花期噴施GA3對駿棗產(chǎn)量品質(zhì)影響及棗果殘留評價

趙婧彤，樊丁宇,，阿布都卡尤木·阿依麥提，楊 磊，靳 娟，郝 慶，耿文娟

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院，烏魯木齊 830052；2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝作物研究所/農(nóng)業(yè)部新疆地區(qū)果樹科學(xué)觀測實驗站，烏魯木齊 830091)

0 引 言

【研究意義】多數(shù)棗品種自然坐座率極低，如新疆南疆地區(qū)主栽品種駿棗、灰棗，自然坐座率僅為開花總數(shù)的1%左右[1]。赤霉素能促進多種果樹結(jié)實，提高坐座率，如GA3或GA4+7能通過影響其他植物激素的代謝和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)改變內(nèi)源激素平衡，刺激子房細胞分裂和發(fā)育，誘導(dǎo)柑橘[2]、梨[3]、荔枝[4]、無花果[5]、無核葡萄[6]等坐果，在果樹豐產(chǎn)栽培上有較高的應(yīng)用價值?；ㄆ趪娛┏嗝顾?GA3)已成為提高棗樹坐果率的一項重要措施，但如果噴施次數(shù)過頻繁，存在降低棗果品質(zhì)和GA3殘留的風(fēng)險。【前人研究結(jié)果】葡萄噴施適宜濃度GA3可促進坐果，使無核果粒的膨大，拉長果穗，提高可溶性固形物含量，提高果實耐壓力，降低可滴定酸含量[7,8]。葡萄果實發(fā)育過程中GA3呈逐漸降低的趨勢，出現(xiàn)1～3次含量高峰，GA3處理沒有改變葡萄中GA3總體變化趨勢[9]?；ㄆ趪娛?0～60 mg /L GA3能顯著提高駿棗果實的VC含量、制干率，降低糖酸比，對果形指數(shù)的影響不顯著，但降低了灰棗的制干率[10]。噴施GA3可導(dǎo)致灰棗單果重、果肉密度降低，可溶性糖含量無顯著差異，總酸含量增加[11]。研究表明，GA3具有低毒、分解較快等特點，但在一定濃度下會對動物機體具有毒性[12]。日本制定了GA3在檸檬、草莓等30余種水果和杏仁等堅果中的限量標(biāo)準(zhǔn)，其限量值為0.2 mg/kg[13]?！颈狙芯壳腥朦c】目前GA3在果品中殘留研究多集中在檢測技術(shù)上，針對果品中GA3降解動態(tài)以及殘留量研究不多，而棗樹花期噴施GA3后果實中GA3含量的變化規(guī)律和殘留研究鮮見報道。研究盛花期噴施不同濃度GA3對駿棗產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，分析GA3噴施后不同發(fā)育時期花和果實中GA3含量變化規(guī)律?！緮M解決的關(guān)鍵問題】于駿棗盛花期葉面噴施外源GA3，成熟期調(diào)查駿棗產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)，在篩選出適宜濃度的基礎(chǔ)上，采用HPLC對處理后不同發(fā)育時期花和果實中GA3含量和成熟期棗果GA3最終殘留量進行定量分析。兼顧產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)篩選出駿棗噴施GA3的適宜濃度，評價成熟期棗果中GA3殘留安全性，為駿棗生產(chǎn)上合理使用GA3提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗地位于新疆阿克蘇地區(qū)溫宿縣萬畝生態(tài)園，品種為駿棗，株行距4 m×1.5 m，當(dāng)年主枝短截，放3～4個新生棗頭，樹高1.2～1.5 m，冠幅0.8～1.0 m，樹齡10年生，南北行向定植，土質(zhì)為沙壤土，園相整齊，樹勢均衡，管理較好。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設(shè)計

赤霉素(GA3)處理：試驗小區(qū)采用隨機區(qū)組設(shè)計，去除邊行后，自西向東每2行為1小區(qū)，每行長度45 m，小區(qū)間設(shè)2行為隔離帶，每小區(qū)隨機選取27株樹作為采樣樹，9株為1重復(fù)；于駿棗盛花期(6月7日)噴GA3，處理1：0(CK)、10、20、40、60和80 mg/L的GA3溶液噴1次；處理2：40 mg/L GA3溶液連噴3次(40-3)，盛花期開始每隔7 d噴1次。赤霉素產(chǎn)品為純度98%的GA3粉劑(源葉生物科技有限公司)。

1.2.2 指標(biāo)測定

1.2.2.1 GA3含量

采用高效液相色譜法(HPLC)測定駿棗不同濃度處理和不同發(fā)育時期花和果實中的GA3含量。分別于GA3噴施后的6 h、1、3、5、10、15、30、50、80、120 d，共計10個樣本，每樣本3個生物學(xué)重復(fù)，田間裝入5 mL凍存管后液氮速凍，帶回實驗室測定GA3含量。HPLC液相條件：Rigol L3000高效液相色譜儀，Kromasil C18反相色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm)，流動相的配制：A:甲醇，B：0.1%磷酸水溶液。開啟電腦、檢測器和泵，安裝上色譜柱，打開軟件，在方法組中設(shè)置進樣量10 μL，流速1 mL/min，柱溫30℃，走樣時間為30 min，紫外檢測波長210 nm，設(shè)置完成保存方法組。用流動相過柱子，待基線穩(wěn)定后開始加樣測定，3次重復(fù)。GA3測定的標(biāo)準(zhǔn)曲線為y= 45.596x-9.851 2；R2=0.999 9，保留時間為11.297 min。

1.2.2.2 果實營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)

果實全紅期(120 d)，在樹冠外圍東、西、南、北4個方位共標(biāo)定100個棗吊調(diào)查。單果重測定采用稱重法，縱橫徑測定采用數(shù)顯游標(biāo)卡尺，果柄拉力測定采用植物拉力計，蛋白質(zhì)含量測定采用BCA法，總酸含量測定采用NaOH滴定法；可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法；纖維素含量測定采用微量法(試劑盒)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

Excel 2007整理數(shù)據(jù)、GraphPad Prism 7制圖、SPSS 21.0進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度GA3處理對駿棗產(chǎn)量和品質(zhì)影響

研究表明,駿棗盛花期噴1次GA3后，單果重下降，果形指數(shù)和果柄耐拉力增加，產(chǎn)量提高；隨著GA3處理濃度的增加，全紅期果實營養(yǎng)品質(zhì)表現(xiàn)出一定的規(guī)律性，即可溶性糖含量先升高后降低，蛋白質(zhì)、總酸含量先降低后升高，纖維素含量逐漸升高。駿棗盛花期噴施40 mg/L GA3，平均單果重最小，產(chǎn)量最高，該濃度時能顯著提高產(chǎn)量，增產(chǎn)潛力大?；ㄆ谶B噴3次，單果重、果柄耐拉力、產(chǎn)量顯著提高，營養(yǎng)品質(zhì)中可溶性糖和纖維素含量提高，總酸含量下降。表1，圖1

表1 不同濃度 GA3 處理下駿棗產(chǎn)量相關(guān)指標(biāo)變化Table 1 Effects of different concentrations of GA3 on the yield in Jun jujube

圖1 不同濃度 GA3 處理的駿棗營養(yǎng)品質(zhì)比較Fig.1 Comparison of nutritional quality of Jun jujube treated with GA3 at different concentrations

2.2 不同發(fā)育時期花和果實中GA3 變化規(guī)律

研究表明,對照棗花的 GA3含量隨著花的發(fā)育先升高后逐漸降低，幼果期果實(15 d)GA3含量顯著上升，至果實膨大期結(jié)束(30 d)GA3含量迅速下降后保持在較低水平。40 mg/kg GA3處理顯著提高了同期棗花或果實中的GA3含量，與對照GA3含量變化規(guī)律基本一致，但處理后棗花GA3含量表現(xiàn)為逐漸降低。噴施GA3提高了棗花和果實發(fā)育起始階段的GA3含量，且作用時間持久。圖2

注：6 h～10 d樣品為花，15～120 d樣品為果實，*表示同期處理和CK間的差異顯著(P<0.05)

2.3 不同濃度GA3處理后棗花和果實中GA3 含量

研究表明,隨著 GA3噴施濃度的增加，處理后1 d，棗花中GA3含量呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢，GA3處理濃度為10 mg/L時，與對照無顯著差異；GA3處理濃度為80 mg/L時，較60 mg/L GA3處理花中GA3含量反而顯著降低。20～80 mg/L GA3處理，均能顯著提高駿棗花中GA3含量，但濃度過高時(80 mg/L)可能抑制棗花自身GA3的合成，濃度過低效果則不明顯。不同GA3濃度處理的駿棗全紅期(120 d)果實中 GA3含量均顯著高于CK( 0.624 8 mg/kg)，較CK提高了0.281 2～0.397 6 mg/kg，其中60 mg/L GA3處理果實中 GA3含量最高為1.022 mg/kg。 處理和CK駿棗全紅期果實中GA3含量均超過了日本水果中規(guī)定的 GA3最大殘留限量0.2 mg/kg，棗樹盛花期噴施GA3可能存在果品安全風(fēng)險；40 mg/L GA3噴施1次與3次的全紅期果實中GA3含量差異不顯著。圖3

注：不同字母表示同期(1 d、120 d)處理間的差異顯著(P<0.05)

3 討 論

棗樹花期噴施低濃度的GA3有助于提高葉片中葉綠素含量，增加葉面積和葉厚度，提高光合作用，增加產(chǎn)量有積極作用[10]。駿棗花期噴施GA3對產(chǎn)量有一定程度的提高，但單果重下降，可能是由于坐果數(shù)量多，營養(yǎng)供應(yīng)充足所致。噴施40 mg/L GA3時，產(chǎn)量顯著提高，但單果重顯著降低，噴施GA3的棗園獲得高產(chǎn)的同時應(yīng)加強肥水供應(yīng)，提高單果重，更有利于優(yōu)質(zhì)。棗果實發(fā)育后期以積累蔗糖為主，果實發(fā)育過程中葉面噴施GA3可以提早蔗糖開始積累的時間，同時使得果實總糖含量增加，可滴定酸含量下降[14,15]，這與研究結(jié)果一致。研究認(rèn)為駿棗盛花期噴施40 mg/L GA3更利于產(chǎn)量的提高，該濃度連噴3次，駿棗產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)均得到明顯提高。灰棗上的研究表明，噴施GA3的棗花中GA3含量都比未噴施的高，且達到極顯著水平[16]。不同濃度GA3處理均顯著提高了棗花和果實中GA3含量，但同時還發(fā)現(xiàn)噴施80 mg/L GA3時抑制棗花自身GA3的合成。GA3和GA4+7在梨中的半衰期為9.8～13.6 d，噴后42 d消解80%左右，消解速度較快[17]。研究中噴施1次和3次40 mg/L GA3，全紅期果實中GA3含量并未顯著增加，外源GA3在果實中降解具有一定的時效性，GA3殘留累積效應(yīng)并不明顯。但駿棗花期噴施不同濃度GA3均顯著提高了全紅期果實中GA3含量。

4 結(jié) 論

駿棗盛花期葉面噴施40 mg/L GA3時增產(chǎn)的效果較優(yōu)，該濃度連噴3次產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)進一步提高，在田間水肥有保障的棗園采用該措施。噴施GA3能提高整個生育期棗花和果實的GA3含量，特別是提高了花和幼果發(fā)育初期的GA3含量，變化規(guī)律與對照基本一致。不同濃度GA3處理表現(xiàn)為低濃度促進、高濃度抑制內(nèi)源GA3的合成。不同濃度GA3處理較CK全紅期果實中GA3含量提高了0.281 2～0.397 6 mg/kg。