不同浓度氯吡脲对‘东红’猕猴桃果实品质的影响

陈双双，钟 嵘，黄春辉，徐小彪，贾东峰，陶俊杰

（江西农业大学 农学院/猕猴桃研究所，江西 南昌 330045）

【研究意义】猕猴桃隶属于猕猴桃科（Actinidiaceae）猕猴桃属（Actinidia），为多年生雌雄异株木质藤本植物。猕猴桃属现有54 个种和21 个变种，共约75 个分类群，绝大多数物种分布于中国[1]。猕猴桃果实富含维生素、粗纤维、糖、酸、蛋白质、氨基酸、酚类等多种物质，具有较高的营养价值和药用价值[2]，受到广大消费者的欢迎。‘东红’猕猴桃是中国科学院武汉植物园从‘红阳’实生后代中选育的红肉猕猴桃新品种，其果实早熟耐贮、口感优质[3]，因其果实品质和商品价值普遍高于绿肉品种和大部分黄肉品种[4]，在很多地区被广泛引种栽培。膨大剂是猕猴桃生产中常用的一种植物生长调节剂，合理使用膨大剂能达到增加产量、提早成熟以及改善猕猴桃果实品质等目的[5-7]。目前关于不同浓度膨大剂处理‘东红’猕猴桃的相关报道还很少。因此，研究不同浓度膨大剂对‘东红’猕猴桃品质的影响可为提高‘东红’猕猴桃的产量、改善果实内在品质、增加果农收入奠定基础。此外，确定最适的膨大剂处理浓度，对‘东红’猕猴桃产业的健康持续发展具有重要的意义。【前人研究进展】现代园艺植物栽培中，植物生长调节剂得到了广泛应用，不同的植物激素有不同的作用效果；其中，IAA[8]、6-BA[9]、GA3[10]、乙烯[11]、油菜素内酯[12]等植物生长调节剂在生产中具有广泛应用。膨大剂是生产上常用的一种植物生长调节剂，属于植物激素类化学物质，能促进细胞的分裂和增长，可起到良好的增产增收效果。猕猴桃上使用的膨大剂的主要成分为氯吡脲（CPPU），是苯基脲类衍生物，在猕猴桃上使用可增产30%～50%[16]。但不恰当地使用，同样会造成猕猴桃品质下降、畸形果率高、货架期变短、库损严重等问题[17-18]。王萍等[13]研究了不同浓度膨大剂处理对‘红地球’葡萄贮存品质的影响，膨大剂可以提高葡萄的抗氧化能力，在贮藏后期，高浓度的膨大剂处理不利于抗氧化物质活性的维持；王宇航等[14]对不同浓度氯吡苯脲对越橘果实品质影响进行了研究，发现5～10 mg/L 的CPPU 在果实膨大期处理可以最大程度的增加果实质量，增加果实单果质量最高达27.6%。庞荣等[15]通过应用膨大剂处理6 个猕猴桃品种，发现不同品种的猕猴桃对膨大剂的反应并不完全一致。朱杰丽等[5]通过研究不同浓度氯吡脲对‘徐香’猕猴桃的品质影响，发现5～10 mL/L 浓度处理能改善果实生长及营养品质，而高浓度氯吡脲处理后，虽能增加果质量，但风味与营养品质均下降。【本研究切入点】‘东红’猕猴桃果实品质优异，受到广大种植户和消费者的欢迎，近几年在全国范围内被广泛种植。然而，目前关于不同浓度CPPU 处理对‘东红’猕猴桃果实品质的影响差异还不清楚，‘东红’猕猴桃最适的CPPU 处理浓度尚不明确。【拟解决的关键问题】本试验采用不同浓度的CPPU 对‘东红’猕猴桃进行田间处理，通过测定不同浓度CPPU 处理下的‘东红’猕猴桃果实内在品质以及外观品质，结合差异性分析和主成分分析来确定‘东红’猕猴桃最适宜的CPPU 处理浓度，对‘东红’猕猴桃生产具有重要的指导意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以江西省奉新县农业局猕猴桃研究所基地的‘东红’猕猴桃为试验材料。选择树势强壮、生长一致的7 年生的树体为试验树，人工授粉坐稳果后，于盛花后25 d，选取江西省各猕猴桃种植户实际生产上选择使用的CPPU 浓度。分别用含0.1%的50 mL 氯吡脲（CPPU）稀释成1.25 L（40 mL/L）、2.5 L（20 mL/L）、3 L（16.7 mL/L）、5 L（10 mL/L）、6 L（8.3 mL/L）、7.5 L（6.7 mL/L）、9 L（5.6 mL/L）、10 L（5.0 mL/L）、12 L（4.2 mL/L）、12.5 L（4.0 mL/L）等不同浓度的CPPU 水溶液进行浸果处理，每个浓度处理80 个‘东红’猕猴桃果实。各CPPU 水溶液按浓度从小到大用序号A1～A10 表示，清水作为对照，以CK 表示。果实于盛花后150 d，选取果形一致的50 个猕猴桃进行采收。测定完基本指标后，放置于20 ℃、相对湿度为90%的环境中进行贮藏。

1.2 试验方法

每个处理随机选取10 个果实，使用千分之一电子天平测定其单果质量；使用游标卡尺测量果实的横径、纵径，计算出果形指数；采用质构仪（TA-XT Plus）测量果实果皮与果肉的硬度，当果皮硬度下降至6～8 kg/cm2，判断果实达到软熟状态；贮藏寿命：果实采摘后至果皮硬度降至6～8 kg/cm2所需要的天数；在猕猴桃果实赤道位置切取约2 mm 厚的带皮薄片，放置于60 ℃恒温干燥箱烘干至恒质量，干质量与鲜质量的比值即为果实干物质含量；采用手持数显糖度计（PAL-1，ATAGO）测定可溶性固形物含量；叶绿素含量参照李合生[19]的方法测定；采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量，采用NaOH 中和滴定法测定果实可滴定酸总含量[20]，可溶性糖含量与可滴定酸的比值为糖酸比；采用钼蓝比色法测定抗坏血酸含量[21]。其中可溶性固形物含量、可溶性糖含量、叶绿素含量、抗坏血酸含量均在果实达到软熟期进行测定。

用色差仪（型号为CHROMAMETERCR-400）测定果肉色差，同时进行数据处理。L*表示颜色的亮度，取值范围为[1，100]，数值越大，表示亮度越高；a*和b*表示色度的组分，a*取正值时为红色，负值时为绿色，b*取正值时为黄色，负值为蓝色，其绝对值越大则所表示颜色越深。h为色调角，当h=0表示红色，h=90 表示黄色，h=180 表示绿色，h=270 表示蓝色。

1.3 数据分析

采用Excel 2020 软件对数据进行初步的整理和分析，利用SPSS 22.0 软件进行差异性、相关性和主成分分析。

2 结果与分析

2.1 不同浓度CPPU处理对‘东红’猕猴桃外观指标的影响

从表1可知，不同浓度的CPPU处理后，‘东红’猕猴桃果实的横径、纵径均有不同程度增加，其中A1、A4、A7、A8、A9和A10处理的横、纵径均显著增加。果形指数方面，不同浓度CPPU 处理后的果形指数均有不同程度的降低，其中A3、A5、A7 处理与CK 之间无显著性差异，其他处理的果形指数均显著低于对照，A4、A6处理的果形指数最低，分别为1.076、1.079。单果质量方面。各浓度处理后果实单果质量均有显著增加，其中A4处理后单果质量达到最大值，增幅高达59.2%，其次是A6、A5处理的果实，增幅分别达到47.8%、43.0%。

表1 不同浓度CPPU对‘东红’猕猴桃外观指标的影响Tab.1 Effect of CPPU with different concentrations on appearance indexes of‘Donghong’kiwifruit

2.2 不同浓度CPPU对‘东红’猕猴桃果实贮藏寿命、硬度、干物质含量、可溶性固形物含量的影响

由表2可知，‘东红’猕猴桃的贮藏寿命总体上随CPPU 浓度的降低而呈上升趋势。CPPU 处理后，其采摘期的果肉硬度均显著低于CK，其中A2 的果皮硬度最低，仅为37.10 kg/cm2；A9、A10 的果肉硬度与CK 之间无显著性差异，其余果肉硬度均显著低于CK，说明高浓度CPPU 的处理能促进‘东红’猕猴桃在田间提前成熟。当果实达到软熟状态后，对可溶性固形物含量进行测定。由表2可知，各处理的可溶性固形物含量较对照均有显著的增加，其中可溶性固形物含量最高为A5，达20.2%，较CK高6.6%。干物质含量方面，除A3、A5、A7 外，其余浓度处理后的猕猴桃干物质含量都较CK 有显著的增加，其中A10 处理干物质含量相对最高，达19.93%，较CK高3.95%，其次是A8处理，猕猴桃干物质含量达19.03%。

表2 不同浓度CPPU对‘东红’猕猴桃果实贮藏寿命、硬度、干物质含量、可溶性固形物含量的影响Tab.2 Effects of different concentrations of CPPU on shelf life，hardness，dry matter content and soluble solid content of‘Donghong’kiwifruit

2.3 不同浓度CPPU对‘东红’猕猴桃可滴定酸、可溶性糖、抗坏血酸含量以及糖酸比的影响

由表3可知，经CPPU 处理后可滴定酸含量皆发生显著的变化，其中A8、A7和A9处理后的可滴定酸含量明显高于CK，其余处理后可滴定酸含量均显著降低，其中A10处理后含量最低，为0.67%。经CPPU处理后，‘东红’可溶性糖含量均出现了不同程度的上升，显著高于CK；其中A5 处理后含量最高为17.82%，增加了59.96%的含糖量，且显著高于其他处理；其次为A7、A9、A8，可溶性糖含量分别为17.46%、16.54%和16.23%，其中A7、A9之间无显著性差异。糖酸比是可溶性糖与可滴定酸含量的比值。CPPU 处理后‘东红’猕猴桃的糖酸比有不同程度的提高，其中A5 处理高达24.29，增幅达到81.00%。经CPPU处理后的‘东红’猕猴桃抗坏血酸含量均有显著性增加，其中A1处理的抗坏血酸含量最高，每100 g含量为132.00 mg，其次为A5处理，每100 g含量高达124.38 mg。

表3 不同浓度CPPU对‘东红’猕猴桃可滴定酸、可溶性糖、抗坏血酸含量和糖酸比的影响Tab.3 Effects of different concentrations of CPPU on titratable acid，soluble sugar，ascorbic acid content and sugar acid ratio of‘Donghong’kiwifruit

2.4 不同浓度CPPU对‘东红’猕猴桃果实色素的影响

由表4 可知，叶绿素含量总体随CPPU 浓度的降低而增加，其中A10 处理后的‘东红’猕猴桃果实总叶绿素明显高于CK，其他浓度处理后的总叶绿素均显著降低。类胡萝卜素含量随CPPU 浓度变化出现了无规律变化，其中A5处理的类胡萝卜素含量明显高于对照，A1、A6和A9处理后类胡萝卜素含量明显低于CK，而其他浓度处理后与CK 无显著差异。类胡萝卜素与叶绿素的比值可以反映出果实的着色情况，由表4 可知，类胡萝卜素与叶绿素比值随CPPU 浓度的降低而减少，除A10 处理外，其余处理的比值均高于对照，说明CPPU处理能促进果肉变黄。

表4 不同浓度CPPU对‘东红’猕猴桃果实色素的影响Tab.4 Effects of different concentrations of CPPU on fruit pigment of‘Donghong’kiwifruit

2.5 不同浓度CPPU对‘东红’猕猴桃果肉色差的影响

由表5 可知，CPPU 处理对‘东红’猕猴桃中果皮的颜色亮度（L*）和黄蓝色组分（b*）影响较小，其中A3、A5、A6、A7 的中果皮亮度较CK 相比具有显著性增加，其余处理与CK 之间无显著性差异；A3 处理后黄蓝色组分与CK 之间有明显差异，颜色更亮且中果皮黄色组分增多，其余处理之间无显著性差异。同时试验结果表明，CPPU 对中果皮的色差角和红绿色组分有明显的影响。a*值为负值代表绿色，而不同浓度CPPU 处理后中果皮绿色均明显变淡，所有处理的a*均显著高于CK。h=90表示黄色，经CPPU 处理后，‘东红’猕猴桃中果皮都更趋向于黄色。各浓度处理后后，内果皮亮度均与CK 之间无显著差异。‘东红’猕猴桃内果皮a*值为正值，表现为红色，CPPU 处理后，内果皮的a*值均有显著性增加，其中A7 处理尤为明显。A3 处理后内果皮b*值较CK 有明显的增加外，其余处理无明显变化。所有样品的内果皮的色差角低于90，说明‘东红’猕猴桃内果皮比中果皮趋于红色，除A2 和A3 处理后的h值与对照无显著差异外，其余处理都明显的降低，即明显的趋向于红色。

表5 不同浓度CPPU对‘东红’猕猴桃果肉色差的影响Tab.5 Effects of CPPU with different concentrations on flesh color difference of‘Donghong’kiwifruit

2.6 不同浓度CPPU对‘东红’猕猴桃果实品质的主成分分析

本研究采用Pearson 相关系数对CK 以及10 个不同浓度CPPU 处理的‘东红’猕猴桃的10 项品质指标进行相关性分析（表6）。结果表明，干物质含量和可溶性固形物呈极显著（P＜0.01）正相关，可见该品种猕猴桃其果肉可溶性固形物含量越高，其干物质含量也随之增加，干物质含量和单果质量呈显著（P＜0.05）正相关；可溶性固形物同样与单果质量呈显著（P＜0.05）正相关，其可溶性固形物含量越高，其单果质量也越大；可溶性固形物与抗坏血酸、可溶性糖含量呈显著（P＜0.05）正相关，抗坏血酸、可溶性糖是构成可溶性固形物的主要成分；可溶性糖含量和糖酸比呈极显著（P＜0.01）正相关，即可溶性糖含量越高，糖酸比比值也随之增加；果皮硬度和可溶性糖含量呈显著（P＜0.05）负相关，即果实内的可溶性糖含量上升，果实硬度下降。

表6 ‘东红’猕猴桃各品质指标的相关性分析Tab.6 Correlation analysis of quality indexes of‘Donghong’kiwifruit

利用SPSS 22.0软件对CK 以及10个不同CPPU 浓度处理的‘东红’猕猴桃的10项指标进行主成分分析。由表7 主成分方差贡献率可知，前3 个主成分的特征值大于1，累计方差贡献率达到80.179%，表明前3个主成分能反映这10个指标的绝大部分信息。第一主成分的方差贡献率为52.895%，主要综合了可溶性固形物、干物质、内果皮色差a、糖酸比、单果质量、可溶性糖等指标（表8），主要反映其果实内在品质；第二主成分的方差贡献率为16.519%，主要综合了可滴定酸（表8），主要反映果实的风味；第三主成分的方差贡献率为10.765%，主要综合了类胡萝卜素/叶绿素（表8），主要反映果实的色泽。

表8 主成分因子对应的载荷矩阵Tab.8 Load matrix corresponding to principal component factor

根据主成分的特征向量和标准化后的数据（表7）可得到3 个主成分的得分函数表达式（Y1、Y2、Y3）。

表7 不同CPPU处理下‘东红’猕猴桃品质的主成分特征向量、特征值、贡献率及累计贡献率Tab.7 Principal component feature vector，eigenvalue，contribution rate and cumulative contribution rate of‘Donghong’kiwifruit quality under different CPPU treatments

式 （1）、（2）和（3）中，X1～X10 分别对应标准化后的可溶性固形物、糖酸比、干物质、可溶性糖、单果质量、内果皮色差a、抗坏血酸、果皮硬度、可滴定酸、类胡萝卜素/叶绿素等品质指标。根据各得分值与相应特征值的方差贡献率的乘积，得出不同浓度CPPU 猕猴桃的综合得分，以此来评价不同浓度CPPU 处理的‘东红’猕猴桃的综合品质。

综合得分=0.530Y1+0.1550Y2+0.1314Y3

通过计算，综合得分和综合排名得到结果如表9所示。，不同浓度CPPU处理下，果实品质排名为A5、A7、A9、A1、A6、A10、A3、A4、A2、A8、A11。

表9 不同浓度CPPU处理下‘东红’猕猴桃主成分得分及排名Tab.9 Principal component scores and rankings of‘Donghong’kiwifruit under CPPU treatments with different concentrations

3 结论与讨论

膨大剂在不同果实上的应用一直是与农业生产上比较热门的研究方向，不同的CPPU浓度对果实的品质、贮藏等方面起到至关重要的作用。王萍等[13]在‘红地球’葡萄上的研究表明，低浓度的膨大剂可以提高其果实品质，延长贮藏期。王宇航等[14]在越橘中的研究发现，单独喷施最适浓度为10～15 mg/L 的CPPU 能明显提高单果质量和果实品质。钱巍等[22]在‘徐香’猕猴桃中的研究发现，2 mg/L 浓度的氯吡脲具有提质增产的效果，过高浓度则对果实产生不利作用。

研究探讨了不同浓度的CPPU 对‘东红’猕猴桃果实品质的影响。结果表明，CPPU 处理后的‘东红’猕猴桃单果质量显著增加，而各浓度之间无明显差异，这与张慧等[23]在‘米良1 号’中的研究结果一致。有报道认为CPPU 能改善果实有机营养，增强果实对光合产物的竞争能力，使细胞分裂加快和时间延长[24]。但各浓度处理均会使‘东红’猕猴桃的果形指数降低，使果实更趋于圆形，影响果实美观。CPPU处理能降低‘东红’猕猴桃果皮和果肉硬度，从而导致货架期的缩短，这与庞龙等[15]、钱魏等[22]的试验结果一致。CPPU 处理下的‘东红’猕猴桃的可溶性固形物、干物质和可溶性糖含量显著增加，其中A5浓度处理下的可溶性固形物、可溶性糖含量显著高于所有处理。Antognozzi 等[25]认为，CPPU 可以改善果实碳水化合物的代谢，增加生长期可溶性糖和淀粉来增进果实品质。糖酸比高的品种，其口感偏甜，糖酸比过低的果实其口感偏淡[26]。CPPU 处理后‘东红’猕猴桃的糖酸比升高，果实风味变甜，果实口感得到改善。其中A5 浓度处理下的糖酸比显著高于其他处理，口感最佳。抗坏血酸是猕猴桃果实品质的重要指标。陈敏[27]在‘红阳’猕猴桃的研究中发现，其抗坏血酸含量随CPPU 浓度增加而上升。在本研究中，CPPU 处理能明显增加‘东红’猕猴桃抗坏血酸含量，其中A1 浓度处理下抗坏血酸含量显著高于其他处理，其次为A5浓度处理。色泽影响消费者对商品的评价。猕猴桃果肉颜色主要取决于猕猴桃果实中叶绿素、类胡萝卜素和花青素的含量，在果实生长、成熟和软化过程中，叶绿素、类胡萝卜素和花青素等色素的含量不断变化[28]。试验结果表明，低浓度CPPU 能显著抑制‘东红’猕猴桃叶绿素含量的降低，并保持类胡萝卜素含量的稳定。根据色差仪结果显示，相比于对照，CPPU 能有效维持内果皮的a*值，维持其果实色泽。综上所述，CPPU处理能更好地提高‘东红’猕猴桃果实品质。

本文对江西省奉新县获取的10个不同CPPU 浓度处理的‘东红’猕猴桃的采摘期和软熟期的品质进行了测定和分析，对其指标进行了主成分分析，提取了3个成分，其累积贡献率达到了80.179%。建立了直观的猕猴桃品质评价模型，得出不同CPPU浓度处理下，猕猴桃的综合评分，可客观反映不同采收期的果实品质。经过计算得分和排名，8.3 mL/LCPPU处理后的果实品质综合得分最高，为最佳的CPPU浓度。

致谢：江西省猕猴桃产业技术体系建设专项（JXARS-05）、江西省教育厅科技计划项目（9020308487）同时对本研究给予了资助，谨致谢意！