叶面喷施抗坏血酸对盐胁迫下嫁接番石榴产量构成及采后品质的促进效应

《Plants》:Ascorbic Acid Promotes Beneficial Effects on Yield Components and Postharvest Quality of Grafted Guava Under Salt Stress

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月25日 来源:Plants 4.1

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  研究人员旨在评估在嫁接后阶段,叶面喷施抗坏血酸(ascorbic acid, Asc)对盐水灌溉下番石榴果实产量和采后品质的影响。试验在田间气候条件下利用渗漏蒸发皿进行,采用随机完全区组设计,裂区排列。五个灌溉水电导率水平(ECw:0.9、1.5、2.1、2.

  
研究人员旨在评估在嫁接后阶段,叶面喷施抗坏血酸(ascorbic acid, Asc)对盐水灌溉下番石榴果实产量和采后品质的影响。试验在田间气候条件下利用渗漏蒸发皿进行,采用随机完全区组设计,裂区排列。五个灌溉水电导率水平(ECw:0.9、1.5、2.1、2.7和3.3 dS·m?1)分配至主区,四个抗坏血酸浓度(Asc:0、200、400和600 mg·L?1)分配至副区,设三次重复。以‘Paluma’番石榴为接穗,BRS Guara?á为砧木。根据响应面模型,在0.9 dS·m?1下叶面喷施600 mg·L?1 Asc增加了果实直径和‘Paluma’番石榴的产量表现,而在3.3 dS·m?1下则提高了平均果重并改善了品质指标,包括pH、可滴定酸度、维生素C和总糖。此外,盐度增加了果实可溶性固形物,而MGIDI确定包含600 mg·L?1 Asc的组合具有最佳多变量表现。这些结果表明Asc具有作为盐条件下番石榴栽培可行策略的潜力。
番石榴(Psidium guajava L.)是热带地区重要的经济果树,果实富含维生素C和多种生物活性物质,在食品工业中用途广泛。然而,巴西东北部因降雨时空分布不均和高蒸发需求,水源易发生盐渍化,利用微咸水灌溉会引起渗透胁迫和离子毒害,抑制植株生长和果实发育。已有盐胁迫研究多集中于种子繁殖或扦插苗,对嫁接苗阶段的研究不足。为此,研究人员假设叶面喷施抗坏血酸(ascorbic acid, Asc)能够改善盐胁迫下嫁接番石榴的果实产量与品质,并在巴西帕拉伊巴州S?o Domingos的CCTA/UFCG实验农场开展田间试验,以‘Paluma’为接穗、BRS Guara?á为砧木,评估不同灌溉水电导率(ECw)和Asc浓度对产量构成及采后品质的影响。

试验于2023年8月至2025年2月两个生产周期内进行,采用渗漏蒸发皿和随机完全区组设计,裂区排列。主区为5个ECw水平(0.9、1.5、2.1、2.7和3.3 dS·m?1),副区为4个Asc浓度(0、200、400和600 mg·L?1),设3次重复。测定果实纵径(fruit polar diameter, FPD)、横径(fruit equatorial diameter, FED)、平均果重(average fruit weight, AFW)、产量(fruit yield, FY)、单株果数(total number of fruits, TNF)以及pH、可溶性固形物(total soluble solids, TSS)、可滴定酸(titratable acidity, TA)、维生素C(vitamin C, Vit. C)、成熟指数(maturity index, MI)、总糖(total sugars, TS)、黄酮(flavonoids, FLA)、花青素(anthocyanins, ANT)和酚类化合物(phenolic compounds, PC)。数据分析采用方差分析、回归、响应面、Pearson相关、网络分析和多性状基因型-理想型距离指数(multi-trait genotype-ideotype distance index, MGIDI)。

2.1 产量构成:ECw与Asc的交互显著影响FPD、FED、AFW、FY和TNF。盐度升高且未施Asc时,FPD最大减少42.65%,FED减少19.88%;喷施600 mg·L?1 Asc在最高盐度下使FPD增加53.23%、FED增加4.69%。AFW随盐度升高下降17.75%,但600 mg·L?1 Asc在最高盐度下使其提高45.48%。FY在盐度升高时降低40.06%,而600 mg·L?1 Asc在最低和最高盐度下分别使FY增加15.70%和80%。TNF在盐度升高时降低26.81%,600 mg·L?1 Asc在低盐度下使TNF增加12.83%,在高盐度下增加4%。模型还预测180 mg·L?1 Asc会降低FY,230 mg·L?1 Asc会降低TNF。

2.2 采后品质:ECw与Asc交互显著影响pH、TA、Vit. C和TS;TSS受两者单独影响。盐度升高使pH最大降低34.52%,但600 mg·L?1 Asc在最高盐度下使pH提高76.04%。TSS随ECw每单位增加5.09%,且600 mg·L?1 Asc使TSS提高15.32%。TA随盐度升高增加24.18%,600 mg·L?1 Asc在最高盐度下使TA增加6.57%。无Asc时盐度使Vit. C增加109.53%,600 mg·L?1 Asc在ECw 2.8 dS·m?1时使Vit. C增加19%。盐度使TS降低24.54%,600 mg·L?1 Asc在最高盐度下使TS提高43.25%。MI随盐度升高降低16.13%,在0.9 dS·m?1下410 mg·L?1 Asc使MI提高9.94%。FLA和ANT随盐度升高分别降低17.82%和32.58%;PC则增加191.47%,在最高盐度下290 mg·L?1 Asc使PC增加7.57%。

2.3 Pearson相关分析:果实纵径与横径(r=0.53)、pH(r=0.57)正相关,与酚类(r=?0.67)负相关;产量与pH(r=0.75)、黄酮(r=0.58)正相关。TA与花青素(r=?0.58)、Vit. C与黄酮(r=?0.55)负相关;酚类、TSS、TA和Vit. C之间呈正相关(r>0.50)。

2.4 网络分析:网络分析验证了相关矩阵结果,变量间距离和连线强度反映相关大小,绿色与红色边分别表示正负相关。总体而言,成熟指数与TA和总糖呈强负相关;产量构成与果实物理性状正相关;平均果重与单株果数呈负相关,暗示权衡关系;产量与多数品质性状负相关,但pH、黄酮、总糖和花青素除外,表明高产果实仍能保持一定的生物活性物质积累。

2.5 MGIDI:MGIDI分析确定S1C4(ECw 0.9 dS·m?1 + 600 mg·L?1 Asc)、S3C4(ECw 2.1 + 600)和S5C4(ECw 3.3 + 600)最接近理想型,其中S5C4在高盐下仍保持良好表现,说明Asc能有效缓解盐胁迫。因子分析显示,不同因子分别对应化学品质(TSS、Vit. C、PC)、物理化学品质(FPD、pH)、酸糖及花青素等、产量成分(AFW、TNF)以及产量与黄酮(FY、FLA)。预测选择增益表明,TSS、Vit. C、PC、FPD、pH、TA、TS、ANT、AFW、TNF、FY和FLA等均向理想方向增加,而FED和MI因被赋权较低未显示增益。

讨论部分总结:盐度导致的产量下降与渗透效应、Na+与Ca2+竞争抑制钙吸收及细胞壁形成有关,花期高温加剧落花落果。Asc通过参与酶活性调控、维持细胞膜完整性、促进渗透调节和乙烯合成等机制缓解盐害。多数品质指标符合巴西农业部第49号规范指令中关于番石榴果肉的标准。此外,MGIDI作为一种多性状整合工具,能有效识别出兼顾产量和品质的最优处理组合。

结论:根据原文结论,灌溉水电导率为3.3 dS·m?1时,番石榴果实可溶性固形物含量增加,但多项产量构成和品质属性下降。叶面喷施600 mg·L?1抗坏血酸在0.9 dS·m?1灌溉下促进了果实发育,表现为果实横径和纵径、单株果数和单株产量增加;在3.3 dS·m?1下,600 mg·L?1抗坏血酸还缓解了盐度对平均果重、可滴定酸、维生素C和总糖含量的影响。根据MGIDI分析,S1C4、S3C4和S5C4处理最接近理想型,表明其多性状表现优于其他处理组合。未来研究应评价更高浓度抗坏血酸(>600 mg·L?1)和更高盐度水平,并在露地条件下验证不同品种、砧木和施用频率,同时评估技术经济可行性和生理机制。
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