富氢水对草莓果实外观及营养品质的影响.pdf

SHANGHAI VEGETABLES 上 海 蔬 菜 瓜 果 花 草 富 氢 水 对 草 莓 果 实 外 观 及 营 养 品 质 的 影 响 宋 韵 琼 1 2 胡 水 清 青 2 陈 喜 3 车 奇 威 3 李 朝 阳 3 杜 红 梅 2 1 上 海 市 农 产 品 质 量 安 全 中 心 上 海 青 浦 201708 2 上 海 交 通 大 学 上 海 闵 行 200240 3 上 海 爱 彗 通 贸 易 有 限 公 司 上 海 闵 行 201103 摘 要 为 了 探 讨 富 氢 水 对 草 莓 果 实 外 观 和 营 养 品 质 的 影 响 作 者 以 普 通 水 作 对 照 采 用 1000 g L 富 氢 水 进 行 灌 溉 分 析 了 富 氢 水 处 理 对 草 莓 单 果 质 量 纵 径 横 径 果 形 指 数 可 溶 性 固 形 物 含 量 可 溶 性 糖 含 量 可 滴 定 酸 含 量 糖 酸 比 以 及 维 生 素 C 含 量 等 指 标 的 影 响 试 验 结 果 表 明 与 普 通 水 相 比 1000 g L 富 氢 水 处 理 草 莓 的 单 果 质 量 和 纵 径 分 别 增 加 了 35 15 和 18 29 差 异 显 著 而 横 径 和 果 形 指 数 分 别 增 加 了 4 72 和 13 33 与 对 照 差 异 不 显 著 可 溶 性 糖 可 滴 定 酸 以 及 维 生 素 C 的 含 量 也 有 显 著 增 加 增 幅 分 别 为 63 10 33 33 和 91 67 糖 酸 比 有 所 增 加 但 差 异 不 显 著 综 合 考 虑 草 莓 果 实 外 观 和 品 质 指 标 与 普 通 水 相 比 1000 g L 富 氢 水 滴 灌 不 仅 优 化 了 果 实 的 外 观 性 状 还 提 升 了 其 营 养 品 质 与 风 味 关 键 词 草 莓 富 氢 水 生 物 量 品 质 氢 气 H 2 是 一 种 自 然 界 中 广 泛 存 在 的 无 色 无 味 无 毒 无 害 且 具 有 还 原 性 的 气 体 研 究 表 明 氢 气 对 植 物 的 生 理 功 能 具 有 重 要 的 调 节 作 用 不 仅 可 以 提 高 植 物 的 抗 逆 性 延 长 农 产 品 的 保 鲜 期 还 可 以 提 高 作 物 的 产 量 和 品 质 1 2 在 农 业 实 践 中 氢 气 主 要 通 过 溶 解 于 水 形 成 富 氢 水 Hydrogen rich water HRW 的 形 式 加 以 应 用 富 氢 水 作 为 一 种 新 型 的 植 物 生 长 促 进 剂 展 现 出 广 阔 的 应 用 前 景 草 莓 为 蔷 薇 科 Rosaceae 草 莓 属 Fragaria 多 年 生 草 本 植 物 果 实 色 泽 鲜 艳 香 味 浓 郁 肉 质 柔 软 多 汁 营 养 丰 富 被 誉 为 水 果 皇 后 深 受 广 大 消 费 者 喜 爱 评 价 草 莓 果 实 品 质 的 关 键 指 标 包 括 单 果 质 量 果 形 指 数 可 溶 性 固 形 物 含 量 可 溶 性 糖 含 量 可 滴 定 酸 含 量 糖 酸 比 及 维 生 素 C 含 量 等 3 随 着 经 济 和 科 学 技 术 的 快 速 发 展 消 费 者 对 健 康 饮 食 的 需 求 日 益 增 长 因 此 实 现 草 莓 的 安 全 放 心 高 品 质 生 产 成 为 了 当 前 草 莓 种 植 业 的 核 心 目 标 现 有 研 究 表 明 氢 气 施 用 后 作 物 产 量 与 品 质 的 提 升 可 能 归 因 于 其 对 植 物 光 合 作 用 的 促 进 作 用 及 碳 水 化 合 物 积 累 的 增 强 4 在 先 前 的 研 究 中 我 们 发 现 施 用 富 氢 水 能 够 显 著 增 加 小 苍 兰 叶 片 的 长 度 和 宽 度 促 使 花 期 提 前 并 显 著 提 高 种 球 的 鲜 质 量 和 干 质 量 5 然 而 关 于 富 氢 水 施 用 对 草 莓 产 量 及 品 质 影 响 的 研 究 目 前 尚 属 空 白 值 得 注 意 的 是 氢 气 因 其 分 子 量 小 无 色 无 味 且 使 用 后 无 环 境 污 染 及 食 品 安 全 风 险 已 于 2014 年 被 GB 31633 2014 食 品 安 全 国 家 标 准 正 式 列 为 食 品 添 加 剂 因 此 探 索 氢 气 在 草 莓 生 产 中 的 应 用 不 仅 有 望 为 草 莓 的 高 品 质 生 产 开 辟 新 路 径 也 符 合 当 前 农 业 可 持 续 发 展 的 要 求 1 材 料 与 方 法 1 1 试 验 材 料 将 FHS 1200 A 多 功 能 富 氢 机 济 南 浩 伟 仪 器 有 限 公 司 制 得 的 纯 净 氢 气 通 入 灌 溉 水 中 制 得 富 氢 水 其 浓 度 为 1000 g L 供 试 草 莓 品 种 为 红 颜 1 2 试 验 方 法 试 验 于 2020 年 8 月 设 在 上 海 市 青 浦 区 嘉 敏 草 莓 园 塑 料 大 棚 内 大 棚 长 宽 为 30 m 6 m 用 菜 园 土 和 泥 炭 按 体 积 比 1 1 配 制 营 养 土 随 后 装 盘 播 种 草 莓 种 子 出 苗 30 d 后 挑 选 生 长 健 壮 长 势 一 致 的 幼 苗 移 栽 每 个 大 棚 栽 4 垄 每 垄 2 行 垄 中 间 铺 设 滴 灌 带 2024 6 84 86 84SHANGHAI VEGETABLES 上 海 蔬 菜 试 验 设 1000 g L 富 氢 水 和 普 通 水 ck 2 个 处 理 每 个 处 理 为 1 个 大 棚 重 复 3 次 移 栽 后 每 周 滴 灌 1 次 每 667 m 2 用 水 量 15 m 3 草 莓 进 入 挂 果 期 停 止 滴 灌 富 氢 水 其 余 田 间 管 理 措 施 及 土 壤 状 况 均 保 持 一 致 1 3 调 查 统 计 方 法 草 莓 采 收 期 每 个 处 理 随 机 采 摘 90 个 每 个 重 复 30 个 健 康 无 病 果 实 调 查 单 果 质 量 纵 径 横 径 果 形 指 数 以 及 可 溶 性 固 形 物 可 溶 性 糖 可 滴 定 酸 维 生 素 C 含 量 试 验 数 据 取 平 均 值 单 果 质 量 用 分 析 天 平 称 量 果 实 的 纵 径 和 横 径 用 游 标 卡 尺 测 量 果 形 指 数 为 纵 径 与 横 径 的 比 值 可 溶 性 固 形 物 含 量 采 用 手 持 式 糖 度 仪 测 定 可 溶 性 糖 含 量 采 用 蒽 酮 比 色 法 测 定 可 滴 定 酸 含 量 采 用 氢 氧 化 钠 溶 液 滴 定 法 测 定 糖 酸 比 为 可 溶 性 糖 与 可 滴 定 酸 含 量 的 比 值 维 生 素 C 含 量 采 用 2 6 二 氯 靛 酚 滴 定 法 测 定 应 用 SAS9 1 2 软 件 在 P 0 05 的 水 平 上 采 用 Fisher s 最 小 显 著 差 异 法 对 试 验 结 果 进 行 统 计 分 析 2 结 果 与 分 析 2 1 富 氢 水 对 草 莓 果 实 外 观 性 状 的 影 响 富 氢 水 对 草 莓 果 实 外 观 性 状 的 影 响 见 表 1 表 1 富 氢 水 对 草 莓 果 实 外 观 性 状 的 影 响 处 理 1000 g L 富 氢 水 普 通 水 ck 单 果 质 量 g 38 76 0 67 a 28 68 0 97 b 较 ck 增 加 35 15 纵 径 cm 6 08 0 13 a 5 14 0 14 b 较 ck 增 加 18 29 横 径 cm 3 99 0 07 a 3 81 0 06 a 较 ck 增 加 4 72 果 形 指 数 1 53 0 06 a 1 35 0 06 a 较 ck 增 加 13 33 注 表 中 不 同 小 写 字 母 表 示 处 理 间 存 在 显 著 差 异 P 0 05 下 同 由 表 1 可 知 1000 g L 富 氢 水 处 理 草 莓 单 果 质 量 为 38 76 g 果 实 纵 径 为 6 08 cm 分 别 较 普 通 水 ck 增 加 35 15 18 29 且 差 异 显 著 1000 g L 富 氢 水 处 理 果 实 横 径 和 果 形 指 数 分 别 较 普 通 水 ck 增 加 4 72 和 13 33 差 异 不 显 著 2 2 富 氢 水 对 草 莓 果 实 品 质 的 影 响 富 氢 水 对 草 莓 果 实 品 质 的 影 响 见 表 2 表 2 富 氢 水 对 草 莓 果 实 品 质 的 影 响 组 别 1000 g L 富 氢 水 普 通 水 ck 可 溶 性 固 形 物 含 量 10 15 0 39 a 9 73 0 21 a 较 ck 增 加 4 32 可 溶 性 糖 含 量 8 09 0 01 a 4 96 0 00 b 较 ck 增 加 63 10 可 滴 定 酸 含 量 0 84 0 00 a 0 63 0 00 b 较 ck 增 加 33 33 糖 酸 比 9 61 0 72 a 7 92 0 55 a 较 ck 增 加 21 34 维 生 素 C 含 量 mg g 1 0 46 0 01 a 0 24 0 01 b 较 ck 增 加 91 67 由 表 2 可 知 1000 g L 富 氢 水 处 理 草 莓 的 可 溶 性 糖 可 滴 定 酸 及 维 生 素 C 含 量 均 显 著 高 于 普 通 水 ck 增 幅 分 别 为 63 10 33 33 和 91 67 而 可 溶 性 固 形 物 含 量 和 糖 酸 比 虽 然 有 所 增 加 但 是 与 普 通 水 ck 差 异 不 显 著 3 小 结 与 讨 论 近 年 来 氢 气 H 2 作 为 一 种 重 要 的 信 号 分 子 在 植 物 生 长 发 育 调 控 及 植 物 逆 境 修 复 中 展 现 出 重 要 作 用 研 究 表 明 富 氢 水 能 够 通 过 提 升 芽 苗 菜 的 次 生 代 谢 产 物 和 抗 坏 血 酸 含 量 显 著 改 善 其 营 养 品 质 6 在 青 菜 中 富 氢 水 能 有 效 增 强 其 对 重 金 属 镉 的 耐 受 性 降 低 植 株 内 重 金 属 含 量 并 提 升 抗 氧 化 物 质 水 平 7 对 于 猕 猴 桃 富 氢 水 可 通 过 增 强 其 抗 氧 化 能 力 减 少 腐 烂 率 从 而 确 保 了 果 实 品 质 8 此 外 在 干 旱 胁 迫 条 件 下 富 氢 水 还 能 通 过 调 控 一 氧 化 碳 CO 信 号 促 进 黄 瓜 不 定 根 的 形 成 进 而 提 高 其 产 量 与 抗 逆 性 9 光 合 作 用 是 决 定 植 物 产 量 与 品 质 的 关 键 因 素 有 研 究 指 出 富 氢 水 能 够 通 过 增 强 环 式 光 合 电 子 流 显 著 促 进 草 莓 叶 片 的 光 合 作 用 与 生 长 10 本 试 验 进 一 步 验 证 了 富 氢 水 灌 溉 对 草 莓 形 态 与 生 理 指 标 的 积 极 影 响 但 各 指 标 间 的 响 应 程 度 存 在 差 异 具 体 而 言 富 氢 水 灌 溉 对 草 莓 形 态 指 标 有 显 著 的 促 进 作 用 其 效 果 类 2024 6 85 86 85SHANGHAI VEGETABLES 上 海 蔬 菜 似 于 植 物 生 长 调 节 剂 试 验 数 据 表 明 富 氢 水 灌 溉 能 显 著 提 升 草 莓 的 单 果 质 量 纵 径 横 径 及 果 形 指 数 提 高 果 实 外 观 品 质 在 生 理 指 标 方 面 可 溶 性 固 形 物 与 可 溶 性 糖 含 量 是 评 价 草 莓 果 实 品 质 及 营 养 价 值 的 重 要 指 标 可 溶 性 固 形 物 主 要 包 括 可 溶 性 糖 酸 及 蛋 白 质 这 些 成 分 主 要 源 自 光 合 作 用 本 研 究 发 现 富 氢 水 灌 溉 的 草 莓 可 溶 性 固 形 物 与 可 溶 性 糖 含 量 均 显 著 高 于 普 通 水 灌 溉 的 草 莓 这 可 能 与 富 氢 水 可 提 高 植 物 光 合 能 力 有 关 10 此 外 维 生 素 C 作 为 衡 量 水 果 营 养 品 质 的 重 要 指 标 其 含 量 在 富 氢 水 灌 溉 的 草 莓 中 显 著 提 高 推 测 富 氢 水 可 促 进 草 莓 果 实 内 维 生 素 C 的 合 成 维 生 素 C 含 量 的 提 升 不 仅 提 升 了 草 莓 的 营 养 价 值 还 有 助 于 提 高 其 耐 贮 藏 性 11 从 而 延 长 货 架 期 可 滴 定 酸 含 量 作 为 果 蔬 品 质 的 重 要 评 价 指 标 对 果 实 的 口 感 风 味 及 贮 藏 性 具 有 重 要 影 响 12 在 贮 藏 过 程 中 草 莓 中 的 可 滴 定 酸 会 转 化 为 糖 分 或 作 为 呼 吸 反 应 的 底 物 被 消 耗 本 研 究 发 现 富 氢 水 灌 溉 的 草 莓 可 滴 定 酸 含 量 显 著 高 于 普 通 水 灌 溉 的 草 莓 这 可 能 为 草 莓 品 质 的 提 升 及 耐 贮 性 的 增 强 做 出 重 要 贡 献 综 上 所 述 富 氢 水 灌 溉 在 草 莓 生 产 中 展 现 出 显 著 的 促 进 作 用 不 仅 优 化 了 果 实 的 外 观 性 状 还 提 升 了 其 营 养 品 质 与 风 味 因 此 我 们 认 为 富 氢 水 在 草 莓 生 产 上 的 应 用 具 有 广 阔 前 景 然 而 关 于 富 氢 水 对 其 他 品 类 水 果 产 量 与 品 质 的 影 响 仍 需 进 一 步 深 入 研 究 与 验 证 参 考 文 献 1 宋 韵 琼 氢 气 在 农 业 上 的 应 用 研 究 进 展 J 现 代 农 业 科 技 2019 11 42 43 45 2 沈 文 飚 苏 久 厂 孙 学 军 氢 气 植 物 学 效 应 的 研 究 进 展 J 南 京 农 业 大 学 学 报 2018 41 3 392 401 3 张 杨 马 宗 桓 毛 娟 等 5 种 叶 面 肥 对 大 棚 草 莓 光 合 特 性 及 品 质 的 影 响 J 西 北 植 物 学 报 2024 44 4 562 571 4 CHEN Q ZHAO X LEI D et al Hydrogen rich water pretreatment alters photosynthetic gas exchange chlorophyll fluorescence and antioxidant activities in heat stressed cucumber leaves J Plant Growth Regulation 2017 83 1 69 82 5 宋 韵 琼 沙 米 拉 太 来 提 杜 红 梅 富 氢 水 处 理 对 小 苍 兰 生 长 发 育 的 影 响 J 上 海 交 通 大 学 学 报 农 业 科 学 版 2016 34 3 55 61 96 6 田 纪 元 邬 奇 苏 娜 娜 等 富 氢 水 对 植 物 的 生 长 效 应 及 在 芽 苗 菜 生 产 中 的 应 用 前 景 J 中 国 蔬 菜 2016 9 31 34 7 WU Q SU N CAI J et al Hydrogen rich water enhances cadmium tolerance in Chinese cabbage by reducing cadmium uptake and increasing antioxidant capacities J Journal of Plant Physiology 2015 175 174 182 8 HU H LI P WANG Y et al Hydrogen rich water delays postharvest ripening and senescence of kiwifruit J Food Chemistry 2014 156 100 109 9 ZHU Y C LIAO W B A positive role for hydrogen gas in adventitious root development J Plant Signaling Behavior 2016 11 6 e1187359 10 潘 妮 程 雪 沈 文 飚 等 富 氢 水 对 草 莓 生 长 发 育 及 光 合 作 用 的 影 响 J 南 京 农 业 大 学 学 报 2023 46 2 278 286 11 王 志 平 岳 焕 芳 晋 彭 辉 等 活 性 水 对 草 莓 产 量 品 质 和 耐 贮 藏 性 的 影 响 J 蔬 菜 2023 4 14 18 12 郭 盼 杰 王 梦 吴 夏 泠 等 不 同 磁 场 环 境 预 处 理 对 草 莓 采 后 品 质 的 影 响 J 集 美 大 学 学 报 自 然 科 学 版 2023 28 6 511 520 责 任 编 辑 鲁 博 2024 6 86 86