一种提高鲁丽苹果果实乙酸酯类挥发性成分的方法与流程

本发明属于农业栽培技术领域，具体涉及一种提高鲁丽苹果果实乙酸酯类挥发性成分的方法。

背景技术：

我国是世界最大的苹果生产和消费国，栽培面积和产量均居世界首位，规模优势明显。但由于当前苹果生产管理技术盲目追求大果、色泽等外观品质，忽视果实内在品质的改良，导致风味品质普遍低下，难以满足消费者对具有优良风味果品的迫切需求，根本原因是缺乏一种高效易行的技术措施，可以显著提高影响苹果果实风味的关键性挥发成分含量，以实现果实整体风味的改良。

乙酸脂类物质是在苹果果实中鉴定到的可以影响果实风味的最重要挥发性成分，包括乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸-2-甲基丙酯、乙酸丁酯、乙酸-2-甲基丁酯、乙酸戊酯、乙酸己酯，它们为苹果果实提供了风味基础：水果香味（乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸-2-甲基丙酯、乙酸丁酯、乙酸己酯）和苹果香味（乙酸-2-甲基丁酯、乙酸戊酯）。提高此类成分含量可以有效改善苹果果实风味品质。

以藤牧一号和皇家嘎拉为亲本杂交选育的苹果新品种“鲁丽”早熟、全红、酸甜适中，且丰产性好，抗逆和适应性强，受到广大生产者和消费者欢迎，正逐渐在生产中推广应用。经鉴定，该品种果实中含有多种乙酸酯类成分，包括乙酸丙酯、乙酸-2-甲基丙酯、乙酸丁酯、乙酸-2-甲基丁酯、乙酸戊酯、乙酸己酯，但含量均较低，只有乙酸丁酯、乙酸-2-甲基丁酯、乙酸己酯含量达到或超过其嗅感阈值（指某种成分在体系中可以被嗅觉感知的最低浓度），且香气值（某种成分的浓度与该成分香气阈值的比值）不高，对果实整体香味贡献有限。因此需要建立一种易于操作、可有效提高该品种果实乙酸丙酯、乙酸-2-甲基丙酯、乙酸丁酯、乙酸-2-甲基丁酯、乙酸戊酯、乙酸己酯等挥发性成分的方法，使良种良法配套，促进新品种的应用。

技术实现要素：

针对鲁丽苹果果实的主要挥发性成分乙酸酯类含量不高，对果实香味贡献有限的问题，本发明提供了一种提高鲁丽苹果果实乙酸酯类挥发性成分的方法，该方法易于操作，通过本发明的实施，能够有效提高鲁丽苹果果实6种乙酸酯类挥发性成分的含量，鲁丽果实风味更加浓郁，符合市场对高品质果品要求。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案为：

本发明提供了一种提高鲁丽苹果果实中乙酸酯类挥发性成分的方法，包括以下步骤：

（1）第1年一次基肥：施基肥于第1年秋季于9月份秋梢停长期进行；

（2）第2年两次根际追肥：两次根际追肥分别于3月中下旬春季萌芽前和5月份春梢生长期进行；

（3）第2年四次根外果实追肥：分别于花后70d和花后95d进行以钙制剂为主的根外追肥；分别于花后90d和花后100d进行以乙酸酯前体物为主的根外追肥。

进一步的，步骤（1）中，所述基肥是由碳化稻壳、腐熟农家肥、尿素及过磷酸钙组成；所述基肥每亩施入碳化稻壳200kg、腐熟农家肥6000kg、尿素10.5kg及过磷酸钙4.2kg。

进一步的，步骤（2）中，所述萌芽前根际追肥施入的肥料由无机肥及有机制剂组成；所述无机肥每亩施入尿素26.25kg、过磷酸钙10.5kg、硫酸钾21.0kg、硫酸锌1.0kg、硫酸亚铁6.0kg和硼砂1.5kg；所述有机制剂为腐熟大豆浸提液，每亩施入300L；所述腐熟大豆水浸提液为腐熟大豆和水按照体积比1：20浸提而成。

进一步的，步骤（2）中，所述春梢生长期根际追肥施入的肥料由无机肥及有机制剂组成；所述无机肥每亩施入尿素15.75千克、过磷酸钙6.3千克、硫酸钾12.6千克、硫酸锌0.5千克、硫酸亚铁3.0千克；

所述有机制剂腐熟大豆水浸提液300L；

所述腐熟大豆水浸提液为腐熟大豆和水按照体积比1：10浸提而成。

本发明所使用的腐熟大豆水浸提液采用以下方法制备而成：首先将干大豆煮熟，沥干水分，按每100千克煮熟大豆加入堆肥发酵剂10克、50克白糖、500克粉碎玉米秸秆，拌匀、覆盖草帘或塑料膜（不密封），发酵，发酵时间夏季7天，冬季15天，发酵完成后加入水，浸提24小时，浸提期间搅拌3-4次。

进一步的，步骤（3）中，所述根外果实追肥花后70天果实表面喷施糖醇螯合钙水溶液I，每亩40毫升；所述花后90天果实表面喷施亚麻酸制剂I，每亩用量80毫升；所述花后95天果实表面喷施糖醇螯合钙水溶液Ⅱ，每亩60毫升；所述花后100天果实表面喷施亚麻酸制剂II，每亩用量50毫升。

进一步的，步骤（1）中，施基肥的具体施肥方法为：将各原料混合均匀后，按照总施肥量和每亩栽植株数计算每株树的平均施肥量，在树冠滴水线处环绕树干均匀挖掘6个深度和直径均为40cm的施肥坑，将混匀的基肥施入坑内，用土掩埋、踏实即可。

进一步的，步骤（2）中，所述两次根际施肥的具体施肥方法为：将无机肥的原料混合均匀后，按照总施肥量和每亩栽植株数计算每株树的平均施肥量，以树干为中心挖掘6条均匀分布的放射状沟，深度为10-15cm，长度延伸至树冠滴水线，将无机肥均匀施入沟中后，用土掩埋，然后进一步沿各施肥沟浇入腐熟大豆浸提液即可。

进一步的， 步骤（3）中，所述四次根外果实追肥均采用喷雾方法均匀喷施于果实表面：花后70天，所述糖醇螯合钙水溶液Ⅰ中糖醇螯合钙与水体积比为1：1500；；花后90天，所述亚麻酸制剂Ⅰ是由70%山梨糖醇液与亚麻籽油按体积比1:1配制，混合均匀得混合液，然后将混合液与水按体积比1:500混合均匀后即得；花后95天，所述糖醇螯合钙水溶液Ⅱ中糖醇螯合钙与水体积比为1:1000；花后100天，所述亚麻酸制剂II是由70%山梨糖醇液与亚麻籽油按体积比1:1.5配制，混合均匀得混合液，然后将混合液与水按体积比1:800混合均匀即得。

本发明所使用的亚麻籽油为亚麻酸含量50%左右。

本发明的优点在于：

（1）本发明针对鲁丽苹果挥发性成分特点，将多种施肥技术和不同功能的肥料种类组合，通过优化根际土壤理化环境，改善根系肥料利用效率，果面直接补给乙酸酯类合成前体和合成释放调控物质，实施后果实乙酸酯类挥发性成分含量显著增加，香味变浓，培育的鲁丽苹果果实乙酸酯类挥发性成分含量显著提高，果实嗅感风味更加浓郁，品质得到极大改良，更符合市场要求，可获得更大的经济效益。

（2）操作简便，所用器械均为果园常规施药、施肥管理使用工具，无需重新购置；肥料配制简单易懂，易于操作。

（3）原料易得，所用材料均为常规市售的肥料或食品成分，无特殊制剂，无毒副作用，无对植物本身生长不利成分，便宜易得。

附图说明

图1为实施本发明的施肥方法与使用常规方法果实不同发育阶段果皮和果肉氢过氧化物裂解酶活性的变化。

图2为实施本发明的施肥方法与使用常规方法果实不同发育阶段果皮和果肉脂氧合酶活性的变化。

图3为实施本发明的施肥方法与使用常规方法果实不同发育阶段果皮和果肉醇脱氢酶活性的变化。

图4为实施本发明的施肥方法与使用常规方法果实不同发育阶段果皮和果肉醇酰基转移酶活性的变化。

图5为实施本发明的的施肥方法与使用常规方法果实不同发育阶段果皮和果肉亚麻酸含量的变化。

图6为使用常规施肥方法管理的果实乙酸酯类成分的色谱图。

图7为使用本发明的施肥方法管理的鲁丽果实乙酸酯类成分的色谱图。

具体实施方式

以下结合实施例的具体实例方式再对本发明的上述内容作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例。

本发明所使用的堆肥发酵剂购自北海强兴生物科技有限公司。

实施例1

提高鲁丽苹果果实乙酸酯类挥发性成分的施肥方法，具体包括以下步骤：

（1）实施果园

2015-2016年在山东省泰安市山东省果树研究所天平湖示范基地“鲁丽”苹果园实施本发明方法。果园面积10亩，树龄6年生，统一采用砧木“平邑甜茶”嫁接，栽植株行距3米×4米，亩栽植株数55棵，授粉品种“富士”，无袋栽培，生长结果正常，年产量约3000千克每亩（666.7平方米）；选择其中5亩实施本发明施肥方法，另外5亩仍采用常规施肥管理作为本实施例的对照；

（2）基肥

于2015年9月份秋梢停长期进行。在树冠滴水线处挖掘6个深度和直径均为40厘米的圆形坑，6个施肥坑环绕树干均匀分布；按照5亩施入肥料量：碳化稻壳1000千克、腐熟农家肥（牛粪）30000千克、尿素52.5千克、过磷酸钙21千克，将各种肥料充分混匀，共计31073.5千克；按5亩株数275棵，平均分成275份，每株树约施入肥料113千克；进一步按每株树有6个施肥坑数将单株施肥量分成6份，每个施肥坑施入约18.8千克混合后的肥料。肥料施入后，用土掩埋，踏实；

（3）第一次根际追肥

于2016年3月中旬萌芽前进行。以树干为中心挖掘6条深度10—15厘米、长度延伸至树冠滴水线，且均匀分布的放射状沟；无机肥5亩施入量尿素131.25千克、过磷酸钙52.5千克、硫酸钾105千克、硫酸锌5.0千克、硫酸亚铁30.0千克和硼砂7.5千克，将各种肥料充分混匀，共计331.25千克，腐熟大豆水浸提液（1:20）共1500升；按5亩株数275棵，每株树约施入固体肥料1.2千克，浇施腐熟大豆水浸提液5.45升；将固体肥料均匀施入6条沟中，每沟约0.2千克，用土掩埋，而后每沟均匀浇施腐熟大豆水浸提液0.91升；

（4）第二次根际追肥

于2016年5月中旬春梢生长期进行。以树干为中心挖掘6条深度10—15厘米、均匀分布的放射状沟。无机肥5亩施入量尿素78.75千克、过磷酸钙31.5千克、硫酸钾63千克、硫酸锌2.5千克、硫酸亚铁15千克，将各种肥料充分混匀，共计190.75千克，腐熟大豆水浸提液（1:20）共1500升；按5亩株数275棵，每株树约施入固体肥料0.7千克，浇施腐熟大豆水浸提液5.45升；将固体肥料均匀施入6条沟中，每沟约0.2千克，用土掩埋，而后每沟均匀浇施腐熟大豆水浸提液0.91升；

（5）第一次根外果实追肥

2016年6月18-19日（约果实花后70天），在果实表面均匀喷施糖醇螯合钙水溶液（糖醇螯合钙与水体积比1:1500）；采用喷雾方法均匀喷施于果实表面；

（6）第二次根外果实追肥

2016年7月8-9日（约果实花后90天），在果实表面均匀喷施亚麻酸制剂I水溶液（与水的体积比1:500）；采用喷雾方法均匀喷施于果实表面；

（7）第三次根外果实追肥

2016年7月14-15日（约果实花后95天），在果实表面喷施糖醇螯合钙水溶液（糖醇螯合钙与水体积比1:1000）；采用喷雾方法均匀喷施于果实表面；

（8）第四次根外果实追肥

2016年7月20日（约果实花后100天），在果实表面喷施亚麻酸II水溶液（与水的体积比1:800）；采用喷雾方法均匀喷施于果实表面；

对照组5亩所采用的常规施肥管理方法为：于9月份亩施腐熟农家肥6000千克作为基肥，树冠外围的树行两侧各开一条深30厘米左右的条状沟均匀施入，用土掩埋；于5、6、7月分三次追施无机肥，其中5月份亩施入10千克尿素、15千克过磷酸钙、7.5千克硫酸钾，6月份施入5千克尿素、10千克过磷酸钙、5千克硫酸钾，7月份施入6千克尿素、10千克过磷酸钙、5千克硫酸钾，在树冠外围开深10厘米左右的环形沟均匀施入，用土掩埋；

采用本发明施肥方法与常规施肥方法相比，结果如下

（1）果实乙酸酯类代谢关键酶活性升高

分别以10天间隔采集花后70天至花后110天果实（未成熟至商品成熟采收期），测定、比较果实果皮和和果肉中乙酸酯类挥发性成分代谢途径中4个关键酶：氢过氧化物裂解酶、脂氧合酶、醇脱氢酶与醇酰基转移酶的活性，发现采用本方法后氢过氧化物裂解酶在未成熟果实果皮（花后80天之前）和果肉（花后90天之前）中含量显著提高（图1）；对脂氧合酶的影响主要集中在果皮中，以花后90-110天的近成熟期提高程度最明显（图2）；对醇脱氢酶活性的促进作用在近成熟果实果皮和未成熟果肉中最为显著（图3）；醇酰基转移酶活性随果实成熟，在果皮和果肉中均显著提高（图4）；上述四种酶在乙酸酯类合成中的作用顺序为：脂肪酸在氢过氧化物裂解酶和脂氧合酶的作用下代谢为醛类成分，进一步由醇脱氢酶将醛类转化为醇类，最后在醇酰基转移酶的作用下转化为酯类；通过本方法的实施，改变了果实不同发育阶段乙酸酯类合成关键酶的活性，特别是显著提高了限速酶—醇酰基转移酶活性随果实成熟，在果皮和果肉中均显著提高，对鲁丽苹果果实乙酸酯类合成具有明显的促进作用。

（2）实施本方法后，花后100天果实果皮和花后100-110天果肉中乙酸酯类成分合成重要前体物质—亚麻酸的含量显著升高（图5），特别是花后100天接近成熟的果实中，果皮和果肉亚麻酸含量均极显著高于常规方法的样品。

（3）实施本方法后，与常规方法相比，果实6种乙酸酯类挥发性成分含量均不同程度升高（图6和图7），超过各自嗅感阈值的乙酸酯类成分由原来的3种增加至6种，使各成分对果实嗅感风味品质均有贡献，并且香气值也进一步提高，如乙酸丁酯香气值提高至常规方法的25.36倍，促进果实嗅感风味更加浓郁，具体结果见表1。

表1

注：嗅感阈值指指某种成分在体系中可以被嗅觉感知的最低浓度；香气值指某种成分的浓度与该成分嗅感阈值的比值，比值大于1表示可以被嗅觉感知，即对嗅感有贡献。

（4）果实嗅感风味品质提高，更加符合市场需求，促进生产栽培经济效益提高。

另外，当不施入腐熟大豆水浸提液后，各成分含量均较本发明提供的方法低且香气值也较本发明提供的方法低；当根外果实追肥仅采用糖醇螯合钙水溶液或者仅采用亚麻酸制剂，效果均不如本发明所提供的方法。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受实施例的限制，其它任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、组合、替代、简化均应为等效替换方式，都包含在本发明的保护范围之内。