番石榴（Psidium guajava L.）又称芭乐、那拔、鸡屎（矢）果等,是桃金娘科番石榴属常绿小乔木,原产热带美洲,为热带和亚热带地区广泛种植的水果[1],在我国福建、台湾、广东、海南等地均有种植,是福建省重点发展的亚热带名优水果品种之一[2]。番石榴果实松脆、清甜,富含多种人体所需的营养和抗氧化物质,是很好的天然营养补充来源[3]。番石榴植株适应性强,果实采收期长,种植见效快,且综合开发利用性强,有广阔的市场前景[4]。
番石榴一年四季均能开花,但花期集中在4—5月和8—10月,如不进行产期调控,则以4—5月花量最多,占70%~80%,称为“正造花”;8—10月花量较少,占20%~30%,称为“翻花”[5]。番石榴正造花花量大,结果多,消耗大量的养分,如果果农不了解番石榴果实生长发育规律,在生产管理上未及时进行疏花疏果和为树体补充养分,往往会出现各种各样的问题,例如正造果产量高、品质差,反造果果实偏小、产量低等。因此,探讨番石榴果实生长发育规律,对指导果农在果实不同生长发育期采取相应的肥水管理措施从而提高果实品质和产量具有重要意义。目前,大多数关于番石榴果实生长发育规律的研究主要围绕果实纵、横径和体积方面进行展开,而番石榴果实生长发育过程中单果质量和营养品质变化规律方面的研究鲜有报道。本研究以福建漳州市栽培的‘彩虹’和‘红宝石’2个品种的番石榴果实为试验材料,对比分析其生长发育和营养品质变化规律的差异,为制定番石榴丰产优质栽培技术措施和品种推广提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料
选用漳州市农业科学研究所试验园种植的‘彩虹’和‘红宝石’2个品种的番石榴为试验材料。选择同时定植、长势相对一致的3年生番石榴植株,按5株为1个重复,设3次重复,每株选择花期一致的果实挂牌做标记,花谢后1个月,果实横径2~3 cm时套袋,采用双层套袋,内层为泡沫网袋,外层为透明薄膜袋。
2个品种的番石榴于2019年6月10日盛花,花谢后第1天,即6月11日作为果实发育的起点,并开始进行果实生长发育数据测量。以后每7 d采样一次,直到果实成熟。每次采样取2个品种果实各15个（每个重复各5个）,测定果实生长发育和营养品质相关指标。
1.2 方法
1.2.1 果实单果质量 利用T1000型电子天平测定果实单果质量,质量周增长率=（本周的平均单果质量–上周的平均单果质量）/上周的平均单果质量×100%。
1.2.2 果实纵、横径和果形指数 利用游标卡尺测定果实的纵径和横径,计算果实纵径和横径的比值,即为果形指数。纵（横）径周增长率=[本周的平均纵（横）径–上周的平均纵（横）径]/上周的平均纵（横）径×100%。
1.2.3 果实营养品质 番石榴果实第2次膨大期,取番石榴果肉测定可溶性固形物、可滴定酸（以柠檬酸计）、维生素C（邻菲罗啉比色法）、和总糖（蒽酮法）,除可溶性固形物重复测定5次外,其余指标均重复3次,取其平均值。
1.3 数据处理
采用Microsoft Excel软件对试验数据进行统计分析和制图。
2 结果与分析
2.1 2个品种番石榴果实单果质量生长变化比较
由图1可知,‘彩虹’和‘红宝石’番石榴单果质量均随着生长发育时间的延长而逐渐增加,其果实质量变化曲线十分相似。通过计算单果质量周增长率可知（图2）,‘彩虹’和‘红宝石’果实质量增长表现为“快-慢-快”的双S型动态变化曲线,其质量增长过程可分为3个生长期：第1个生长期为果实第1次膨大期,2个品种果实质量增长曲线基本重叠。这个时期子房膨大发育为幼果,果实质量增长较快,花后第1天,‘彩虹’和‘红宝石’番石榴单果平均质量分别为0.25 g和0.43 g,2个品种分别于花后50 d和43 d完成该生长期,其平均单果质量分别为21.98 g和14.86 g;第2个生长期为果实生长缓慢期,该时期2个品种番石榴果实质量净增长量增长比较缓慢,‘彩虹’在第2个生长期（花后50~78 d）果实质量净增长量为7.81 g,而‘红宝石’在第2个生长期（花后43~71 d）果实质量净增长量为26.27 g,‘彩虹’的果实质量净增量明显小于‘红宝石’,该生长期结束时,‘彩虹’和‘红宝石’单果平均质量分别为29.79 g和41.13 g;第3个生长期为果实第2次膨大期,这是番石榴果实再次快速生长的高峰期,2个品种番石榴果实质量均大幅度增长,质量生长曲线呈直线上升（图1）,果实第2次膨大期彩虹为花后78~113 d,其单果质量净增长量为221.46 g,‘红宝石’果实第2次膨大期为花后71~99 d,其单果质量净增长量为205.90 g。‘彩虹’的整个果实生长发育期比‘红宝石’长14 d。
2.2 2个品种番石榴果实纵、横径生长变化比较
由图3可知,‘彩虹’和‘红宝石’2个品种番石榴果实的纵、横径生长变化曲线较为相似。通过计算2个品种的纵、横径周增长率（图4）,可知整个生长过程纵、横径的变化表现为“快-慢-快”的双S型动态变化曲线,可以分为3个生长时期,即：2个生长高峰期和1个生长缓慢期。第1个生长期为纵、横径第1次生长高峰期,‘彩虹’和‘红宝石’分别在花后1~50 d和1~43 d,该生长期时间较长,占整个生长发育期的50%左右。第1个生长期结束时,‘彩虹’果实纵、横径分别为4.22 cm和3.26 cm,其净增长量分别为3.38 cm和2.9 cm,约占整个果实总生长量的39.95%和40.05%;‘红宝石’果实的纵径、横径分别为3.64 cm和2.91 cm,其净增长量分别为2.58 cm和2.27 cm,约占整个果实总生长量的35.05%和32.56%。第1个生长期,‘彩虹’和‘红宝石’果形指数分别从1.61和1.66变为1.29和1.25,果实形状由长椭圆形变为椭圆型。
图3 2个品种番石榴果实纵、横径生长变化曲线Fig. 3 Changes of fruit longitudinal diameter and transverse diameter for two varieties P. guajava cultivars |
第2个生长期为果实纵、横径生长缓慢期,该时期时间较短,仅占整个生长发育期的20%左右。‘彩虹’和‘红宝石’分别在花后50~78 d和43~71 d为纵、横径生长缓慢期。第2个生长期结束时,‘彩虹’果实的纵径、横径分别为4.77 cm和3.61 cm,其净增长量分别为0.55 cm和0.88 cm,约占整个果实总生长量的6.50%和12.15%;‘红宝石’果实的纵径、横径分别为4.76 cm和4.29 cm,其净增长量分别为1.12 cm和1.38 cm,约占整个果实总生长量的15.22%和19.80%。第2个生长期,‘彩虹’和‘红宝石’果形指数分别由1.29和1.25变为1.32和1.11,2个品种果形指数变化均不明显,果实形状为椭圆形。
第3个生长期为果实纵、横径第2次生长高峰期,‘彩虹’为花后78~113 d,‘红宝石’为花后71~99 d,该时期仅占整个果实生长发育期的30%左右。‘彩虹’和‘红宝石’2个品种果实纵、横径增长较快,变化幅度大。第3个生长期结束时,‘彩虹’果实的纵径、横径分别为9.30 cm和7.60 cm,其净增长量分别为4.53 cm和3.99 cm,约占整个果实总生长量的53.55%和55.11%;‘红宝石’果实的纵径、横径分别为8.37 cm和7.61 cm,其净增长量分别为3.61 cm和3.32 cm,约占整个果实总生长量的49.05%和47.63%。第3个生长期,‘彩虹’和‘红宝石’果形指数分别由1.32和1.11变为1.22和1.10,果形指数变化均不明显,果实形状为椭圆形。
2.3 2个品种番石榴果实营养品质变化比较
随着果实的生长发育,果实的营养品质也同时发生着变化,果实营养品质和品种密切相关。从番石榴果实第2次膨大期起点（‘彩虹’于谢花后第78天,‘红宝石’于谢花后第71天）开始测定果实营养品质,直到果实成熟采收。
可溶性固形物含量是决定果实品质的一个重要因素,也是衡量番石榴性状优劣的重要指标之一。由图5A可知,在果实第2次膨大期开始时,‘彩虹’果实的可溶性固形物含量为5.42%,而‘红宝石’果实的可溶性固形物含量为7.02%,显著高于‘彩虹’。‘彩虹’和‘红宝石’的可溶性固形物含量均随着果实的生长发育而逐渐上升,果实成熟后期可溶性固形物增长速率变缓,果实成熟采收时‘彩虹’和‘红宝石’果实的可溶性固形物含量分别为7.92%和8.66%。在整个检测周期‘红宝石’果实的可溶性固形物含量始终高于‘彩虹’,且二者之间差异显著（P<0.05）。
可滴定酸含量是评价果实营养品质的重要指标。由图5B可知,在果实第2次膨大期开始时,‘彩虹’和‘红宝石’果实的可滴定酸含量分别为0.07%和0.11%,随着果实生长发育不断膨大,2个品种果实的可滴定酸含量均逐渐上升,果实成熟采收时,‘彩虹’和‘红宝石’果实的可滴定酸含量分别为0.11%和0.19%,相比较于初次检测分别上升了59.20%和74.14%。在整个检测周期‘红宝石’果实的可滴定酸含量显著高于‘彩虹’（P<0.05）。
由图5C可知,在果实第2次膨大期开始时,‘彩虹’和‘红宝石’果实的总糖含量分别为2.17%和1.82%,二者差异不显著。随着果实的发育和不断膨大,2个品种果实的总糖含量均逐渐上升,果实成熟采收时,‘彩虹’和‘红宝石’果实的总糖含量分别为3.43%和2.97%,相比较于初次检测分别上升了58.16%和63.45%。在整个检测周期,‘彩虹’和‘红宝石’果实的总糖含量差异始终不明显（P>0.05）。
维生素C含量是评价果实营养品质的重要指标。由图5D可知,在果实第2次膨大期开始时,‘红宝石’的维生素C含量显著高于‘彩虹’,随着果实的不断膨大逐渐成熟,‘彩虹’和‘红宝石’果实的维生素C含量均逐渐上升,果实成熟采收时‘彩虹’和‘红宝石’果实的维生素C含量分别为107.87 mg/100 g FW和111.00 mg/100 g FW。在整个测定周期‘红宝石’的维生素C含量始终高于‘彩虹’,且二者之间差异显著（P<0.05）。
3 讨论
胡子有等[6]研究认为,果实的生长发育具有周期性,其生长曲线分双S型和单S型,双S型有2个快速生长期,2个快速生长期之间有一个缓慢生长期。本研究结果表明,‘彩虹’和‘红宝石’番石榴果实的质量、纵径和横径生长曲线均表现为双S型。‘彩虹’和‘红宝石’番石榴果实质量增长变化曲线十分相似,果实质量增长表现为“快-慢-快”的双S型动态变化曲线,其质量增长过程可分为3个生长期：第1次膨大期、生长缓慢期和第2次膨大期。第1个时期（‘彩虹’在花后1~50 d,‘红宝石’在花后1~43 d）,2个品种果实单果质量增长曲线基本重叠,子房膨大发育为幼果,果实质量增长较快,是果实膨大、产量形成的关键时期,在整个果实生长发育过程中起到决定性的作用。因此,在该时期应及时进行疏果,加强肥水管理,增施水溶性速效肥料,保证充足的养分供应,以促进果实的生长发育。第2时期（‘彩虹’在花后50~78 d,‘红宝石’在花后43~71 d）,2个品种果实质量增长比较缓慢,这可能因为树体经开花、座果消耗了大量的营养使养分供应不足有关[7],也可能与种子尚未发育使得果实发育得不到足够的激素来源有关[8]。由于该阶段是种子的重要发育期,营养物质流向种子,因此果实质量增长缓慢[9]。将2个品种果实切开,发现‘彩虹’的种子数量远远多于‘红宝石’的,因此,该时期‘彩虹’果实的质量净增长量远低于‘红宝石’。第3个时期（‘彩虹’在花后78~113 d,‘红宝石’在花后71~99 d）是2个品种果实第2次膨大期,随着果实颜色的变化和硬度的下降,果实再次快速生长,果实糖和酸等物质积累速度加快,果实逐渐进入成熟阶段,此时期增施磷钾肥,有利于可溶性固形物、总糖等物质含量的增加[10]。从谢花到果实成熟采收,‘彩虹’的生长发育期为113 d,‘红宝石’为99 d。