异源双根缓解咖啡连作障碍及其机制初探

为明确异源双根是否能缓解咖啡连作障碍及其可能机制,本研究以大粒种咖啡1号(Caffealiberica,No.1)和中粒种咖啡热研1号(Caffea canephora, Reyan No. 1)靠接形成大粒种-中粒种异源双根咖啡,通过咖啡连作障碍园土壤培养幼苗,评价植株苗木质量,明确异源双根对咖啡连作障碍的缓解作用。通过双根无分隔、尼龙网分隔、双盆分隔等不同分根方式试验,明确异源双根缓解咖啡连作障碍机制,并探讨双根间在缓解连作障碍上的差异及协同作用。结果表明:较连作障碍咖啡园非根际土,异源双根咖啡或同源双根咖啡经根际土培养后苗木质量指数、总的植株生物量均显著下降,连作逆境抑制咖啡生物量积累,使苗木质量变差;非根际土培养后,异源双根咖啡、同源双根咖啡的苗木质量指数和总的植株生物量差异均不显著;而根际土培养后,异源双根咖啡较同源双根咖啡的苗木质量指数、大粒种根系生物量、中粒种根系生物量及总的植株生物量均显著提高。因此,连作逆境虽抑制咖啡生长,但对同源双根咖啡影响更大,异源双根通过其大粒种根系缓解连作逆境咖啡生长障碍。为进一步明确异源双根尤其是大粒种根系缓解咖啡连作障碍的可能机制,以不同分根方式培养异源双根咖啡,发现较无分隔、双盆分隔处理,连作逆境下双根尼龙网分隔后植株苗木质量佳,并且尼龙网分隔后植株的中粒种根系长势最好,说明大粒种根系化感物质促进中粒种根系生长。双根无分隔、双盆分隔后植株的苗木质量差异不显著,无分隔较双盆分隔后植株的大粒种根系长势差,即双根系在能够彼此接触的自然生长状态下,中粒种根系抑制大粒种根系生长,但这种抑制作用与中粒种根际化感物质无关,尼龙网分隔、双盆分隔后大粒种根系长势差异不显著,说明大粒种根际有无中粒种根际化感物质,对大粒种根系生长均无影响。综上所述,异源双根通过其大粒种根系减少自身在连作逆境中的化感抑制,利用其根际化感物质促进中粒种根系生长,实现根壮苗壮,达到缓解咖啡连作障碍的目的。研究结论为异源双根靠接在大田的推广应用提供理论依据。

土壤质地对菠萝蜜根际微生物碳源利用、线虫群落及果实糖分的影响

【目的】研究相同施肥模式下不同质地土壤微环境差异及其与果实关键品质(糖分)的潜在关系,为区域性的果园培肥和增产提质提供理论依据。【方法】选取施肥方案一致、土壤质地分别为壤土、砂壤土和砂土的‘马来西亚1号’标准菠萝蜜园,采集养树期、花期和果期的菠萝蜜根周土壤和成熟果实,研究土壤微生物群落代谢功能、线虫群落结构、土壤理化性质及果实糖分的变化及潜在关系。【结果】砂壤土和砂土微生物碳源利用变化趋势均为养树期>花期>果期。壤土微生物碳源代谢强度大小为果期>养树期>花期。土壤微生物主要的碳源利用类型是碳水化合物类、氨基酸类、羧酸类和多聚物类碳源。砂土各时期的土壤微生物群落结构多样性指数和各营养类群线虫丰度普遍高于其他两种土壤,且在养树期和果期较高。壤土各时期线虫生态指数和土壤pH、有机质普遍高于其他两种土壤。果实中的葡萄糖含量表现为砂壤土>壤土>砂土,其他糖组分在各质地土壤中差异不显著。采样时期对土壤线虫群落多样性有显著的直接效应,土壤质地对菠萝蜜果实糖分有显著的间接效应和总效应。【结论】有机、无机肥配施对异质土壤的微生态环境影响各异,土壤质地通过直接或间接影响养树期和果期菠萝蜜根际微生物和线虫群落结构及功能,最终影响土壤养分转化和果实品质。

机械脱皮白胡椒的品质评价及风味分析

为探究胡椒脱皮机不同脱皮条件对白胡椒白度值、黑果率、碎果率、胡椒碱含量、胡椒精油含量等理化指标的影响,通过调节熟化频率(熟化频率分别为10、15、20、25、30 Hz)和脱皮频率(脱皮频率分别为25、30、35、40 Hz)分别获得5组、4组白胡椒。分析了胡椒碱含量、胡椒精油的成分及含量,以白胡椒的气味、颗粒及组织状态、颜色、喜好度作为感官评价指标,采用AHP层次分析法确定评价指标权重,以模糊数学感官评价法和隶属函数值法进一步评价白胡椒品质。结果表明:熟化频率为20 Hz,脱皮频率为35 Hz时,白胡椒感官评价得分最高,为88.00分;隶属函数值计算结果表明熟化频率为20 Hz,脱皮频率为35 Hz的白胡椒平均隶属函数值差值最大,为2.71,品质最好。不同机械脱皮条件下生产的白胡椒精油共鉴定出42种化合物,含量较高的共有化合物为3-蒈烯、β-石竹烯、柠檬烯等。实验结果为胡椒品质评价及工艺优化提供参考,对胡椒工业化生产具有良好的指导意义。

胡椒鲜果中胡椒碱提取工艺优化

为提高胡椒鲜果中胡椒碱的检测效率,以胡椒鲜果为原料,不同浓度的乙醇水溶液为溶剂,热回流提取胡椒中的胡椒碱,利用HPLC测定其含量,采用单因素结合正交实验确定胡椒鲜果中胡椒碱的最适提取参数。结果表明,料液比为1∶100、提取时间为2h、乙醇浓度为100%、提取温度为75℃时,提取出来的胡椒碱含量最高,为(4.13±0.06)g/100g。后期可进一步开展中试试验,为胡椒鲜果中胡椒碱的准确提取及纯化奠定理论基础。

3种脱皮方式对白胡椒品质的影响

以胡椒鲜果为原料,分别采用机械、静水浸泡、换水浸泡3种方式脱皮,探究不同脱皮方式对白胡椒白度值、黑果率、碎果率、堆积密度、水分质量分数、胡椒碱含量、胡椒精油含量等理化指标的影响,利用气相色谱-飞行时间质谱(gas chromatography-time of flight-mass spectrometer,GC-TOF-MS)定性定量分析测定胡椒精油的成分及含量,采用加权分析法进一步评价3种脱皮方式所得白胡椒品质。结果表明:机械脱皮与换水浸泡脱皮生产的白胡椒白度值无显著差异,但高于静水浸泡脱皮法生产的白胡椒。机械脱皮法生产的白胡椒黑果率、胡椒碱含量低于静水、换水浸泡脱皮法生产的白胡椒,但精油含量、碎果率、堆积密度高于后两者。从机械、静水浸泡、换水浸泡脱皮生产的白胡椒精油中共鉴定出33种化合物,其中21种为3种白胡椒精油共有,质量浓度较高的共有化合物有3-蒈烯(41.96、37.77、39.16 mg/mL)、β-石竹烯(36.43、41.57、41.02 mg/mL)、柠檬烯(29.38、23.38、39.38 mg/mL)等。电子鼻分析结果表明3种白胡椒风味差异显著。感官评价证实机械脱皮法生产的白胡椒香味更浓,无异臭味。经加权分析,机械脱皮法生产的白胡椒加权分高于静水、换水浸泡脱皮法生产的白胡椒,说明机械脱皮法生产的白胡椒综合品质较好,适宜大规模生产。实验结果为胡椒品质评价及胡椒工业化生产提供参考。