劉曼曼,廖 康,廖小龍,賈 楊,王玉蓉,劉 歡,孫 琪
(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 特色果樹研究中心,新疆 烏魯木齊 830052)
庫爾勒香梨是原產(chǎn)于塔克拉瑪干沙漠北緣的古老地方品種,已有1 300多年的栽培歷史。庫爾勒香梨以其皮薄肉細、汁多味甜、酥脆爽口、香氣宜人的獨特風(fēng)味品質(zhì)深受國內(nèi)外消費者的歡迎,成為當?shù)氐拿麅?yōu)特產(chǎn)[1]。目前,庫爾勒香梨已發(fā)展到了36 213 hm2,是當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展、農(nóng)民增收的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一[2]。 隨著庫爾勒香梨商品化的不斷發(fā)展,人們對果實外觀品質(zhì)要求越來越高,并且對果品安全問題也倍加關(guān)注,因此研究套袋對果實品質(zhì)的影響具有重要意義。有研究表明,套袋可以明顯改善果實的外觀品質(zhì)[3],降低農(nóng)藥殘留[4],但同時也對果實內(nèi)在品質(zhì)產(chǎn)生了一定的負面影響[5],這些影響與果袋類型和顏色有關(guān)[6],不同類型果袋因其制作材料及材料質(zhì)量的差別對果實生長的微環(huán)境有不同影響[7]。無紡布是一種新型材料,是目前公認的可降解無公害材料[8]。與紙袋相比,無紡布果袋具有一定的透氣、防水和調(diào)光性能,袋內(nèi)溫度和濕度的變化比較溫和,極端溫度和濕度的持續(xù)時間較短,比紙袋減少了20%~80%[9],目前已應(yīng)用于葡萄[9]、桃[10]、草莓等水果及早春蔬菜[11]的覆蓋生產(chǎn),在庫爾勒香梨果實套袋上的研究應(yīng)用尚未見報道。本研究對不同顏色的無紡布袋微域環(huán)境的光照、溫、濕度日變化進行了監(jiān)測,并對果實外觀、內(nèi)在品質(zhì)進行測定和對比分析,旨在探明無紡布果袋對庫爾勒香梨果實品質(zhì)的影響,為無紡布果袋在庫爾勒香梨生產(chǎn)上的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。
試驗于2013年5~9月在新疆輪臺縣國家果樹資源圃進行,香梨園的面積為1.2 hm2,樹齡26 a,株行距為5m×6m,自然開心形,樹勢中庸,常規(guī)管理。設(shè)白(透光率為69%)、藍(透光率為40%)、黑(透光率為0.8%)3種不同顏色果袋處理,以不套袋為對照。落花后40d 時套袋,套袋前全樹噴施殺蟲殺菌劑。
選擇樹冠大小和留果量相近的植株為試驗樹,在樹冠中層外圍部位對果實進行不同顏色果袋套袋處理,每處理的數(shù)量不少于100個,套袋時盡可能使幼果處在果袋的中央部位,呈懸空狀態(tài)。在距采收前10d時分別將各色的果袋隨機摘下50個,其余的則一直保持套袋到采收。共設(shè)置了如下6個處理:處理1,白色除袋;處理2,藍色除袋;處理3,黑色除袋;處理4,白色留袋;處理5,藍色留袋;處理6,黑色留袋。
2013年6月,采用HOBO WERE微型氣象站測定不同顏色果袋內(nèi)及樹冠中、上層的光照,傳感器均勻分布在樹冠的中層,并將三色果袋分別懸空套在傳感器探頭上,儀器均設(shè)置為30min自動記錄1次,晝夜不間斷測量5d。
2013年6月,用20臺由英國LASCAR公司生產(chǎn)的EI-USB-2[1]溫濕度記錄儀,不間斷地測量不同顏色果袋內(nèi)及冠層中上層的溫度、濕度的日變化,儀器均設(shè)置為30min自動記錄1次,晝夜不間斷測量5d。
9月10日采收果實,在每處理的50個樣本中隨機抽取15個果實,測定果實的內(nèi)在品質(zhì)。采用MP2001型電子天平(0.01g)稱果實的單果質(zhì)量;采用游標卡尺(0.01mm)分別測量果實的縱、橫徑;用GY-1型果實硬度計測量果實的硬度(去皮);采用斐林法測定可溶性糖含量;用 0.1mol·L-1的NaOH 中和滴定法測量可滴定酸含量;采用2,6-二氯靛酚滴定法測定果實Vc的含量。
使用美能達CR-10色差儀,每個處理選取15個果實,分別測定果實的陰、陽面色差值。采用“Hunter Lab”表色系統(tǒng)測定L值(光澤明亮度),a*值(紅綠色差,正值代表紅色程度,正值越大,紅色越深;負值代表綠色程度,負值越小,綠色越深);b*值(黃藍色差,正值越大,黃色越深;負值代表藍色程度,負值越小,藍色越深)。
將從氣象站傳感器采集到的連續(xù)5d內(nèi)不同顏色果袋內(nèi)外光照強度的數(shù)據(jù)進行平均計算,得到不同顏色果袋內(nèi)光照強度的日變化規(guī)律,如圖1所示。3種顏色的果袋內(nèi)光照強度日變化趨勢與對照一致,從7:00左右緩慢上升,15:00達到最高峰而后迅速下降。3種袋里的光照強度為白色袋高于藍色袋,藍色袋高于黑色袋。
將用溫、濕度記錄儀采集到的連續(xù)5d內(nèi)不同顏色果袋內(nèi)外溫度、濕度的數(shù)據(jù)進行平均計算,得到不同顏色無紡布果袋內(nèi)溫、濕度的日變化規(guī)律,如圖2所示。3種顏色的果袋內(nèi)溫、濕度日變化趨勢均與對照一致,溫度呈“先升后降”的趨勢,濕度與溫度的變化趨勢完全相反,即高溫伴隨著相對的干燥。在白天,3種果袋內(nèi)的溫度顯著高于對照,濕度顯著低于對照,而在夜間則完全相反:各果袋內(nèi)溫度低于對照,濕度又高于對照。3種果袋中,白色果袋內(nèi)全天平均溫度最高(28.84℃),濕度最低(45.9%),而藍色果袋內(nèi)全天平均溫度最低(26.5℃),濕度最高(47.64%)。
圖1 不同顏色無紡布果袋內(nèi)光照的日變化Fig.1 Diurnal variation of internal light intensity of different colors of non-woven bags
圖2 不同顏色無紡布袋內(nèi)溫、濕度的日變化Fig.2 Diurnal variation of internal temperature and humidity of different colors of non-woven bags
對不同顏色、不同除袋時期的無紡布果袋內(nèi)的果實品質(zhì)數(shù)據(jù)進行方差分析,結(jié)果見表1。由表1可知,無紡布袋的顏色對果實品質(zhì)具有顯著影響。各處理的單果質(zhì)量均低于對照,其中處理3和處理6達到極顯著,單果質(zhì)量以處理4(白色留袋)的果實為最大(152.8g)。3種留袋果實的單果質(zhì)量均高于除袋果實,但差異不顯著;各處理的果實硬度均高于對照,其中處理3、處理5、處理6顯著高于對照,且處理3達到了極顯著??偺呛繑?shù)據(jù)顯示:除了白色除袋外各處理均極顯著低于對照,且黑色留袋最低(83.8g·kg-1),3種留袋果的總糖含量平均值略低于除袋果。就總酸含量來說,處理3、處理4、處理6均顯著高于對照,無論是否去袋,果實總酸含量均是藍色袋最低,黑色袋最高。各處理的Vc含量存在顯著差異,除藍色留袋極顯著高于對照外,其他處理均顯著低于對照,特別是處理1、處理4和處理6都達到了極顯著水平。無論是否去袋,果實的Vc含量以藍色袋的最高,黑色袋的最低。總之,與對照相比,套袋果實的單果質(zhì)量、總糖和Vc含量平均降低了17.00%、8.24%、9.91%,果實硬度和總酸含量則平均提高了11.63%和3.53%。
對不同顏色、不同除袋時期的無紡布果袋內(nèi)果實果皮的色澤指標進行方差分析,結(jié)果如表2所示。不同顏色無紡布袋及除袋時間對果實的果皮色澤均有顯著影響。L*值的大小表示果實表面光澤度,數(shù)據(jù)顯示所有套袋果的L*值均高于對照,說明套袋可明顯提高果實表面的光澤度,除袋和留袋的果實中,白色袋果實與對照差異不大,藍色、黑色袋果實的差異顯著,其中黑色(除/留)與對照相比差異達到了極顯著,也就是說,袋內(nèi)光線越弱光澤度越高;a*值表示紅綠色差,正值為紅,負值為綠;b*值表示黃藍色差,正值為黃,負值為藍。由表2可知,所有留袋果及除袋果中黑色袋內(nèi)果實的a*值全為負,即綠色成分為主,且藍色留袋果實和綠色成分最多,白色、藍色去袋果和對照紅色成分較多,各處理的b*值均高于對照,黑色袋(除/留)與對照相比差異達到極顯著,在去袋和留袋果實中,表示黃色成分的b*值均是黑色袋>白色袋>藍色袋,且黑色袋顯著高于藍色袋,這可能是黑色果袋內(nèi)的極弱光導(dǎo)致了果皮的黃化。
表1 不同顏色無紡布袋對庫爾勒香梨果實品質(zhì)的影響?Table 1 Effect of different color non-woven bags on fruit quality in Korla Fragrant Pear
表2 不同顏色無紡布袋對庫爾勒香梨果實果皮色澤的影響Table 2 Effect of the different color non-woven bags on peel color of Korla Fragrant Pear fruit
本試驗中,袋內(nèi)溫、濕度隨光照的變化而變化。從7:00開始,溫度隨光照增大而升高,而濕度的變化趨勢正好相反。白色果袋內(nèi)光照、溫度最高,濕度最低,這與何天明等人[12]的研究結(jié)論一致。另外各果袋內(nèi)的溫度在白天均明顯高于對照,濕度顯著低于對照,在夜間則完全相反。袋內(nèi)的光照、溫度的濕度差異與果袋的透光率和透氣性有很大的關(guān)系。
套袋不但可減少防治果實病蟲害的用藥,減少環(huán)境污染,而且使果皮細嫩光潔,改善著色;但果實發(fā)育的微域環(huán)境(光、濕、熱等)的改變使果實的內(nèi)在品質(zhì)如糖、酸、Vc、硬度等受到了不同程度的影響[4]。本研究中,與對照相比,套袋果單果質(zhì)量、總糖和Vc含量平均降低了17.00%、8.24%和9.91%,果實的硬度和總酸含量平均提高了11.63%和3.53%。與留袋果相比,在采收前提前去袋降低了單果質(zhì)量和總酸含量,增加了果實的硬度、總糖和Vc含量。本試驗結(jié)果表明,袋內(nèi)白天溫度較高而夜間濕度較高,這有可能提高果實的呼吸強度,增加對碳水化合物的消耗,對果實內(nèi)含物的積累產(chǎn)生影響[13]。郝燕燕等[14]認為,套袋微環(huán)境中的弱光因子導(dǎo)致果實幾乎喪失了光合作用能力,果皮向果肉輸送的同化產(chǎn)物幾乎為零,加劇了果實庫之間對葉同化產(chǎn)物的競爭[15],使分配到果肉的光合產(chǎn)物占整個果實的百分比下降[16]。有研究表明,不同的袋型都極大地降低了透光率,而光照狀況對果實糖積累有一定的影響[17]。在光調(diào)節(jié)對番茄新陳代謝和糖積累的研究中發(fā)現(xiàn),處于正常光照下的番茄果實其蔗糖含量比經(jīng)過遮光處理的要高30%,而己糖含量則幾乎是遮光處理的2倍[18]。因此,本試驗中,與未套袋果相比,套袋果實的內(nèi)在品質(zhì)均有不同程度的降低。但是在相同套袋情況下,透光率高的果袋(白色和藍色)及提前除袋的果實其總糖、Vc含量均高于黑色果袋和留袋的果實。
從果實表面的光潔度方面來看,套袋處理極大地提高了果實的光澤度。孫建設(shè)等人[19]認為套袋內(nèi)的弱光可以提高果面的光潔度,套雙層袋的果實比套單層袋的果實表面更加細膩,色澤亮麗,據(jù)分析在相對光強小于20%的條件下果面光潔度最高。這與本研究中透光率最低的黑色果袋L*值最高的實驗結(jié)果相一致。但這一弱光脅迫導(dǎo)致黑色果袋的果實發(fā)育不良,品質(zhì)較差[20]。套袋使果實避免了風(fēng)、雨、藥劑和一些機械摩擦等因素對果皮的刺激與損害,對照的果實均有塵土或梨木虱分泌的黏液污跡,果面也較粗糙。
從果實果面的色差來看,本研究中的白色和藍色果袋在采收前提前去袋后,果實著色迅速且色澤鮮亮[21]。但是套黑色袋后袋內(nèi)光照強度相對較弱,果皮的葉綠素含量顯著減少,果實表面黃化呈乳白色,去袋后著色緩慢,直到采收時才變成淺綠色。這一現(xiàn)象與王宏偉等人[22]的研究結(jié)論一致,說明黑色無紡布袋不適合用于庫爾勒香梨的套袋生產(chǎn)。
不同顏色的無紡布果袋能顯著改變袋內(nèi)果實的微環(huán)境,光照強度顯著降低,白天溫度較高但夜間則有降低;白天濕度顯著低于外界但夜間比對照略高。這與果袋的透光率、透氣性有很大關(guān)系。3種果袋中,白色袋的透光率最高,因此袋內(nèi)光照強度及平均溫度最高,濕度最低,藍色袋內(nèi)的平均溫度最低、濕度最高。在16:00~22:00,黑色袋內(nèi)溫度最高,濕度最低。套袋造成的弱光、白天高溫低濕,夜間低溫高濕的微環(huán)境顯著影響著果實的品質(zhì)。與對照相比,套袋果的單果質(zhì)量、總糖和Vc含量平均降低了17.00%、8.24%和9.91%,果實硬度和總酸含量則平均提高了11.63%和3.53%。在采收前對白色和藍色果袋提前去袋的果實著色迅速且色澤鮮亮,對提高果實的外觀品質(zhì)有較好表現(xiàn)。套黑色袋后袋內(nèi)光照強度較弱,果皮的葉綠素含量顯著減少,果實表面黃化呈乳白色,去袋10d后仍難以上色。
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