馬瑞娟,張斌斌,嚴 娟,蔡志翔,張春華
(1. 江蘇省農(nóng)業(yè)科學院園藝研究所,江蘇 南京 210014;2.江蘇省高效園藝作物遺傳改良重點實驗室,江蘇 南京 210014)
果實套袋是目前果樹生產(chǎn)上較實用的技術措施之一,對改善外觀品質和內(nèi)在品質至關重要。然而,不同果袋由于材質、層數(shù)、透氣性、透光性等不同,同一品種生產(chǎn)出的果實存在差異。前人對套袋試驗的報道結果也不相同。多數(shù)研究表明,套袋降低了果實可溶性固性物含量[1-3];Huang等[4]研究認為,套袋并未顯著影響紅皮砂梨的可溶性總糖含量,但使有機酸含量降低,果皮花色素苷的濃度和外觀品質也受到明顯影響;還有研究認為,套袋可增加果實可溶性固性物含量[5]。光是植物進行光合作用的原動力,也是影響植物光合作用、生長發(fā)育的主導環(huán)境因子。果實套袋后,首先影響的是照射到果實上的光照水平和光質變化,而光質是植物生長發(fā)育過程中為光合作用、有機物合成提供能源的環(huán)境因素,對調(diào)控果實品質形成也至關重要[6-7]。不同植物對光譜成分變化的生理響應不同,雙子葉植物比單子葉植物對光譜變化更敏感[8-9],桃是雙子葉植物,目前缺少桃果實品質對不同光質敏感性的相關研究。本文以著色完全的油桃品種‘Flavortop’為試材,通過研究不同光質對果實著色及內(nèi)在品質的影響,以期為生產(chǎn)中適宜果袋的篩選和推廣應用提供科學參考。
試驗材料為樹體健壯、長勢基本一致的7年生‘Flavortop’油桃。‘Flavortop’為美國農(nóng)業(yè)部Fresno試驗站選育的中熟黃肉油桃品種,樹形為3主枝自然開心形,行株距5.0 m×3.5 m,按常規(guī)栽培措施管理。試驗樹位于江蘇省農(nóng)業(yè)科學院國家果樹種質南京桃資源圃(32°2′ N,118°52′ E,海拔11 m)。
白、紅、黃、藍、綠共5種顏色的濾光紙購自上海偉康洗染合作公司(偉康牌),制作成果袋的形狀,底端留透水透氣孔,并在袋面用針扎細密的孔。于2012年5月下旬疏果并噴施一次殺蟲殺菌劑,之后選取大小、發(fā)育相對一致的正常果實進行套袋(白色單層紙袋,透光,防病蟲害),以不套袋作對照。套袋前進行疏果,留果量基本一致。于果實著色前期(7月2日16:00之后)拆除白色單層紙袋,隨即套上不同光質的果袋,并扎緊于結果枝上,單株小區(qū),3次重復,隨機區(qū)組設計。果實成熟時(7月24日),每樹每處理按東、西、南、北4個方位隨機采取果實,迅速帶回實驗室。每處理隨機選取20個果實,用于相關指標的分析測定,3次重復。試驗果測定順序為色差、單果質量、硬度和可溶性固形物含量,之后將果皮削下,用于測定果皮色素含量,果肉用于測定糖、糖醇和有機酸組分。
采用1976年國際照明委員會(CIE)推薦的均勻色度空間L*(亮度值)、a*(紅色飽和度)、b*(黃色飽和度)表色系。按照馬瑞娟等[10]的方法用Color Quest XE色差計測定每個處理桃果實的果皮色差。
單果質量用G&G T500/(0.1 g)電子天平稱量。在果實縫合線兩側中部用探頭直徑為8 mm的TA.XT. Plus型質構儀測定帶皮硬度和去皮硬度,設定測試深度為5 mm,貫入速度為1 mm·s-1,取2個點的平均值作為每個果實的相應指標值。取與硬度測定相同部位的果肉汁液用ATAGO PAL-1便攜數(shù)顯折光儀測定可溶性固性物含量,取2個點的平均值作為每個果實的相應指標值。參照馬志本和程玉娥[11]的方法測定果皮花色素苷含量,參照李合生[12]的方法測定果皮葉綠素和類胡蘿卜素含量,參照曹建康等[13]的方法測定果皮類黃酮和總酚含量。參照沈志軍等[14]的方法用高效液相色譜儀(Agilent 1100)進行蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇、奎尼酸、蘋果酸和檸檬酸含量的測定,總糖=蔗糖+葡萄糖+果糖+山梨醇,總酸=奎尼酸+蘋果酸+檸檬酸,糖酸比=總糖/總酸。
采用Microsoft Excel軟件進行數(shù)據(jù)處理,以SPSS 16.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,所有數(shù)據(jù)以鄧肯氏新復極差法進行測驗。
不同光質果袋對‘Flavortop’油桃果實色澤的影響如表1所示。與對照相比,不同顏色果袋均使‘Flavortop’油桃亮度值顯著增加而白袋處理顯著降低,白、綠袋處理的紅色飽和度與對照差異不顯著而其他處理則顯著降低,白袋處理的黃色飽和度、色飽和度、色調(diào)角與對照差異不顯著而其他處理均顯著高于對照。就a/b而言,白袋處理顯著高于對照而其他處理則較對照顯著降低。不同處理間比較,紅、黃、藍袋處理的亮度值、黃色飽和度、色飽和度、色調(diào)角處于最高水平,紅色飽和度、a/b處于較低水平,三者的色差指標均差異不顯著。亮度值、黃色飽和度排序為白袋<綠袋<紅、黃、藍袋(P<0.05),色飽和度、色調(diào)角為白袋<綠袋(P<0.05)。此外,白袋處理的紅色飽和度和a/b均顯著高于其他顏色果袋處理。表明除白色果袋外的其他光質果袋處理可增加‘Flavortop’油桃果實的光潔度,白色光質果袋則可保證果實較好的紅色色澤。
表1 不同光質果袋對‘Flavortop’油桃果實色澤的影響?Table 1 Effect of different color bags on appearance color in ‘Flavortop’ nectarine
不同光質果袋對‘Flavortop’油桃果皮色素含量的影響見表2。從表2可知,不同光質果袋處理的果皮花色素苷、類胡蘿卜素含量均顯著低于對照,葉綠素含量除黃袋處理與對照差異不顯著外,其他處理也顯著低于對照。不同光質果袋之間比較,白袋處理花色素苷含量最高,其他處理較其顯著降低且四者無顯著性差異;黃袋處理葉綠素含量顯著高于綠袋處理,其他處理介于二者之間;白袋處理的類胡蘿卜素含量最高,其次是紅、藍袋處理,黃、綠袋處于最低水平??梢?,不同光質果袋均降低了‘Flavortop’油桃果皮色素組分的含量,進而影響果實的著色,且以綠袋處理影響最為顯著。
表2 不同光質果袋對‘Flavortop’油桃果皮色素含量的影響Table 2 Effect of different color bags on pigment content in ‘Flavortop’ nectarine peel
研究表明,類黃酮、酚類及花色素苷等物質都影響果實的著色水平[15],還與保證果實抗氧化能力、保護組織細胞正常生理活動密切相關[16]。從圖1可以看出,不同光質果袋均使‘Flavortop’油桃果皮類黃酮含量顯著降低;不同光質之間比較,以紅袋最高,白、黃、綠袋處理處于最低水平且差異不顯著。由圖2可見,不同處理果皮總酚含量以對照最高,其他處理間差異不顯著??梢?,套不同光質果袋在一定程度上降低了‘Flavortop’油桃果皮的抗氧化組分含量,在影響果實著色的同時降低了抗氧化能力。
圖1 不同光質果袋對‘Flavortop’油桃果皮類黃酮含量的影響Fig. 1 Effect of different color bags onflavonoids content in ‘Flavortop’ nectarine peel
圖2 不同光質果袋對‘Flavortop’油桃果皮總酚含量的影響Fig. 2 Effect of different color bags on total phenol content in ‘Flavortop’ nectarine peel
不同光質果袋對‘Flavortop’油桃果實單果質量和內(nèi)在品質的影響如表3所示。不同光質果袋并未顯著影響單果質量、帶皮硬度和去皮硬度,但可溶性固性物、總糖、總酸含量和糖酸比則均顯著低于對照。不同光質果袋之間比較,可溶性固形物、總糖含量及糖酸比均無顯著性差異,綠袋處理的總酸含量處于最低水平,其他處理間無顯著性差異。由此說明,不同光質對‘Flavortop’油桃果實大小、硬度無明顯影響,但使內(nèi)在品質不同程度降低。
表3 不同光質果袋對‘Flavortop’油桃果實單果質量和內(nèi)在品質的影響Table 3 Effect of different color bags on single fruit mass and internal quality in ‘Flavortop’ nectarine
由表4可知,‘Flavortop’油桃套不同光質果袋后果實蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇、奎尼酸、蘋果酸含量均顯著低于不套袋果實,套黃、綠袋果實的檸檬酸含量與對照差異不顯著而其他光質果袋處理顯著低于對照。不同光質果袋處理相比,葡萄糖、果糖、山梨醇含量均無顯著性差異,紅袋處理的蔗糖、奎尼酸、蘋果酸、檸檬酸含量均處于較高水平,綠袋處理的蔗糖、奎尼酸、蘋果酸含量處于較低水平而檸檬酸含量則處于較高水平且與黃袋處理差異不顯著。結合表3可知,不同光質使果實內(nèi)在品質降低與糖酸組分減少存在密切關系。
表4 不同光質果袋對‘Flavortop’油桃果實糖、糖醇和有機酸含量的影響Table 4 Effect of different color bags on sugar, sugar alcohol and organic acid contents in ‘Flavortop’ nectarine fruit
植物對光的吸收并非是全波段的,而是有選擇性的。植物光合器官(葉片、果皮等)的發(fā)育受光質調(diào)控,且不同波長的光對植物生長發(fā)育具有不同作用。許多研究都表明,光參與果實成熟過程的一系列生理過程,且主要影響色素沉著[17-19]。Liu等[20]認為編碼光信號轉導機制的基因影響果實的著色。徐凱等[21]研究發(fā)現(xiàn),紅膜處理下的草莓果實色度值最大,著色最好,而綠膜下的果實著色差。本研究結果表明,白袋處理的果實雖光潔度和果皮花色素苷含量較不套袋果實(對照)顯著降低,但紅色飽和度與對照差異不顯著且a/b顯著提高,說明白袋可在一定程度上保持果實外觀紅色著色水平。紅袋處理雖光潔度和色飽和度較對照提高,但紅色飽和度、a/b、果皮花色素苷含量都顯著降低,黃色飽和度、色調(diào)角顯著升高,紅色色澤降低,與前人研究結果不一致,可能不同光質調(diào)控不同果實種類著色的機制存在差異,也與袋內(nèi)形成的光照、溫度、濕度微環(huán)境存在一定的關系。果實的顏色主要取決于果實表皮及近果皮的果肉細胞中的葉綠素、類胡蘿卜素、類黃酮以及花色素苷的含量,紅色品種從生長期過渡到成熟階段果實的底色由綠變黃,同時在底色的基礎上著生紅色或紫紅色[22]。本試驗所使用的‘Flavortop’油桃為完全著色黃肉桃品種,紅、黃、藍、綠袋處理的紅色飽和度、花色素苷、葉綠素、類胡蘿卜含量較對照不同程度降低而黃色飽和度顯著升高,不同光質果袋使果皮花色素苷積累水平降低的同時使類胡蘿卜素主導的黃色色澤不同程度呈現(xiàn),由表1、2可知,不套袋果實果皮類胡蘿卜素含量最高但黃色飽和度卻較低,說明果皮內(nèi)花色素苷、葉綠素等色素成分的存在對果實黃色色澤的呈現(xiàn)有一定的干擾作用。
糖是果實品質和風味物質如維生素、色素和芳香物質等合成的基礎原料,也是植物生命活動包括果實生長發(fā)育的基礎物質。糖的組分在調(diào)節(jié)果實生理功能方面有重要作用,如多數(shù)依賴能量的蔗糖-H+同向轉運體就定位在伴胞或韌皮部的篩管上[23-24],可為果實細胞膨大提供滲透推動力。糖、酸是果實可溶性固形物的主要組成部分,套袋影響果實糖、酸等物質的含量進而影響果實品質[25-26]。本研究發(fā)現(xiàn),不同光質果袋均顯著降低了桃果實的可溶性固性物、總糖及其組分、總酸及其組分的含量(黃、綠袋處理的檸檬酸含量除外)和糖酸比,可見,果實生長發(fā)育過程中周圍光質變化影響了果實糖、糖醇、有機酸等組分的積累,對蔗糖積累的影響程度最大(白、紅、黃、藍、綠袋處理較對照分別降低41.69%、36.34%、49.55%、43.55%、52.37%),光質對糖、酸等可溶性固形物的作用機理,可能與植物體內(nèi)碳水化合物的合成積累以及碳氮代謝有關。
綜上所述,紅、黃、藍、綠色果袋雖提高了桃果實的光潔度,但外觀著色程度降低,內(nèi)在品質下降;白袋處理的果實雖內(nèi)在品質也有所下降,但外觀紅色著色程度高,可溶性固性物含量、糖酸比等指標較對照下降程度比其他處理小,綜合品質較好。
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