孫小麗，牛長(zhǎng)河，喬園園，劉向東，楊會(huì)民，王學(xué)農(nóng)

（1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所，新疆 烏魯木齊 830091；2.農(nóng)業(yè)部林果棉與設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備科學(xué)觀測(cè)試驗(yàn)站）

新疆色買提杏脫落力與果實(shí)生理特性的相關(guān)性分析

孫小麗1，2，牛長(zhǎng)河1，2，喬園園1，劉向東1，2，楊會(huì)民1，王學(xué)農(nóng)1，2

（1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所，新疆 烏魯木齊 830091；2.農(nóng)業(yè)部林果棉與設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備科學(xué)觀測(cè)試驗(yàn)站）

針對(duì)新疆色買提杏成熟周期短、果實(shí)不易貯藏的特點(diǎn)，對(duì)成熟期果實(shí)的生理特性、果實(shí)脫落力等進(jìn)行測(cè)試和相關(guān)性分析，得出了果實(shí)脫落力與果實(shí)硬度、含糖量及表面色差等因素有關(guān)的結(jié)論，通過(guò)對(duì)果實(shí)脫落力與果實(shí)硬度、含糖量等生理指標(biāo)各值進(jìn)行擬合分析，得到了反映果實(shí)脫落力隨生理指標(biāo)變化的擬合曲線和方程。

杏；脫落力；生理特性；相關(guān)性分析

新疆杏樹栽培面積居全國(guó)首位，90%以上分布于南疆。2014年，南疆三地州啟動(dòng)杏熱風(fēng)烘干房制干項(xiàng)目，在和田、喀什、克州475個(gè)村建設(shè)1 500座烘干房，未來(lái)兩年內(nèi)烘干房數(shù)量提升至4 000座，以提升新疆杏產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平。新疆杏成熟期在每年6～7月，不同品種杏成熟期有所差異。杏子成熟周期短，不易儲(chǔ)藏，因此在成熟期需盡快采收，目前主要依靠人工手摘和棍棒敲擊為主，效率低易錯(cuò)過(guò)最佳采收期，采收周期的拖延難免造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，機(jī)械適時(shí)采收將極大解決杏子的采收問(wèn)題。

色買提杏樹主栽于南疆英吉沙縣、輪臺(tái)縣和疏勒縣等地區(qū)，其適應(yīng)性和抗寒性強(qiáng)，色買提杏肉質(zhì)韌性中等、汁少、風(fēng)味酸甜、果肉品質(zhì)佳，是適合鮮食與加工的優(yōu)質(zhì)杏品種。針對(duì)杏果實(shí)成熟周期短、果實(shí)不易貯藏等特點(diǎn)，解決人工采收強(qiáng)度大、采收周期長(zhǎng)等問(wèn)題，本文通過(guò)對(duì)成熟期色買提杏的生理特性、果實(shí)脫落力等進(jìn)行測(cè)試分析，找出脫落力與果實(shí)生理特性間的變化相關(guān)性。

1 材料、設(shè)備與方法

1.1 材料

2014年6月底，在新疆英吉沙縣林業(yè)局林場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)原料選取成熟度好，果實(shí)新鮮、無(wú)破損、無(wú)病蟲害和機(jī)械損傷的色買提杏（采后8 h內(nèi)），其果柄與頂點(diǎn)連線方向的直徑為36～40 mm，2個(gè)互相垂直的水平方向直徑分別為32～36 mm和30～35 mm。為方便測(cè)量，采樣果實(shí)與其果枝被剪下，去除多余枝葉，留取20～30 mm長(zhǎng)果枝。

1.2 設(shè)備

本文主要對(duì)色買提杏的果實(shí)脫落力、果實(shí)硬度、果實(shí)表面與果肉色差進(jìn)行測(cè)定，試驗(yàn)儀器選用AM-50數(shù)顯式推拉力計(jì)、AY-4數(shù)顯式果實(shí)硬度計(jì)、LB50T型糖分測(cè)試儀、自制夾具和固定底座、手動(dòng)升降的AMA螺旋式測(cè)試機(jī)架，果實(shí)色差測(cè)量?jī)x器為日本KINICA MINORTA公司生產(chǎn)的CR-10型色差儀。測(cè)試中每天取樣個(gè)數(shù)為50個(gè)/次，連續(xù)測(cè)試7天。

1.3 指標(biāo)測(cè)定與方法

1.3.1 果實(shí)脫落力

試驗(yàn)中，杏子果柄采用自制夾具固定于試驗(yàn)臺(tái)架上方，果實(shí)采用特殊夾具固定，與數(shù)顯推拉力計(jì)相連，果實(shí)與果柄在垂直方向線上。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)架上方螺旋升降手柄，果實(shí)勻速向下移動(dòng)，當(dāng)果柄與果實(shí)連接力達(dá)到極限值時(shí)，果實(shí)與果柄分離，果實(shí)最大脫落力被記錄。

1.3.2 果實(shí)表面硬度

果實(shí)表面硬度測(cè)量方法與拉力測(cè)量方法類似，果實(shí)固定于試驗(yàn)臺(tái)架下方，硬度計(jì)垂直于果實(shí)測(cè)試表面，通過(guò)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋升降手柄，測(cè)試插頭緩緩插入果實(shí)內(nèi)部，使果實(shí)硬度計(jì)測(cè)試部件勻速插入果實(shí)約5 mm。測(cè)試中取杏子沿開裂線方向和2個(gè)相互垂直水平面方向，分別進(jìn)行果實(shí)硬度重復(fù)測(cè)試，取平均值，果實(shí)硬度計(jì)算公式為：

P=N/S （1）式中P—果實(shí)硬度，kg/cm2；N—測(cè)力彈簧壓在果實(shí)表面上的力，kg；S—果實(shí)受力面積，cm2。

1.3.3 果實(shí)含糖量

果實(shí)含糖量可以反映果實(shí)的成熟度，含糖量越高，果實(shí)成熟度越高。含糖量通過(guò)LB50T型糖分測(cè)試儀進(jìn)行檢測(cè)。測(cè)試時(shí)，將儀器蓋板掀開，取2～3滴果汁滴于折光棱鏡上，合上平蓋板并用手輕輕按壓，通過(guò)目鏡讀取含糖量數(shù)值并記錄。每測(cè)完一個(gè)數(shù)值，用純凈水將測(cè)試部位沖洗干凈再進(jìn)行試驗(yàn)。

1.3.4 表面色差

果實(shí)表面色差可以反映果實(shí)的成熟度，成熟的杏果實(shí)表面顏色呈金黃色，向陽(yáng)面稍帶紅色。采用日本Konica Minolta公司生產(chǎn)的CR-10型色差儀測(cè)量果實(shí)的表面色差。測(cè)試時(shí)儀器測(cè)試口對(duì)準(zhǔn)被測(cè)杏子表面，并與測(cè)試部位緊密貼合，保持穩(wěn)定不漏光，輕按測(cè)試鍵1 s，即可在屏幕上讀取顏色數(shù)據(jù)L、a、b值并記錄。果實(shí)各項(xiàng)生物參數(shù)特性測(cè)試結(jié)果如表1。

表1 果實(shí)生物參數(shù)測(cè)試

1.4 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用SPSS 16.0軟件和Excel 2013軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。

2 結(jié)果分析

2.1 脫落力與果實(shí)生理特性的關(guān)系

果實(shí)脫落力與果實(shí)成熟度有關(guān)，前期研究發(fā)現(xiàn)，果實(shí)的成熟度與果實(shí)硬度、含糖量及表面顏色有關(guān)，為研究成熟期果實(shí)生理特性對(duì)脫落力的影響，試驗(yàn)中對(duì)色買提杏進(jìn)行了脫落力與果實(shí)硬度、含糖量及表面色差值的相關(guān)性分析。

圖1 果實(shí)脫落力與生理特性的關(guān)系

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，果實(shí)含糖量與表面色差值a（紅綠值）變化趨勢(shì)相近，脫落力與果實(shí)硬度曲線變化趨勢(shì)相近，同時(shí)，前兩者與后兩者的變化趨勢(shì)相反，即成熟度越高，果實(shí)含糖量與表面顏色紅色值越高，果實(shí)硬度越低，果實(shí)從枝上脫落所需的脫落力越小。

2.2 擬合度分析

根據(jù)果實(shí)脫落力與果實(shí)生理指標(biāo)各值的變化曲線，利用Excel 2013軟件對(duì)果實(shí)脫落力與果實(shí)硬度、含糖量進(jìn)行擬合分析。分析結(jié)果可以按線性、指數(shù)、對(duì)數(shù)、多項(xiàng)式和冪函數(shù)等5種擬合曲線方式進(jìn)行擬合，擬合效果可以通過(guò)Excel回歸分析中的擬合優(yōu)度R來(lái)檢驗(yàn)。擬合優(yōu)度R用來(lái)衡量擬合程度的優(yōu)劣，R2是復(fù)回歸系數(shù)，R2值小于R的值。R或R2的值在0～1之間，值越接近1說(shuō)明擬合效果越好。通過(guò)不同擬合方式，得出了擬合效果較優(yōu)的結(jié)果。果實(shí)硬度與脫落力擬合曲線如圖2。

圖2 脫落力與果實(shí)硬度擬合曲線關(guān)系

從圖2指數(shù)方程與線性方程擬合曲線關(guān)系圖可以看出，指數(shù)擬合方程為y=9.6123e0.059x，R2=0.6301，多項(xiàng)式擬合方程為y=0.6197x2-12.323x+75.821，R2=0.9108，多項(xiàng)式擬合曲線的R2值為0.9108，比線性擬合曲線的R2值更接近1，因此多項(xiàng)式方程擬合曲線結(jié)果較好。果實(shí)含糖量與脫落力擬合曲線如圖3。

由圖3擬合曲線圖知，指數(shù)擬合方程為y= 22.824e-0.025x，R2=0.3992，多項(xiàng)式擬合方程為y=-0.3678x2+7.5876x-19.548，R2=0.9165，多項(xiàng)式方程擬合曲線的R2值為0.9165，比對(duì)數(shù)擬合曲線的R2值更接近1，因此多項(xiàng)式方程擬合曲線結(jié)果較好。

3 討論與分析

從以上果實(shí)脫落力與果實(shí)表面硬度、含糖量、表面色差等生理特性指標(biāo)的變化曲線及擬合度曲線可以看出，杏子成熟度與以上各生理參數(shù)變化有密切關(guān)系：

（1）隨著果實(shí)成熟度的提高，果實(shí)脫落所需的外力越小，因此，選擇合適的成熟度進(jìn)行果實(shí)機(jī)械化采收，可對(duì)提高果實(shí)的收獲生產(chǎn)率。

圖3 果實(shí)含糖量與脫落力擬合曲線

（2）果實(shí)脫落力與果實(shí)硬度、含糖量及表面色差具有顯著的相關(guān)性，成熟度越高，果實(shí)硬度越小，而含糖量得到顯著提高，成正比增長(zhǎng)，隨著成熟度的增大，果實(shí)表面顏色由青向紅色變化。即成熟度越高，果實(shí)含糖量與表面顏色紅色值越高，果實(shí)硬度越低，果實(shí)從枝上脫落所需的脫落力越小。

（3）通過(guò)擬合曲線分析，脫落力與硬度、含糖量變化擬合中，多項(xiàng)式方程擬合曲線的R2＞0.9，接近實(shí)際，因此脫落力對(duì)硬度、含糖量擬合曲線程度較好，擬合性好。

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10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2015.03.001

S662.2

A

1007-7782（2015）03-0005-03

2015-06-05

新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院青年基金項(xiàng)目（xjnkq-2014021）；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51465059），國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2011BAD27B02）

王學(xué)農(nóng)