謝婧蘅 楊 莉 旦世浩 邱 麗 張王妮 劉德春 胡 威 劉 勇

(江西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,江西 南昌 330045)

馬家柚[Citrusmaxima(L.)Osbeck cv.Majiayou]原產(chǎn)江西省上饒市廣豐區(qū),是江西省特色優(yōu)質(zhì)的一個地方栽培品種,其主要優(yōu)點是果大,清甜可口,富含番茄紅素。但馬家柚果實表面粗糙,著色不均勻,果點大,且經(jīng)常有病蟲危害產(chǎn)生的瘡疤,影響果面外觀品質(zhì)。果實套袋是一種常見的保護(hù)措施,不僅可以改善果實外觀品質(zhì)、防治病蟲鳥害、降低農(nóng)藥殘留和裂果等,還可以通過改變果實發(fā)育的微環(huán)境影響果實內(nèi)在品質(zhì)[1],該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于蘋果[2]、葡萄[3]、梨[4]和柑橘等[5-6]。大量研究表明,套袋能使果面更光滑,這與其減少了外界環(huán)境的直接刺激,使果點或油胞變小、顏色變淡等有關(guān);此外,遮光條件和病蟲害的減少導(dǎo)致果皮色澤均一,也使其外觀有明顯改善[6-8]。套袋處理下果皮色澤一般會變淺,有關(guān)柑橘果皮類胡蘿卜素含量和成分在套袋后變化的研究已有不少報道,程春振等[9]研究表明套袋的不知火果皮中類胡蘿卜素含量低于未套袋果實,吳世濤[10]也得到套袋后的三紅蜜柚果皮中的β-胡蘿卜素和玉米黃素以及琯溪蜜柚果皮中的β-胡蘿卜素含量均降低的結(jié)果。不過前人對套袋后果肉色澤的研究相對較少,而且在不同物種或品種上表現(xiàn)不同,如王貴元等[11]發(fā)現(xiàn)帶袋采收的成熟紅肉臍橙果肉中番茄紅素和β-胡蘿卜素含量會降低,而鄧海燕等[12]認(rèn)為套袋顯著提高了紅皮紅肉型火龍果果肉的甜菜苷色素含量。在套袋對果實內(nèi)在品質(zhì)影響的研究中,大量報道認(rèn)為遮光處理會導(dǎo)致果實主要內(nèi)含物含量下降[13-16]。但也有研究結(jié)果顯示套袋不會對果實品質(zhì)產(chǎn)生影響,如沙田柚進(jìn)行套袋后含糖量未發(fā)生明顯變化[17],黃冠梨果實在套袋處理后其Vc含量與不套袋處理無顯著差異[18]。不同紙袋類型和摘袋時間對果實品質(zhì)的影響也不盡相同,在紙袋類型方面,劉要鑫等[19]用3種柚果專用紙袋對金桔蜜柚進(jìn)行試驗發(fā)現(xiàn),外棕內(nèi)黑雙層柚果專用紙袋套袋處理的果實轉(zhuǎn)色最好、外觀品質(zhì)最佳,內(nèi)在品質(zhì)下降最小;徐鍇等[20]選擇了5種不同材質(zhì)和顏色的果袋對早酥紅梨進(jìn)行套袋處理,結(jié)果表明褐色果袋最佳。在摘袋時間方面,有研究表明采前10 d摘除果袋可獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的無刺卡因菠蘿[21];王平貴等[22]認(rèn)為魯中地區(qū)紅富士蘋果適宜的摘袋時期為采收前25 d?？梢?套袋對果實的影響因果實品種及套袋方式的不同而有所差異。因此,本研究通過分析不同紙袋類型和不同摘袋時期對馬家柚果實外觀和內(nèi)在品質(zhì)變化的影響,旨在探究馬家柚在生產(chǎn)上最佳的套袋方式,為其果實品質(zhì)提升提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2017年7月至11月在江西省上饒市廣豐區(qū)排山鎮(zhèn)果園進(jìn)行,隨機(jī)選取生長勢和結(jié)果量基本一致的6株10年生馬家柚作為試驗材料。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2017年7月25日(盛花后80 d左右)選擇大小和性狀基本相同的馬家柚果實進(jìn)行套袋。設(shè)置單層黃色紙袋(T1)、雙層外黃內(nèi)黑紙袋(T2)、三層外黃內(nèi)黑紙袋(T3)、雙層外紅內(nèi)黑紙袋(T4)、三層外紅內(nèi)黑紙袋(T5)共5種不同紙袋類型處理,以不套袋處理為對照(CK),每種處理在一株果樹上套袋2個果實,每種處理共套袋12個果實,統(tǒng)一于2017年11月10日進(jìn)行采摘,每個處理挑選6個長勢一致的果實進(jìn)行果實外觀和內(nèi)在品質(zhì)的測定,重復(fù)3次。

設(shè)置7月25日用雙層外黃內(nèi)黑紙袋(T2)套袋后分別于9月25日(Z1)、10月10日(Z2)、10月25日(Z3)、11月10日(Z4)共4個不同摘袋時間處理,以不套袋處理為對照(CK),每種處理在一株果樹上套袋3個果實,每種處理共套袋12個果實,統(tǒng)一于2017年11月10日進(jìn)行采摘,每個處理挑選6個長勢一致的果實進(jìn)行果實外觀和內(nèi)在品質(zhì)的測定,重復(fù)3次。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 果實品質(zhì)的測定 果實的縱、橫徑由游標(biāo)卡尺測出,縱、橫徑的比值即果形指數(shù)。使用臺秤直接稱重測定單果質(zhì)量。使用游標(biāo)卡尺測量馬家柚赤道部位果皮厚度?？墒陈蕿榭墒巢糠种亓颗c果實總重量的百分比。出汁率為果汁總重量與果實總重量的百分比。采用PAL-1數(shù)字手持式可固儀(ATAGO,日本)測定可溶固形物含量;采用NaOH滴定法測定可滴定酸含量;采用蒽酮比色法測定總糖含量;采用2,6-二氯靛酚法測定Vc含量[23]。

1.3.2 果實色澤的測定 色澤采用CIELab表色系統(tǒng),使用CR-400(D65光源)色差計(KONICA MINOLTA,日本)測定L*、a*、b*和H值。L*值表示明亮度,數(shù)值越大,亮度越高;a*值表示紅綠色差,數(shù)值越大越紅,越小越綠;b*值表示黃藍(lán)色差,數(shù)值越大越黃,越小越藍(lán);H值表示色調(diào)角,數(shù)值從0°～90°變化時,顏色變化依次為紫紅色、橙紅色、橙黃色、黃色,數(shù)值從90°～180°變化時,顏色變化依次為黃綠色、綠色、藍(lán)綠色;色差綜合指標(biāo)(color contribution index,CCI)=1 000×a*/(L*×b*)。

1.3.3 果肉番茄紅素和β-胡蘿卜素的提取和測定采用丙酮-石油醚法提取馬家柚果肉番茄紅素和β-胡蘿卜素。先將果肉和囊衣分離(大果采用赤道部位1 cm寬處果肉),用液氮速凍果肉,然后用MM400低溫研磨儀(Retsch,德國)充分粉碎,置于-80℃保存?zhèn)溆?。稱取2 g果肉,加入10 mL丙酮-石油醚(v∶v=1∶1)沒過樣品,50℃水浴15 min,然后8 000 r·min-1離心10 min,上清液過濾收集,反復(fù)提取至無色。將收集的上清液轉(zhuǎn)移至分液漏斗,靜置分層。上層有機(jī)相過裝有無水硫酸鈉的漏斗,下層用石油醚再次萃取,于N-1300V-W旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(EYELA,日本)中35℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干,然后用3 mL二氯甲烷溶解,并經(jīng)0.45μm濾膜過濾后,通過高效液相色譜檢測。每個處理重復(fù)3次。采用LC-20A Prominence高效液相色譜儀(日本島津),使用Waters Symmetry Shield RP18反相色譜柱(4.6 mm×250 mm×5μm)測定。二極管陣列檢測器,檢測波長450 nm,柱溫30℃。流動相為乙腈∶二氯甲烷∶甲醇=20∶75∶5(v∶v∶v),流速1 mL·min-1。上樣體積為10μL,采用β-類胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品(購自美國Sigma公司)和番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)品(購自美國Sigma公司)進(jìn)行分析。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)整理及作圖,采用SSPS 22.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同紙袋類型對馬家柚果實品質(zhì)的影響

2.1.1 不同紙袋類型對馬家柚果實色澤的影響 由表1和圖1可知,不同紙袋類型套袋處理對果皮色澤影響較大。5種不同紙袋類型套袋處理后果實果皮亮度L*值均增加,其中T2的亮度最大,但與T3、T4和T5無顯著差異;T2果皮a*值最大,也與T3、T4和T5無顯著差異,但顯著高于T1和CK;T2果皮b*值最小,但與T3、T4和T5無顯著差異;兩層和三層紙袋間及其不同顏色紙袋間果皮色調(diào)角H*值無顯著差異,但均顯著低于單層紙袋和不套袋處理,其中,T2的H*值最小,T1最大;兩層和三層紙袋間以及其不同顏色紙袋間果皮色差綜合指標(biāo)(CCI)值無顯著差異,但均顯著高于單層紙袋和不套袋處理,其中,T2和T5的CCI值最大,T1最小?？傮w而言,馬家柚需要一定厚度(兩層或三層)的紙袋進(jìn)行套袋才能使果皮色澤表現(xiàn)出更加良好的綜合性狀,在厚度相同的情況下比較黃色和紅色紙袋的結(jié)果發(fā)現(xiàn),二者的a*、b*、L*、H*和CCI值均無顯著差異,說明紙袋顏色對馬家柚果皮色澤基本無影響。

由表2和圖2可知,套袋處理對果肉色澤影響較大。套袋會導(dǎo)致果肉L*值降低,其中CK的L*值最大,T4最小,各套袋處理之間無顯著差異;各套袋處理之間a*值差異不顯著,但均顯著高于CK;T3和T4的果肉b*值較小,顯著低于T5,但與CK、T1和T2之間無顯著差異;T3果肉的H值最低,顯著低于T1、T5和CK,但與T2和T4無顯著差異;T3和T4果肉的CCI值最高,顯著高于T5和CK,但與T1和T2之間無顯著差異。綜上所述,套袋可使果肉更紅、綜合表現(xiàn)更好,除T5外,其他各套袋處理間差異較小。

表1 不同紙袋類型對馬家柚果皮色澤的影響Table1 Effects of different paper type on peel color of Majia pomelo

表2 不同紙袋類型對馬家柚果肉色澤的影響Table2 Effects of different paper type on pulp color of Majia pomelo

2.1.2 不同紙袋類型對馬家柚品質(zhì)的影響 如表3所示,通過對比不同厚度的外黃袋結(jié)果發(fā)現(xiàn),套袋會導(dǎo)致單果重有一定程度的降低,并隨著紙袋厚度增加而逐漸降低,不同紙袋顏色對單果重影響較小,各套袋處理除T5外,均與CK無顯著差異;套袋厚度和不同顏色紙袋處理對果形指數(shù)、果皮厚度、可食率和出汁率的影響較小。各套袋處理果實的可溶固形物、總糖和可滴定酸含量均無顯著差異,其中,T5的果實可溶固形物含量最高,T4最低;T1和T2的果實總糖含量最高,T4最低;T4的果實可滴定酸含量最高,T2最低。通過對比不同厚度的外黃袋結(jié)果發(fā)現(xiàn),果實Vc含量隨著紙袋厚度的增加而逐漸降低;而紅色紙袋果實的Vc含量低于黃色紙袋,但各處理間無顯著差異。各處理果實的β-胡蘿卜素和番茄紅素含量差異有相似性,套袋后二者含量均增加,并且T2、T3和T4顯著高于其他處理。綜上所述,除單果重外,套袋處理對馬家柚的果形、可食率以及果實主要內(nèi)含物(總糖、可滴定酸、Vc等)均無顯著影響,且不同紙袋之間也未出現(xiàn)明顯差異。但套袋處理對果肉主要類胡蘿卜素含量產(chǎn)生影響,其中以T2、T3和T4較好。

表3 不同紙袋類型對馬家柚果實品質(zhì)的影響Table3 Effects of different paper type on fruit quality of Majia pomelo

2.2 不同摘袋時間對馬家柚果實品質(zhì)的影響

2.2.1 不同摘袋時間對馬家柚果實色澤的影響 由表4和圖3可知,不同摘袋時間對馬家柚果實色澤有明顯影響。Z4果皮L*值最大,顯著高于CK,但與Z1、Z2和Z3之間無顯著差異;隨著摘袋時間的提前果皮a*值下降,但所有摘袋處理均高于CK,其中Z4的a*值最大,顯著高于其他摘袋時間處理;CK果皮b*值最大,顯著高于Z2、Z3和Z4,但與Z1差異不顯著;隨著摘袋時間延后,果皮H*值逐漸降低,果皮由黃綠色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色,其中Z4的H*值最小,顯著低于其他摘袋時間處理;隨著摘袋時間延后,果皮CCI值逐步上升,其中Z4的CCI值最大,顯著高于其他摘袋時間處理?？傮w而言,相比于不套袋和提前摘袋處理,套袋后帶袋采收(Z4)的馬家柚綜合表現(xiàn)更好。

由表5和圖4可知,不同摘袋時間對馬家柚果肉色澤影響較大。隨著摘袋時間延后,果肉L*值呈降低趨勢,其中CK最大,但所有處理均無顯著差異;Z1的果肉a*值最大,顯著高于CK和Z2,但與Z3、Z4無顯著差異;Z1的果肉b*值最大,但所有處理間均無顯著差異;Z3的果肉H*值最小,顯著低于CK和Z2,但與Z1、Z4無顯著差異;Z3的果肉CCI值最大,顯著高于CK,但與其摘袋時間處理無顯著差異?？傮w而言,提前15 d摘袋(Z3)和套袋后帶袋采收(Z4)的果肉色澤綜合表現(xiàn)最好,顏色更紅。

表4 不同摘袋時間對馬家柚果皮色澤的影響Table4 Effects of different debagging time on peel color of Majia pomelo

表5 不同摘袋時間對馬家柚果肉色澤的影響Table5 Effects of different debagging time on pulp color of Majia pomelo

2.2.2 不同摘袋時間對馬家柚果實品質(zhì)的影響 由表6可知,摘袋時間對馬家柚果實大小和果形指數(shù)無明顯影響,各處理差異不顯著;CK的果皮厚度最低,顯著低于Z2,但與Z1、Z3和Z4無顯著差異。摘袋時間對果實可食率和出汁率無明顯影響,各處理差異不顯著。各摘袋時間處理果實的可溶性固形物、總糖、可滴定酸和Vc含量均無顯著差異,其中,CK的可溶固形物含量最高,Z2最低;Z4的總糖含量最高,Z3最低;Z3的可滴定酸含量最高,Z1最低;Z2的Vc含量最高,Z4最低。Z3的β-胡蘿卜素和番茄紅素含量最高,但均與Z1、Z4無顯著差異。綜上所述,不同摘袋時間處理不會對果實內(nèi)在品質(zhì)造成較大的影響,但10月10日之后摘袋果實的番茄紅素和β-胡蘿卜素含量更高。

表6 不同摘袋時間對馬家柚果實品質(zhì)的影響Table6 Effects of different debagging time on fruit quality of Majia pomelo

3 討論

果皮色澤除了由果實種類和品種決定外,還受環(huán)境因素的調(diào)控,光照是影響果實色澤的重要因子之一[24]。果袋阻隔了果實與外界環(huán)境的直接接觸,減少了病蟲鳥害和機(jī)械損傷,同時也在很大程度上改變了果實接受的光質(zhì)、光強(qiáng)等,從而對果皮的著色、亮度和光潔度等外觀品質(zhì)有明顯的改善作用[25-27]。本研究結(jié)果也顯示套袋后馬家柚果皮綜合品質(zhì)提高,這可能與套袋后果實表皮層細(xì)胞分泌的蠟質(zhì)和木質(zhì)素減少、果皮色素比例改變等原因有關(guān)[7,28]。不同果袋類型影響果實外觀品質(zhì)的研究主要集中在果袋透光率的差異,大量研究認(rèn)為果袋的透光率越低,果皮的光亮度越好[29-31],本研究也發(fā)現(xiàn)使用一定厚度的紙袋套袋且?guī)Т墒漳茱@著改善馬家柚果實的外觀品質(zhì)。另外,過早摘袋不利于馬家柚果實轉(zhuǎn)色(褪綠),此現(xiàn)象在滿天紅梨和尤力克檸檬等黃色果皮的柑橘中也有發(fā)現(xiàn)[32-33]。

果實的內(nèi)在品質(zhì)是決定果實商品性優(yōu)劣的重要指標(biāo),較多研究表明套袋對果實內(nèi)在品質(zhì)的形成存在負(fù)面影響。有研究表明,套袋降低了塔羅科血橙[34]、中油4號油桃[35]、新紅星蘋果[36]、翡翠柚和處紅柚[13]的可溶性固形物、可滴定酸和Vc含量,也降低了瑞陽蘋果[16]、秋雪桃[37]、雞嘴荔[38]和早熟梨[39]的總糖含量。果實套袋后在果袋形成的高溫高濕和弱光環(huán)境,使得同化物向果實的輸入減少,同時提高了果實的呼吸強(qiáng)度,使得碳水化合物的消耗增加[40-41],這也可能是品質(zhì)下降的主要原因。但也有研究發(fā)現(xiàn)通過對不同透光率的果袋以及對套袋和摘袋時間進(jìn)行合理選擇,可以有效緩解套袋對果實內(nèi)在品質(zhì)產(chǎn)生的負(fù)面影響[42-46]。而本試驗發(fā)現(xiàn),無論是果袋類型還是摘袋時間的改變,均未對馬家柚果實果形、可食用率、果實主要內(nèi)含物(可溶性固形物、總糖、可滴定酸和Vc)產(chǎn)生顯著影響,這與在福橙[47]、沾冬2號冬棗[48]上的研究結(jié)果一致,此外貴州無籽刺梨[49]、紅地球葡萄[50]、秋白梨[51]和妃子笑荔枝[52]等套袋后果實的可溶性固形物含量還出現(xiàn)高于不套袋處理的情況,所以套袋對果實內(nèi)在品質(zhì)的影響也與基因型有關(guān),其具體原因還需要進(jìn)一步深入研究。

類胡蘿卜素是柑橘果實的主要呈色色素,其代謝水平受外界環(huán)境和自身生長發(fā)育的影響[53]。大量研究表明,光是影響植物類胡蘿卜素積累的關(guān)鍵調(diào)控因素之一[54-56],套袋產(chǎn)生的弱光環(huán)境可以明顯影響果實的類胡蘿卜素積累。Zhao等[57]指出套袋提高了欽黃、百香雅、紅玉和貴妃成熟芒果果實中的總類胡蘿卜素含量,董新甜等[58]也發(fā)現(xiàn)類胡蘿卜素含量隨著金童6號和金童8號黃桃果實的成熟呈逐步上升趨勢,在成熟期套袋果實的類胡蘿卜素含量顯著高于未套袋果實。這與本試驗結(jié)果基本一致,套袋促進(jìn)了馬家柚果實番茄紅素和β-胡蘿卜素的積累,加快了果肉轉(zhuǎn)色且加深了色澤。邱麗等[59]發(fā)現(xiàn)套袋與番茄紅素和β-胡蘿卜素的合成以及代謝基因的表達(dá)密切相關(guān),但具體的機(jī)制還需進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明,使用雙層外黃內(nèi)黑紙袋對馬家柚進(jìn)行套袋且?guī)Т墒兆罴?能顯著改善馬家柚果實外觀品質(zhì),且對果實主要內(nèi)含物等基本無顯著影響,并提高了果肉主要類胡蘿卜素含量。本研究為提升馬家柚的果實品質(zhì)提供了一定的理論依據(jù),也為進(jìn)一步探索套袋對果實類胡蘿卜素含量的影響奠定了基礎(chǔ)。