曹雯 ,肖慶來 ,鄭偉兵 ,葉衛(wèi)軍 ,涂川林 ,朱旭黎 ,宋其巖,李杰峰?

(1.松陽縣自然資源和規(guī)劃局,浙江 松陽 323400;2.浙江省林業(yè)科學(xué)研究院,浙江 杭州 311300)

香榧是我國特有的經(jīng)濟(jì)林樹種,樹形挺拔優(yōu)美,干果營養(yǎng)豐富,具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值[1]。麗水市松陽縣作為全省香榧南擴(kuò)的先行區(qū)和示范區(qū),通過20 a 的不斷發(fā)展,香榧種植面積約5 833 hm2,2021 年香榧干果產(chǎn)量約60 t[2],為全省26 縣跨越式高質(zhì)量發(fā)展和林農(nóng)共同富裕起到重要助推作用。

根據(jù)植物生長規(guī)律,隨著種子的生長成熟,植株體內(nèi)進(jìn)行著復(fù)雜的生理生化變化,營養(yǎng)和活性成分在果實(shí)和植株間相互轉(zhuǎn)化和積累,除外界因素影響外,合理的采摘時(shí)間對產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)具有重要影響。國內(nèi)外對油茶[3]、柑橘[4]、煙草[5]等植物的相關(guān)研究均表明采收時(shí)間十分重要。香榧果實(shí)生長期長,果實(shí)采摘后需經(jīng)過堆漚和后熟,獨(dú)特的生理特性決定了科學(xué)的采收時(shí)間對香榧影響較大。香榧采收一般應(yīng)在9 月上中旬果實(shí)假種皮開裂后進(jìn)行,但是,香榧種內(nèi)變異明顯,不同植株的果實(shí)成熟時(shí)間差異在一周左右。隨著規(guī)?；?jīng)營面積的增加,為了提前上市和節(jié)約勞動成本,種植戶經(jīng)常提早采收且一次性采收完畢,導(dǎo)致了香榧品質(zhì)差異較大。本試驗(yàn)擬通過年度生長節(jié)律觀測掌握不同海拔香榧的開花和結(jié)果時(shí)間,并測定不同采摘時(shí)間香榧的含油率、蛋白質(zhì)等生理生化指標(biāo),以期了解不同采摘時(shí)間的香榧產(chǎn)量和品質(zhì)變化,為推廣香榧完熟采收技術(shù)提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 材料

本次試驗(yàn)選擇松陽縣三都鄉(xiāng)、安民鄉(xiāng)、玉巖鎮(zhèn)、赤壽鄉(xiāng)等4 個(gè)香榧基地 (表1),4 個(gè)基地海拔在500～900 m,試驗(yàn)區(qū)地處浙江省西南部,亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),四季分明,水熱充足,降水量充沛。年平均氣溫17.7 ℃,年降雨量1 532 mm,年日照時(shí)間1 832 h。試驗(yàn)樣地的香榧樹齡10～15 a,平均冠幅在3 m 左右,香榧生長茂盛。

表1 供試香榧基地基本情況

1.2 方法

在4 個(gè)香榧基地設(shè)立固定的觀測點(diǎn),固定人員對香榧開花、結(jié)果和果實(shí)成熟時(shí)間進(jìn)行觀測,并形成香榧年度生長節(jié)律記錄。在三都鄉(xiāng)香榧基地的不同方位 (東、西、南、北、中) 選擇5 個(gè)固定采樣區(qū),每個(gè)固定采樣區(qū)以4 株長勢相近的香榧進(jìn)行劃定。根據(jù)果實(shí)外觀特征劃定成熟時(shí)期,分為:M1-青綠 (未成熟) 時(shí)期、M2-微黃 (近成熟) 時(shí)期、M3-微裂 (成熟) 時(shí)期,每個(gè)時(shí)期在固定采樣區(qū)內(nèi)的每株香榧上采摘榧蒲3 顆,每個(gè)成熟時(shí)期共60 顆榧蒲分別進(jìn)行生理生化指標(biāo)測定。

出仁率 (%)=種仁重/榧蒲重×100;用電子天平測量榧蒲和種仁重,榧蒲剝除假種皮和種殼獲得香榧種仁。

含水率 (%)=(鮮種仁重-烘干重)/鮮種仁重×100。樣品分批次采集后立即送實(shí)驗(yàn)室稱重。

含油率采用索氏抽提法測定,蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮法測定,總糖含量采用3,5-二硝基水楊酸比色法測定[6]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2007 和SPSS 19.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 香榧成熟的生理表觀特征

通過對松陽縣三都鄉(xiāng)、安民鄉(xiāng)、玉巖鎮(zhèn)、赤壽鄉(xiāng)等4 個(gè)香榧基地的周年觀測,我們發(fā)現(xiàn)松陽縣不同海拔的香榧生理發(fā)育有5～15 d 的差距,其中雌花成熟時(shí)間表現(xiàn)較為明顯,高海拔區(qū)域晚開花10 d左右;果實(shí)成熟時(shí)間也表現(xiàn)為7 天左右的延遲。

總體上松陽縣香榧年度生產(chǎn)節(jié)律基本相同,香榧果實(shí)發(fā)育成熟一般從當(dāng)年4 月上旬至翌年9 月中旬,跨越兩個(gè)年度,歷時(shí)480～500 d。根據(jù)觀測,其發(fā)育期間可以明顯的分為緩生期、速生期、內(nèi)部充實(shí)期和成熟期等階段。

2.1.1 緩生期

從當(dāng)年的5 月初到翌年的4 月底,當(dāng)年8 月上中旬完成受精過程,幼果全部包埋于苞片中,外觀變化微小,歷時(shí)1 a。

2.1.2 速生期

第二年5 月初果實(shí)從苞片先端伸出至6 月底果實(shí)基本發(fā)育完整定型,為果實(shí)體積增長旺盛期,歷時(shí)約兩個(gè)月。在速生初期種子內(nèi)部為液體狀,至后期種仁變凝膠狀并逐步硬化。

2.1.3 內(nèi)部充實(shí)期

從6 月底至8 月下旬70 d 左右為種子內(nèi)部充實(shí)期,此期間種子體積無明顯變化,果實(shí)外部光滑的假種皮表面有棱紋出現(xiàn),并有一層蠟質(zhì)白粉,肉質(zhì)的假種皮內(nèi)出現(xiàn)纖維質(zhì),柄由綠變成褐綠色,仁衣由淡黃變成淡紫紅色,種仁漿液逐步硬化,表面現(xiàn)微皺狀。

2.1.4 成熟期

一般在白露至秋分之間的9 月上中旬,年平均積溫高的地區(qū)比年平均積溫低的地區(qū)成熟期要晚7～15 d。

2.2 不同采摘時(shí)間的香榧產(chǎn)量的影響

對不同采摘時(shí)間的香榧的榧蒲和種仁進(jìn)行質(zhì)量測量分析,從表2 可以看出,不同時(shí)期的香榧種實(shí)重有較顯著的差異,M3 的鮮種仁和干種仁重均為最大。M3 的榧蒲重較M1 高7.33%,M2的榧蒲重較M1 高9.23%,方差分析表明M3 和M2 的榧蒲重差異不顯著,與M1 差異達(dá)到顯著水平。M3 的鮮種仁重較M1 高18.05%,M2 的干種仁較M1 高14.73%,方差分析表明M3 和M2 的干種仁重差異不顯著,與M1 差異達(dá)到顯著水平。M3 的干種仁重較M1 高20.05%,M2 的榧蒲重較M1 高15.77%,方差分析表明M3 和M2 的鮮種仁重差異不顯著,與M1 差異達(dá)到顯著水平。香榧不同成熟時(shí)期的種實(shí)重的變化規(guī)律呈現(xiàn)出隨成熟逐步增加的趨勢,未成熟階段到成熟階段的榧蒲和種仁重差異較為顯著,這說明在香榧的成熟過程中種仁干物質(zhì)仍在不斷積累。香榧的生長和成熟過程中,各類物質(zhì)會一直發(fā)生不同程度和速度的相互轉(zhuǎn)化,這與之前的研究結(jié)果相同[7]。因此,推廣香榧完熟采摘技術(shù)對確保香榧產(chǎn)量有積極的指導(dǎo)意義。

表2 香榧不同采摘時(shí)期的果實(shí)質(zhì)量分析

2.3 不同采摘時(shí)間的香榧品質(zhì)的影響

香榧營養(yǎng)物質(zhì)十分豐富,脂肪類物質(zhì)的含量占到了50%以上,脂肪類物質(zhì)含量的高低決定著香榧炒制后的口感和味道,另外香榧還富含蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì),因此,油脂、蛋白質(zhì)、淀粉等含量是香榧品質(zhì)的重要指標(biāo)[8]。

通過表3 可以看出,M1、M2 和M3 的各項(xiàng)成分指標(biāo)均有較顯著的差異,其中M3 的出仁率較M1、M2 高6.5 和3.3 百分點(diǎn),方差分析均達(dá)到了顯著水平,其結(jié)果表明香榧在呈現(xiàn)青綠的未成熟階段到微裂成熟階段的果仁仍有較明顯的增長。

表3 香榧不同采摘時(shí)期的成分分析表

M3 的含水率較M1 降低1.50 百分點(diǎn),較M2降低了0.84 百分點(diǎn),方差分析顯示,M3、M2 和M1 的含水率差異均達(dá)到了顯著水平。其含水率在種仁成熟過程中逐漸減少的趨勢與植物的一般生長規(guī)律相同,其主要原因可能是種仁內(nèi)脂肪類物質(zhì)、蛋白質(zhì)等物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化過程中消耗了部分水分,同時(shí)失去假種皮的保護(hù)后,香榧種仁的含水率也會呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢。

M3 的含油率分別較M1、M2 高6.02、3.21 百分點(diǎn),M2 的含油率較M1 高2.81 百分點(diǎn),方差分析顯示M3 的含油率與M1、M2 達(dá)到了顯著水平,M2 和M1 的差異不顯著。結(jié)果表明,香榧采用完熟采摘技術(shù)有助于增加油脂類物質(zhì)積累,較青果時(shí)采摘可以顯著提高種仁含油率,理論上含油率能實(shí)現(xiàn)11%左右的增幅。這一結(jié)果與之前關(guān)于不同品種香榧油脂含量的研究結(jié)果相同,與油茶成熟階段油脂積累的規(guī)律也呈現(xiàn)相同趨勢。

總蛋白含量方面三個(gè)不同成熟時(shí)期的香榧種實(shí)差異明顯,總蛋白含量隨著成熟時(shí)間的推進(jìn)呈現(xiàn)逐漸遞增的趨勢,其中M3 分別較M1、M2 高2.16、1.07 百分點(diǎn),M2 的總蛋白含量較M1 高1.09 百分點(diǎn),方差分析顯示,M1、M2 和M3 的總蛋白含量差異達(dá)到顯著水平。

不同成熟時(shí)期的香榧種實(shí)的總糖含量差異也較為明顯,與總蛋白含量的變化趨勢不同,總糖含量隨著成熟時(shí)間的推進(jìn)呈現(xiàn)逐漸遞減的趨勢。M3 的總糖含量最低,較總糖含量最高的M1 低了3.74百分點(diǎn),較M2 低1.85 百分點(diǎn)。未成熟階段M1 的總糖含量較初成熟的M2 高了1.89 百分點(diǎn)。方差分析顯示,3 個(gè)不同成熟時(shí)期的香榧總糖含量間差異都達(dá)到顯著水平,香榧種仁總糖含量隨著成熟度增加呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢,其主要原因可能是前期種仁的幼胚發(fā)育從植物葉片光合作用中獲得糖分積累,保證其快速發(fā)育,而果實(shí)成熟后期糖類物質(zhì)逐步轉(zhuǎn)化為脂肪類物質(zhì)進(jìn)行儲藏,從而變?yōu)榉N仁的總糖含量隨著果實(shí)成熟度的增加而不斷降低的趨勢,這與之前對山核桃[9]、油茶等木本油料作物的相關(guān)研究結(jié)果相同。

3 小結(jié)與討論

香榧是我國特有的經(jīng)濟(jì)林樹種,生物活性成分多,經(jīng)濟(jì)價(jià)值高,開發(fā)前景廣闊。隨著種植面積的逐年擴(kuò)大,松陽縣近幾年有近2 000 hm2開始結(jié)果,合理科學(xué)的采摘時(shí)間對提高香榧的產(chǎn)量和品質(zhì)均有重要作用。

本研究表明,在松陽縣不同海拔的香榧總體年度生長節(jié)律表現(xiàn)為相同趨勢,但不同海拔的香榧在雌花開放、果實(shí)成熟等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),表現(xiàn)出了不同的物候期。高海拔區(qū)域的香榧較低海拔香榧的生理發(fā)育時(shí)間延遲5～15 d,其中雌花成熟時(shí)間延遲10 d左右,果實(shí)成熟時(shí)間延遲7 d 天左右。這種因?yàn)楹０卧斐傻纳L節(jié)律變化與之前的相關(guān)研究結(jié)果一致[10],在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)該根據(jù)這種生長節(jié)律的變化適時(shí)調(diào)整相關(guān)管理措施的時(shí)間,如松陽縣開展了不同區(qū)域香榧配套不同開花時(shí)間的香榧雄樹、分批采購和保存花粉以保證香榧雌花的授粉成功率,還開展了香榧完熟采摘在全縣范圍的技術(shù)推廣,大大提高了全縣的香榧品質(zhì)。

香榧種仁生長發(fā)育的不同時(shí)期,其脂肪含量有極顯著差異,如蛋白質(zhì)等其他固形物也表現(xiàn)出較大的差異[11]。本研究表明,香榧在種仁成熟的后期含油率仍有不斷的增加,在香榧假種皮開裂 (成熟) 后采摘能夠促進(jìn)香榧種仁中的各種脂類物質(zhì)轉(zhuǎn)化,提高香榧種仁的炒制口感和品質(zhì)。脂類物質(zhì)的積累顯著影響著香榧的口感品質(zhì),該研究結(jié)果對于指導(dǎo)香榧實(shí)際生產(chǎn)中的科學(xué)采摘有重要意義,目前松陽縣基本在白露節(jié)氣進(jìn)行香榧采摘,但此時(shí)香榧種仁的脂肪類物質(zhì)轉(zhuǎn)化仍在進(jìn)行,所以規(guī)模化經(jīng)營的業(yè)主在該時(shí)間段采摘是合理的,但隨著市場的升級,森林食品高質(zhì)量和高品質(zhì)的重要性愈加突顯,為了生產(chǎn)精品香榧適當(dāng)推遲采摘時(shí)間,制定不同區(qū)域的完熟采摘方案有利于提升松陽香榧的整體品質(zhì)。