郝金蓮，楊鈺琪，王 茹，楊夢思，廖晨宇，陳 虹，虎海防

(1.新疆農業(yè)大學 林學與園藝學院，新疆 烏魯木齊 830052； 2.新疆佳木果樹學國家長期科研基地 新疆 阿克蘇 843100； 3.新疆林果樹種選育與栽培重點實驗室，新疆 烏魯木齊 830062； 4.新疆林業(yè)科學院，新疆 烏魯木齊 830062)

核桃(L.)為胡桃科植物，又稱胡桃，與扁桃、腰果、榛子并稱為世界著名的“四大干果”，其果仁中含有豐富的蛋白質、不飽和脂肪酸和各種微量元素等，具有很高的營養(yǎng)價值。目前，全國25個省市自治區(qū)都有核桃分布，其中以云南、新疆、山西、陜西、河北等省份為主，是我國主要的經濟林樹種之一。果樹適時采收是生產管理的關鍵環(huán)節(jié)之一，有研究表明，適時采收的南豐蜜橘、獼猴桃、櫻桃果實品質較好，貯藏性能較佳。核桃與其他果樹、農作物一樣，必須達到充分成熟后才能采收，而青皮開裂程度是核桃成熟的重要標志。有研究表明，核桃果實大多數在九月中上旬成熟，但由于每年采收季氣溫、降水量、積溫以及水肥管控都有一定程度上的差異，所以具體的成熟日期因品種、地區(qū)、氣候的差異有所不同，若提前采收，難以脫青皮，種仁不飽滿，含油率低，味澀，商品率不高，常形成“豐產不豐收”的現象。鄭艷芳等研究表明，2007年9月21日至9月25日采收的三臺核桃其干質量、粗脂肪含量、蛋白質含量已基本定型，過早過晚采收對其商品價值都會有影響，此時青皮開裂比例達到75%。近年來隨著人們生活水平的提高，核桃需求迅速擴大。核桃是新疆阿克蘇地區(qū)主要產業(yè)之一，種植面積大，品種較多，給阿克蘇地區(qū)帶來了顯著的經濟效益。但由于果農對核桃適時采收知識缺乏科學認識，該地區(qū)均不同程度存在農戶果實早采收的情況，常導致核桃產量、品質降低，黑仁率、癟仁率顯著上升，從而影響核桃的經濟效益。

為有效避免早采或晚采現象的發(fā)生，確定溫宿縣兩個品種核桃適宜的采收期，本實驗以新疆早實核桃溫185和新新2為試材，對不同采收期核桃內在品質和外在品質指標進行檢測，以期為溫宿縣核桃適時采收提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 實驗地概況

該試驗區(qū)位于新疆阿克蘇地區(qū)溫宿縣境內的新疆林科院佳木試驗站，平均海拔為1 103 m，屬典型的暖溫帶大陸性氣候，降雨量稀少，年降雨量在42.4～94 mm，蒸發(fā)量大，為2 956.3 mm。年均氣溫為10.1 ℃，極端低溫為-27.6 ℃，無霜期為195 d。試驗地的地勢平坦，土壤肥沃，土層深厚，約在2 m以上，土壤中有機質含量在0.24%～1.62%，pH值7.85～8.86。由于獨特的地理環(huán)境和氣候條件，是種植核桃的好地方。溫185于2020年8月16日開始采摘，每隔5 d為一個時期，共計5個時期。在采收期間最高氣溫平均值為27.42 ℃，最低氣溫平均值為12.7 ℃，日平均氣溫為20.64 ℃，平均降雨量為0.6 mm。新新2于2020年9月15日開始采摘，每隔5 d為一個時期，共計5個時期。在采收期間最高氣溫平均值為24.15 ℃，最低氣溫平均值為9.61 ℃，日平均氣溫為16.00 ℃，平均降雨量為0.1 mm。

1.2 實驗設計

試驗于2020年核桃采收期進行，選取樹勢良好、無病蟲害、生長一致的溫185和新新2。溫185于8月16日至9月5日，每5 d采一次樣，共5次。新新2于9月15日至10月5日，每5 d采一次樣，共5次，每次下午18：30開始，每次采集前以果實青皮表面具有明顯的細小裂痕為標準，先觀測并統(tǒng)計青皮開裂果實核桃的比例，從樹冠外圍東西南北4個方向每個方向10個果，共40顆青果，5個時期共計200顆，兩個品種共計400顆青果。青皮果采收后進行脫青皮處理，自然曬干，用于后期品質測定。

1.3 測定項目及方法

用游標卡尺測量每個堅果的縱徑、橫徑、側徑以及果殼厚度，三徑平均值為堅果直徑。用電子天平(精確到0.01 g)測量堅果的單果重、含水率，并計算堅果的出仁率，出仁率(%)=仁重/堅果重×100。黑斑率(%)=硬殼黑斑果數/調查總數×100。青果開裂率(%)=開裂果個數/調查總果數×100?？偺呛浚喊碐B/T5009.7—2008《食品中總糖含量的測定》執(zhí)行。脂肪含量：按GB/T5009.6—2003《食品中脂肪的測定》執(zhí)行。蛋白質含量：按GB5009.5—2010《食品中蛋白質的測定》執(zhí)行。非金屬元素P采用鉬銻抗比色法測定，金屬元素K、Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn采用原子吸收光譜法測定。單寧含量測定方法采用磷鉬酸-磷鎢酸比色法( F-D法) 進行測定。

1.4 數據處理

實驗數據運用Excel 2010和SPSS 21.0軟件進行統(tǒng)計分析，圖表中的數據均為3次重復的均值±標準差，并采用單因素方差分析(One-way ANOVA)比較不同數組間的差異。

2 結果與分析

2.1 不同開裂程度下各采收期對兩核桃品種外在品質影響

2.1.1 不同開裂程度下各采收期對兩核桃品種果實性狀影響

從表1中可以看出，隨著采收期的推遲，兩個品種青皮開裂程度也在增大。溫185和新新2青皮開裂比例為0～95%，其中鮮果重、鮮果三徑均值、干果重、干果三徑均值不斷增加，此時干物質積累最快。硬殼是核桃堅果重要組成部分，核桃堅果果殼結構與堅果種仁商品品質存在顯著相關性?，F行國家標準GB7907—1987中規(guī)定：優(yōu)級核桃殼厚≤1.1 mm。隨采收期延后，2個品種殼厚逐漸變薄，含水率逐漸降低，溫185的殼厚和含水率在9月5日較8月16日相比分別減少了0.13 mm、10百分點。黑斑果率于9月5日較前期呈顯著增加，究其原因可能是在8月31日以來有降雨，此時由于進入成熟晚期，青皮開裂比增大，果殼縫合線變松，使其降雨進入堅果內，導致黑斑率的上升。核桃黑斑病是一種細菌性病害，高溫高濕是該病發(fā)生的先決條件。10月5日新新2的殼厚和含水率較9月15日減少了0.09 mm和5百分點，以上均由含水率降低引起。新新2黑斑率隨采收期延后，逐漸降低，于10月5日呈最低，降幅達70百分點。

表1 不同開裂比例下不同采收期核桃主要果實性狀

從圖1和圖2可以看出，隨采收期的延后，溫185青皮剝離在8月16日呈碎屑狀，剝離難度較大，直到9月5日剝離青皮呈塊狀，且難度較小，易剝離。新新2青皮剝離難易程度和溫185相同。因此，這些均說明如果采收過早將會嚴重影響兩個品種核桃外觀品質，造成一定的浪費和損失。

圖1 溫185果實青果開裂率及剝離難易程度Fig.1 Cracking rate of green fruit and the degree of difficulty in peeling of Wen185

圖2 新新2果實青果開裂率及剝離難易程度Fig.2 Cracking rate of green fruit and the degree of difficulty in peeling of Xinxin2

2.1.2 不同開裂程度下各采收期對兩種核桃仁色影響

由表2可見，隨著核桃的成熟，仁色由淺變深。溫185在8月16日核桃仁色較淺，且8月16至8月31均存在部分黑仁現象。9月5日，核桃仁色以琥珀色為主，且無黑斑。新新2在9月15日核桃仁色較淺，隨采收期延后，核仁顏色逐漸加深，在9月25至9月30日均存在不同程度的黑仁現象，在10月5日仁色呈琥珀色，黑斑較少。

表2 不同開裂程度下各采收期仁色比較

2.1.3 不同開裂程度下各采收期對兩種核桃出仁率影響

核桃不同開裂程度下各采收期出仁率如表3所示，隨著采收日期的推遲，兩種核桃出仁率均在呈上升趨勢，溫185在9月5日達到63.84%，比8月16日上漲了8.61百分點。新新2在10月5日達到了59.18%，比9月15日上漲了6.48百分點，均達到了最高值。不同開裂程度下各采收期出仁率存在差異，由表3可以看出，經SPSS單因素方差分析發(fā)現，溫185和新新2在5個不同采收期出仁率均存在顯著差異(<0.05)。其中溫185于8月16日、8月21日、8月31日、9月5日之間差異顯著(<0.05)，且于9月5日出仁率最高，8月21日與8月26日差異不顯著(>0.05)。新新2在9月15日、9月20日、10月5日出仁率存在顯著差異(<0.05)，且于10月5日達到最高，9月30日與10月5日之間差異不顯著(>0.05)，達到穩(wěn)定水平。所以不同采收日期與核桃的出仁率存在著密切的聯系，出仁率的高低可作為核桃采收日期的確定指標之一。

圖3 溫185(左)和新新2(右)不同開裂程度下各采收期仁色對比Fig.3 Comparison of kernel color at different harvest time under different cracking degrees of Wen 185 (left) and Xinxin 2 (right)

表3 不同開裂程度下核桃各采收期出仁率比較

2.2 不同開裂程度下各采收期對兩核桃品種內在品質的影響

2.2.1 不同開裂程度下各采收期對兩核桃品種脂肪含量的影響

脂肪是核桃仁中的重要化學成分，也是人體的重要營養(yǎng)物質之一，核桃仁中的含油量也很高，一般都在65%左右，含有人體不能合成的亞油酸、甘油脂及亞麻酸等成分，同時對降低血清中的膽固醇，降低脂質過氧化程度都有積極的作用。因此，測定核桃中脂肪含量對于評定核桃品質具有重要意義，這也是確定核桃具體采收期的重要指標之一。由圖4可知，溫185核桃5個采收期的脂肪含量分別為71.7%、73.1%、73.2%、75.2%、76.5%，其脂肪含量隨采收期的延后緩慢增加，且于9月5日呈最高。新新2核桃5個批次采收的核桃平均脂肪含量分別為66.4%、67.2%、67.6%、68.9%、70.2%，脂肪含量逐漸升高，且于10月5日呈最高。綜上可知，溫185和新新2隨著采收期延后，水分含量相對下降，預示著脂肪開始積累。因此，脂肪含量在后期呈逐漸增加趨勢。

同一品種不同處理間沒有相同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。The bars of the same variety with different lowercase letters showed significant difference(P<0.05). The same as below.圖4 不同開裂程度下各采收期對核桃脂肪含量的影響Fig.4 Effect of cracking degree on fat content of walnut at different harvest time

2.2.2 不同開裂程度下各采收期對兩核桃品種總糖含量的影響

糖是人體必需的一種營養(yǎng)素，糖被人體吸收后馬上轉化為碳水化合物，為人體提供能量。糖主要分為單糖和雙糖，大多數單糖是還原糖。由圖5可以看出，溫185核桃總糖含量隨采收期的延后先顯著上升后下降最后緩慢上升至平穩(wěn)狀態(tài)。從8月16日至8月26日存在顯著差異(<0.05)，8月31日至9月5日之間差異不顯著(>0.05)，到達穩(wěn)定水平。新新2核桃總糖含量隨采摘期的延后，先緩慢上升，至9月25日達到峰值，最高含量為8.68%，平均增長率達71.4%，且前3個時期均存在顯著差異(<0.05)，后顯著下降，最后趨于平穩(wěn)狀態(tài)，其中總糖含量最低值為9月30日，為3.16%，9月25日至10月5日差異不顯著(>0.05)。溫185和新新2總糖含量前期顯著上升可能是含水量下降導致，后期下降可能是由于糖分的轉化作用。

圖5 不同開裂程度下各采收期對核桃總糖含量的影響Fig.5 Effect of cracking degree on total sugar content of walnut at different harvest time

2.2.3 不同開裂程度下各采收期對兩核桃品種蛋白質含量的影響

核桃中還含有大量蛋白質，其消化率達87.20%，被譽為優(yōu)質蛋白。由圖6看出，溫185核桃隨著采摘期的延后，蛋白質含量呈緩慢增加趨勢，5個采收期蛋白質含量均值分別為92、114、135、142、146 g·kg?？傮w來說，溫185前期蛋白質含量增加顯著(<0.05)，后保持相對穩(wěn)定水平(>0.05)。新新2核桃隨采收期延后，蛋白質含量無較明顯的上升趨勢(<0.05)，5個采收期蛋白質含量均值分別為177、185、187、191、193 g·kg。說明兩品種在生長過程中著重于蛋白質的積累。

圖6 不同開裂程度下各采收期對核桃蛋白質含量的影響Fig.6 Effect of cracking degree on protein content of walnut at different harvest time

2.2.4 不同開裂程度下各采收期對兩核桃品種仁單寧含量的影響

單寧又稱單寧酸(鞣酸)，通常指能沉淀蛋白質、生物堿的水溶性多酚化合物。這類化合物廣泛存在于植物的葉、果、根及皮等部位，核桃仁內鞣質含量過高，會影響核桃產品的口感和色澤。由圖7可以看出，不同采收期對核桃仁單寧含量有較大的影響。溫185呈先上升后下降的趨勢，于9月5日為最低(12.2 mg·kg)。其中前4個采收期除8月26日顯著高于8月21日外,相鄰兩兩比較無顯著差異(>0.05)，而8月31日至9月5日差異較大(<0.05)。新新2核仁單寧含量也呈先升高后下降，最后趨于穩(wěn)定趨勢，于9月30日至10月5日呈最低(10.1 mg·kg)，較溫185而言，差異不顯著(>0.05)。

圖7 不同開裂程度下各采收期對核桃單寧含量的影響Fig.7 Effect of cracking degree on tannin content of walnut at different harvest time

2.2.5 不同開裂程度下各采收期對兩核桃品種礦質元素含量的影響

礦質元素是人體和植物體正常生長的必需元素，同時，一些研究表明，提高植物組織中某些礦質元素的含量可以增強植物對一些病害的抵抗力。核桃富含K、Ca、Na、Mg、Ze、Mn、Fe等9種人體所需礦質元素，含量最高的K元素為大量元素，測定分析結果與李新委等的研究結果基本一致。核桃種仁中Mn、Cu、Zn含量明顯大于新疆地區(qū)9種干果的含量，可見核桃是優(yōu)良的人體必需礦質元素來源食品。兩個核桃品種不同采收時間的礦質元素含量變化范圍如表4所示，結果表明，溫185和新新2中K元素含量最高，Cu元素含量最低，元素含量從高到低順序依次為K>Ca>P>Na>Fe>Zn>Cu。

表4 不同開裂程度下各采收期核桃品種溫185礦質元素比較

從表4分析結果可以看出，對溫185品種的礦質元素檢測分析中，P在不同時期存在顯著差異(<0.05)，其值為80.506，其中在8月31日含量最高，均值為2 110 mg·kg，8月26日含量最低，為1 610 mg·kg，增長率為31%。Na元素在不同時期存在顯著差異(<0.05)，其值為21.134，在9月5日Na含量最高，其均值為701 mg·kg，同時8月26日的Na含量為302 mg·kg，增長率為132%。K作為早實核桃中含量最高的微量元素，在不同采收時期存在顯著差異(<0.05)，其值為14.595，于9月5日K含量最高，均值達到了3 837 mg·kg，最低值為8月16日的3 630 mg·kg，增長率為5.7%。Ca在不同采收時期不存在顯著差異(>0.05)，其值為0.580，其最高值出現在8月31日，均值達316.9 mg·kg，最低值為8月21日的299.7 mg·kg，增長率為5.7%。Fe在不同采收時期存在顯著差異(<0.05)，分析結果表明，在9月5日采收的果實中的Fe含量最高，其均值為69.4 mg·kg，8月21日采收果實Fe含量均值最低，為36.5 mg·kg，增長率為90%。Cu元素在不同采收時期存在顯著差異(<0.05)，8月16日Cu含量最高，其均值為15.9 mg·kg，最低值11.3 mg·kg，從8月16日至9月5日整體呈下降趨勢，這可能是由于隨著核桃植株的生長和發(fā)育，各個采收時間養(yǎng)分吸收程度與吸收速率是不同的。在整個采收期內Cu含量下降明顯且在不同采收時間含量差異最大，最高值與最低值相差4.6 mg·kg，不過最高含量遠遠低于安全值。Cu是重金屬元素，應將其含量控制在安全范圍之內，但也不是越低越好，作為人體必需的微量元素，Cu是體內氧化還原體系的一種重要催化劑，Cu缺乏可導致貧血、骨質疏松等。Zn含量在不同采收時期存在顯著差異(<0.05)，其值為36.172，9月5日的Zn含量最高，其均值為30.0 mg·kg?？傮w來看，除Ca含量各采收期之間差異不顯著外，其余元素含量之間均存在顯著差異性，且最佳值均出現8月31日至9月5日。

從表5可以看出，對新新2品種的礦質元素檢測分析中，P元素在不同采收時期差異不顯著(>0.05)，其值為2.359，從9月15日至10月5日呈輕微波動，且最高值出現在10月5日，平均值為1 730 mg·kg，最低值為9月20日的1 630 mg·kg，增長率為6.1%。Na元素在不同采收時期存在顯著差異(<0.05)，其值為47.041，分析結果發(fā)現，整個采收期中呈逐漸上升趨勢，在10月5日的Na元素含量最高，其均值為617 mg·kg，9月15日的Na元素含量最低均值為200 mg·kg，增長率達200%。K元素在不同時期存在顯著差異(<0.05)，其值為797.925，總體來看整個采收期中呈逐漸上升趨勢，在10月5日的K元素含量最高，其均值為3 793 mg·kg，在9月20日的K元素含量最低，均值為1 417 mg·kg，增長率達167%。Ca元素在不同采收時期差異顯著(<0.05)，其值為6.846，整個采收期中呈逐漸上升，最后一個時期輕微下降趨勢，在9月30日Ca元素含量最高，其均值為347.2 mg·kg，于9月15日Ca元素含量最低，均值為284.1 mg·kg，增長率為22%。Fe元素在不同采收時期存在顯著差異(<0.05)，其值為25.676，整個采收期中略有浮動，且于10月5日Fe元素含量最高，其均值為44.8 mg·kg，在9月20日Fe元素含量最低，均值為23.5 mg·kg，增長率為90%。Cu元素在不同時期存在顯著差異(<0.05)，其值為598.289，在9月20日Cu元素含量最高，其均值為19.9 mg·kg，在10月5日的Cu元素含量最低，均值為7.6 mg·kg。Zn元素在不同采收時期存在顯著差異(<0.05)，其值為42.559，總體來看整個采收期呈上升趨勢，在10月5日的Zn元素含量最高，其均值為47.2 mg·kg，9月20日的Zn元素含量最低，均值為12.0 mg·kg，增長率達293%?？傮w來看，除P元素之間差異不顯著外，其余元素含量之間均存在顯著差異性，且最佳值均出現9月30日至10月5日。

表5 不同開裂程度下各采收期核桃品種新新2礦質元素比較

本研究表明，在整個采收期，兩個品種果實中P、K、Na、Ca、Fe、Zn元素隨采收期的推遲，雖然有所波動，但總體呈上升的趨勢。Cu含量雖也有輕微波動，整體呈下降趨勢。

3 討論

核桃采收是核桃生產中關鍵的技術環(huán)節(jié)之一，采收期的早晚直接影響核桃的品質和產量。當果實在成熟時，核桃的外皮顏色是青皮變成黃綠色，部分果實表皮頂部出現裂縫，剝離容易，果實內部種仁硬化，幼胚成熟，核殼堅硬呈黃白色。果實的成熟度可由果實青皮的開裂程度看出，果實開裂程度增加，意味著果實采收期可適當延后。通過果實成熟度，果農可以確定果實的采收期，果實的采收期極易受氣候因素(溫度、光照、降雨量)的影響，同時地區(qū)及年份差異也會對其造成影響。核桃堅果品質主要包括內在品質和外在品質，其中外在品質主要包括堅果三徑、單果重、殼厚、殼面光滑度、出仁率等，若采收過早青皮不易剝離，核仁不飽滿，出仁率低，使得堅果產量和品質顯著降低。有研究表明，堅果直徑、堅果單重、出仁率隨著采收時期的延后均呈現出先顯著增加后基本保持平穩(wěn)的趨勢。內在品質主要有脂肪、蛋白質、總糖、單寧、微量元素等，采收過早過晚都會直接影響到核桃的經濟價值。

研究結果表明，隨果實成熟度增加溫185和新新2經濟性狀指標、出仁率均有明顯上升趨勢，核仁顏色也逐漸變?yōu)殓晟?。這與鄭艷芳等對三臺核桃的研究結果相一致。對兩個品種在不同成熟期的內在品質進分析比較可知，溫185和新新2脂肪和蛋白質均呈增加趨勢，溫185脂肪含量于9月5日為峰值。新新2脂肪含量于10月5日為峰值，由此可知，過早采收的核桃堅果脂肪含量明顯未達到最佳水平，過早采收會打斷核仁脂肪的積累，這與生產中采青堅果糖分未轉換為脂肪，口感發(fā)甜，香味不濃等現象相符，這也是總糖后期顯著下降的原因。總體來看，溫185和新新2蛋白質含量呈上升趨勢，兩品種核桃著重于蛋白質的積累。兩品種單寧含量整體來看呈上升再下降趨勢，后期趨于穩(wěn)定狀態(tài)，溫185于9月5日最低，新新2于10月5日最低，說明這階段果實單寧活力將降到低點。本研究表明，核桃中含有豐富的礦質元素P、Na、K、Zn、Ga、Fe、Cu，其中K含量最高，Cu含量相對較低?？傮w來看，溫185和新新2除Cu含量隨采收期延后呈下降趨勢外，其余元素含量均呈增加趨勢。結果表明，兩品種各元素含量最佳值均出現在采收后期。

溫宿縣核桃栽培范圍較廣，栽培品種較多，不同品種在同一地區(qū)的成熟期會有品種差異，同一品種在不同地區(qū)的成熟期也會有地區(qū)差異。只有在各地區(qū)適宜時間進行采收，才能保證核桃品種的優(yōu)良特性和較高的經濟效益。本文只針對阿克蘇溫宿縣2個核桃品種(溫185和新新2)進行了采收試驗，不同地區(qū)的不同品種采收期對核桃品質的影響還需進一步研究。

4 結論

綜合本實驗研究結果，在核桃采收期內，適當延遲采收，可不同程度提高溫185和新新2的果實品質。無論是外在品質，如干果三徑、鮮果三徑、鮮果重、干果重、出仁率等，亦或是內在品質，如蛋白質、脂肪、單寧、總糖、礦質元素含量等都隨采收期延后而變化，且都有所提高。這與核桃在成熟期干物質大量積累有關。

在不同的采收期，核桃的營養(yǎng)成分及各項指標均有明顯的變化趨勢，溫185于8月31日至9月5日各指標趨于穩(wěn)定，新新2于9月30日至10月5日各指標也在趨于穩(wěn)定。因此，為了保證核桃堅果的品質，應在堅果充分成熟時采收，提早采收既會降低產量，也會降低果實的品質，對其商品價值有較大的影響。所以當溫185青果開裂率達到50%至95%時，從8月31日至9月5日，新新2青果開裂率達到70%至90%時，從9月30日至10月5日為兩種核桃的適宜采收期。