程世玉，魯玉妙，孫魯龍，王翠翠，李英娟，高華

（西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

蘋果（Malus domesticaBorkh.）是我國(guó)水果生產(chǎn)中主要栽培的樹種，也是世界上栽培最廣泛的水果樹種之一［1］。蘋果套袋技術(shù)從上世紀(jì)70～80年代在我國(guó)開始應(yīng)用，2005年，農(nóng)業(yè)部設(shè)立“蘋果套袋關(guān)鍵技術(shù)示范補(bǔ)貼”專項(xiàng)，加速了套袋技術(shù)的推廣和普及，成為蘋果生產(chǎn)的常規(guī)管理措施［2］。蘋果套袋有利于果實(shí)著色［3］，使果面光潔［4］、減輕病蟲害［5］。但蘋果套袋帶來栽培成本升高［6］、果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)下降［7］等一系列問題。因此，尋找一種安全省力高效，替代果實(shí)套袋的新型技術(shù)迫在眉睫［8］。

目前研發(fā)較多的一種是將營(yíng)養(yǎng)元素、微生物、生物刺激素等與膠體復(fù)配，制備成蘋果套袋替代品，將果袋替代品用于果實(shí)表面，可形成一層替代套袋的保護(hù)膜，能提高果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)，改善風(fēng)味，促進(jìn)葉片、樹體及果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育，促進(jìn)蘋果著色［3］。

我國(guó)現(xiàn)階段研發(fā)推廣的有以生物刺激素腐植酸與膠體復(fù)配的制劑［9］，以復(fù)合微生物菌劑為主要成分的生物免疫膜［10］，以鈣元素為主要成分的膜劑［11］。研究表明，噴施植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可提高大豆［12］、玉米［13］和水稻［14］等作物產(chǎn)量；國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究表明殼聚糖復(fù)配處理能顯著提高黃瓜［15］、草莓［16］、臍橙［17］、蘋果［18］等果蔬硬度、糖酸比、可溶性固形物、Vc及可溶性蛋白質(zhì)等內(nèi)含物。呂嬌陽［19］研究表明噴施生物保護(hù)膜（復(fù)合微生物菌劑）成本顯著低于套袋成本，每畝節(jié)約1 596.11元。瞿振芳等［20］研究表明噴施有機(jī)保護(hù)膜（以鈣元素為主要成分的膜劑）果實(shí)亮度顯著高于不套袋果，果實(shí)顏色更加鮮紅，底色更黃。陳學(xué)森等［21］建議在蘋果上可噴施“陽光生物保護(hù)膜”以替代套膜袋。

瑞雪蘋果作為具短枝性狀，早果、豐產(chǎn)性強(qiáng)且具有特殊香氣的優(yōu)質(zhì)晚熟黃色蘋果新品種，較耐貯藏，采用不套袋栽培，能充分發(fā)揮新品種果實(shí)特性的比較優(yōu)勢(shì)，有利于開拓市場(chǎng)、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品差異化競(jìng)爭(zhēng)［22］。但崔彩芳等［23］研究表明瑞雪蘋果不套袋栽培后，其成熟期較套袋果會(huì)提前且果實(shí)硬度顯著低于套袋果硬度，貯藏性會(huì)減弱，在某種程度上或許會(huì)降低其商品價(jià)值。為了維持其效益，應(yīng)通過一些措施來提高瑞雪蘋果不套袋果的耐貯性。而鈣是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)果實(shí)鮮食品質(zhì)及貯藏品質(zhì)具有顯著的影響［24］。因此，可通過噴施以鈣元素為主要成分的膜劑或者微生物菌劑來提高果實(shí)鈣含量，增加果實(shí)硬度延長(zhǎng)貯藏期，以實(shí)現(xiàn)瑞雪蘋果不套袋栽培。

目前市面上已經(jīng)有多種生物保護(hù)膜，但其對(duì)瑞雪不套袋栽培的影響并不清楚，分析相關(guān)影響，一方面可篩選較適宜的膜，規(guī)范使用方法，一方面可為研發(fā)專用膜提供參考和思路。本研究探討不同生物保護(hù)膜對(duì)瑞雪蘋果果實(shí)品質(zhì)的影響，從而篩選出適宜瑞雪蘋果不套袋栽培的生物保護(hù)膜，為黃土高原瑞雪蘋果不套袋栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及材料

試驗(yàn)于2020年5月～10月在陜西省渭南市白水縣西和家卓村振華專業(yè)合作社（N 35°12′26″，E 109°32′49″）進(jìn) 行，海拔900 m，年均 降雨 量577.8 mm，年均氣溫11.4℃。試驗(yàn)材料為3年生瑞雪，M26矮化自根砧栽培，株行距2 m×4 m。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)置3種生物保護(hù)膜處理（表1），以不套袋噴清水、套紙袋（雙層三色袋，外袋一面黃色一面黑色，內(nèi)袋紅色）為2種對(duì)照處理。每種處理選取生長(zhǎng)健壯，樹勢(shì)一致的3株樹，3次重復(fù)。用水量均為每3株4.5 L，于花后統(tǒng)一開始噴第1次，每隔15～20 d使用噴霧器對(duì)整株樹進(jìn)行均勻噴灑，直至花后180 d采收，共計(jì)噴施8次，期間田間肥水管理一致。A、B、C均稀釋300倍噴施使用，遇雨水后需要及時(shí)補(bǔ)噴。

表1 生物保護(hù)膜信息Table 1 Bioprotective membrane information

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 采樣試驗(yàn)地的瑞雪蘋果成熟期為2020年10月下旬，每株樣本樹均按照從樹冠由外圍至內(nèi)層多方位進(jìn)行果實(shí)采摘，每3株樹作為一個(gè)處理混合取樣，重復(fù)3次，將果實(shí)放置于裝有冰袋的保溫泡沫箱中運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，放4℃冰箱冷藏備用，待測(cè)。

1.3.2 果實(shí)外觀指標(biāo)測(cè)定單果質(zhì)量［25］：用電子天平稱質(zhì)量，精度為0.1 g。

果形指數(shù)［25］：用游標(biāo)卡尺分別測(cè)量果實(shí)縱徑和橫徑，求其比值。

果實(shí)色澤參數(shù)［26］：用Minolta CR-400型色差計(jì)測(cè)定果面的L*、a*和b*值。（L代表果皮亮度，a表示果皮紅綠色度，b表示果皮黃藍(lán)色度）值。

1.3.3 果實(shí)內(nèi)在指標(biāo)測(cè)定硬度［27］：用FTA-GS-15水果質(zhì)地分析儀測(cè)定。

可溶性固形物含量［27］：用日產(chǎn)ATAGO（PAL-1）手持?jǐn)?shù)顯折光儀測(cè)定。

可滴定酸含量［27］：用FFRUIT ACIDZTY METER GMK-835型酸度計(jì)測(cè)定。

VC含量［28］：通過鉬藍(lán)比色法，利用紫外分光光度計(jì)測(cè)定在760 nm下的吸光度值，代入公式計(jì)算VC含量。

1.3.4 果實(shí)全Ca測(cè)定取樣：植物果實(shí)樣本選取健康成熟無病蟲害的瑞雪果實(shí)，剪去果柄。

清洗：先用蒸餾水清洗3次再用去離子水洗凈擦干，將果實(shí)切分為1 cm3左右，充分混勻，稱質(zhì)量并記錄。

烘干：稱好后將樣品置于105℃恒溫箱內(nèi)處理15 min，再降至80℃恒溫烘至恒質(zhì)量，取出后將其充分粉碎過0.5 mm塑料篩，混合均勻后裝入自封袋，置于干燥器備用。

測(cè)定方法：采用火焰原子吸收分光光度計(jì)法測(cè)定［29］。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)定3次生物學(xué)重復(fù)，采用SPSS 16.0數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行方差、相關(guān)性分析，用Microsoft Excel 2015進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析。數(shù)據(jù)以±s表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生物保護(hù)膜對(duì)瑞雪果實(shí)外觀品質(zhì)的影響

2.1.1 不同生物保護(hù)膜對(duì)瑞雪果實(shí)單果質(zhì)量及果形指數(shù)的影響由表2可知，與CK1相比，A、B、C處理的瑞雪蘋果單果質(zhì)量、縱徑、橫徑均顯著提高，B、C處理果形指數(shù)均顯著提高，其中以B處理的效果最好。A、B、C處理的單果質(zhì)量較CK1分別顯著提高29.04%、32.22%、24.87%；縱徑較CK1分別顯著提高21.07%、31.50%、24.13%；橫徑較CK1分別顯著提高13.87%、19.73%、14.71%；B、C處理果形指數(shù)較CK1分別顯著提高10.22%、7.95%。

由表2可知，B、C處理的果實(shí)縱徑較CK2分別顯著提高13.40%、7.06%，B處理橫徑較CK2顯著提高8.59%；以B處理的單果質(zhì)量、果形指數(shù)最高，與CK2相比均無顯著差異；結(jié)果表明，B處理較不套袋能顯著提高果實(shí)橫徑和縱徑。

表2 不同生物保護(hù)膜對(duì)瑞雪果實(shí)單果質(zhì)量及果形指數(shù)的影響Table 2 Effects of different biological protective films on single fruit weight and fruit shape index of Ruixue

2.1.2 不同生物保護(hù)膜對(duì)瑞雪果實(shí)色澤的影響由表3可知，A、B、C處理的果皮紅綠色度較CK1分別顯著提高41.09%、25.85%、22.52%；黃藍(lán)色度分別顯著提高46.99%、43.74%、42.77%；果實(shí)亮度分別顯著降低9.25%、6.78%、8.70%。噴施3種生物保護(hù)膜較套袋處理均能顯著提高瑞雪蘋果果皮紅綠色度、黃藍(lán)色度，其中以B處理最接近套袋果的亮度。

由表3可知，A、B、C處理的果實(shí)亮度較CK2分別顯著提高4.16%、6.99%、4.79%；果皮紅綠色度分別顯著降低142.86%、205.71%、219.43%；黃藍(lán)色度以A處理最高，為50.24，與CK2無顯著差異。噴施3種生物保護(hù)膜較不套袋處理均能顯著提高瑞雪蘋果果實(shí)亮度，其中以B處理最高。

表3 不同生物保護(hù)膜對(duì)瑞雪果實(shí)色澤的影響Table 3 Effects of different biological protective films on fruit color of ruixue

由圖1可知，CK1的果面光潔度最高，與CK2相比，A、B、C處理的瑞雪蘋果果面較光潔，果點(diǎn)小且顏色淺，CK2果實(shí)表面果點(diǎn)大而多，果面有銹。噴施3種生物保護(hù)膜較不套袋處理均能提高瑞雪蘋果果面光潔度。

圖1 不同生物保護(hù)膜對(duì)瑞雪蘋果果面光潔度的影響Figure 1 Effect of different biological protective films on fruit surface cleanliness of Ruixue apple

2.2 不同生物保護(hù)膜對(duì)瑞雪果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響

由表4可知，A、B、C處理的可溶性固形物含量較CK1分別顯著提高19.40%、18.43%、19.18%；固酸比含量較CK1分別顯著提高9.03%、13.05%、4.28%，且各處理間差異顯著，其中B處理固酸比含量最高，為72.14，比A、C處理分別顯著提高3.69%、8.42%；果實(shí)硬度分別顯著降低16.99%、16.31%、12.88%；VC含量以C處理最高，為7.05 mg/100 g，與CK1無顯著差異；可滴定酸含量以C處理最高，為0.24%，較CK1顯著提高14.29%。噴施3種生物保護(hù)膜較套袋處理均能顯著提高可溶性固形物、固酸比含量。

由表4可知，A、B、C處理瑞雪蘋果VC含量均顯著降低，較CK2分別顯著降低8.11%、6.74%、6.24%；可滴定酸含量以C處理最高，為0.24%，與CK2無顯著差異；固酸比以B處理最高，較CK2顯著提高9.30%。噴施3種生物保護(hù)膜較不套袋處理VC含量均顯著降低。

表4 不同生物保護(hù)膜對(duì)瑞雪果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響Table 4 Effects of different biological protective films on intrinsic quality of Ruixue fruit

2.3 不同生物保護(hù)膜對(duì)瑞雪蘋果果實(shí)Ca含量的影響

由圖2可知，噴施3種生物保護(hù)膜后果實(shí)Ca含量均顯著高于CK1、CK2，與CK1相比，分別顯著提高133.33%、393.33%、40.00%；與CK2相比，分別顯著提高105.88%、335.29%、23.52%；且各處理間差異顯著，其中B處理Ca含量最高，為0.74 mg/g，比A、C處理分別顯著提高111.43%、252.38%。噴施3種生物保護(hù)膜較CK1、CK2均能顯著增加瑞雪蘋果果實(shí)Ca含量，其中B處理的效果最好。

圖2 不同生物保護(hù)膜對(duì)瑞雪蘋果果實(shí)Ca含量的影響Figure 2 Effects of different biological protective films on calcium content in Ruixue apple fruit

3 討論

品質(zhì)與生產(chǎn)成本是影響蘋果產(chǎn)業(yè)效益的重要因素。蘋果果實(shí)品質(zhì)主要基于外觀和口感兩方面［30-31］。果實(shí)外部特征中，果實(shí)顏色是消費(fèi)者購(gòu)買產(chǎn)品時(shí)所考慮的首要指標(biāo)，其次是果個(gè)［32］。瞿振芳等［20］研究表明，與不套袋相比，噴施有機(jī)保護(hù)膜能夠顯著提高2種嘎拉的果實(shí)亮度，果實(shí)顏色更加鮮紅，底色更黃。本研究中，噴施A、B、C生物保護(hù)膜較不套袋處理果實(shí)亮度均顯著提高，果皮紅綠色度均顯著降低，這與瞿振芳等［20］研究結(jié)果相似但略有不同。蘋果果實(shí)色澤主要是由底色和蓋色共同決定［33-34］。之所以形成不同色澤，是因?yàn)槠涔ぶ猩爻煞值牟町?，花青苷、葉綠素和類胡蘿卜素3種色素成分的比例含量在不同品種之間有其特定的范圍［35］。瑞雪蘋果不套袋栽培，果實(shí)為黃綠色，在高海拔地區(qū)陽面有少量紅暈［22］。對(duì)于紅色品種，可能是因?yàn)樯锉Ｗo(hù)膜的成膜物質(zhì)附著于果皮表面，使果實(shí)色澤得以改善，促進(jìn)果實(shí)著紅色；在色素積累方面，可能是因?yàn)樯锉Ｗo(hù)膜在降低葉綠素含量的同時(shí)促進(jìn)了花青苷的積累，同時(shí)使花青苷合成途徑中的關(guān)鍵酶PAL活性增加，從而使果實(shí)顏色更加鮮紅，這主要和生物保護(hù)膜主成分作用有關(guān)［8］。

張瑞芳［36］研究表明，與套袋、不套袋相比，噴施生物保護(hù)膜能顯著提高延長(zhǎng)紅、龍富短枝、長(zhǎng)富2號(hào)及蜜脆的單果質(zhì)量，對(duì)果形指數(shù)無顯著差異。本研究中，噴施B、C生物保護(hù)膜較套袋處理均能顯著提高單果質(zhì)量和果形指數(shù)，與不套袋相比，均無顯著差異。這與前人研究結(jié)果相近但略有不同，可能是因?yàn)樯锉Ｗo(hù)膜的作用效果正好與果實(shí)發(fā)育、代謝時(shí)間吻合，也可能與生物保護(hù)膜添加的主成分及其濃度有關(guān)［8］。

糖酸比是水果內(nèi)部品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，可用于評(píng)價(jià)水果的口感以及甜酸度［37］。蘋果固酸比與糖酸比成極顯著正相關(guān)，因而蘋果風(fēng)味與固酸比密切相關(guān)［38］。李展飛［8］研究發(fā)現(xiàn)與套袋對(duì)照相比，品質(zhì)改良劑均能顯著提高早、中、晚熟3個(gè)品種蘋果的糖酸比，增加果實(shí)風(fēng)味。本研究中，噴施A、B生物保護(hù)膜較套袋、不套袋處理均能顯著提高瑞雪果實(shí)固酸比，這與李展飛的研究結(jié)果相似但略有不同，可能是因?yàn)椴煌锉Ｗo(hù)膜中的成膜材料以及穩(wěn)定性不同從而影響成膜效果，對(duì)果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育和果實(shí)品質(zhì)形成影響有關(guān)［39］。

Ca含量對(duì)果實(shí)貯藏品質(zhì)具有顯著的影響［24］。黨納［39］研究發(fā)現(xiàn)，與套袋、不套袋相比，噴施品質(zhì)改良劑（TR1和TR2）能夠顯著提高果實(shí)Ca含量；本研究中，噴施A、B、C生物保護(hù)膜較套袋處理、不套袋處理均能顯著增加果實(shí)Ca含量，促進(jìn)果實(shí)對(duì)Ca的積累，這與黨納［39］研究結(jié)果基本一致。本研究發(fā)現(xiàn)，果實(shí)Ca含量與果實(shí)硬度不成正比，且3種生物保護(hù)膜之間果實(shí)Ca含量差異顯著，可能是因?yàn)?種生物保護(hù)膜產(chǎn)品本身所含的Ca含量不同引起，也可能是因?yàn)樯锉Ｗo(hù)膜本身的成分材料所引起的Ca含量差異，或者產(chǎn)品中所含有不同性質(zhì)的Ca離子導(dǎo)致植株吸收的Ca含量不同所引起的差異，這有待進(jìn)一步研究。同時(shí)，生物保護(hù)膜作為一種新型鈣膜，可能在果實(shí)貯藏品質(zhì)上有一定的潛力，這有待進(jìn)一步研究。

生物保護(hù)膜作為一種新型材料，有望替代果實(shí)套袋在蘋果不套袋栽培上應(yīng)用推廣，由于蘋果免套袋栽培對(duì)樹勢(shì)、果園管理水平以及不套袋配套栽培措施要求較高，因此，仍需進(jìn)一步的深入研究明確其配套栽培技術(shù)措施。

4 結(jié)論

與套袋處理相比，噴施3種生物保護(hù)膜均能顯著提高瑞雪果實(shí)單果重、果實(shí)可溶性固形物含量以及果實(shí)Ca含量；與不套袋處理相比，噴施3種生物保護(hù)膜均能顯著提高果實(shí)亮度，提高果面光潔度，顯著增加果實(shí)Ca含量。本研究中，B生物保護(hù)膜綜合效果較好，可作為適宜的生物保護(hù)膜在瑞雪蘋果不套袋栽培中使用。