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不同果袋对红色梨果实品质的影响

2019-12-24赵德英袁继存张少瑜

浙江农业学报 2019年12期
关键词:果袋透光率褐色

徐 锴,赵德英,袁继存,闫 帅,张少瑜

(中国农业科学院 果树研究所/农业农村部园艺作物种质资源利用重点实验室/辽宁省落叶果树矿质营养与肥料高效利用重点实验室,辽宁 兴城 125100)

果实套袋是我国果品生产中广泛应用的技术,是生产优质高档梨果的主要栽培措施[1],通过套袋管理可以有效地改善果实的外观品质,减少机械损伤,提高果品的商品性,同时可以降低农药用量及残留,提高果品安全性。但是目前市场上果袋种类繁多,而梨树的品种也多,并对环境要求也不尽相同,且果袋的材质和制作工艺参差不齐,对果实套袋管理产生了一定的副作用。

本文以红色梨作为研究对象,红色梨因其色彩艳丽的外观,以及“分红利(梨)”的寓意,逐渐成为市场关注的果品。前人对红色梨套袋研究发现,套袋能显著地增加满天红等品种的果形指数和着色面积[2],提高果面光洁度,果实表面色泽鲜艳[3],明显改善果实外观品质,提高果肉硬度,降低果实质量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量和维生素C含量[4-5],提高果实糖酸比。本研究选用的品种为早酥红,是早酥的红色芽变,果实红皮性状稳定,其植物学性状、生长结果习性与早酥梨一致,具有一定的种质特色和栽培价值[6]。本文所用果袋为定制的,材质和颜色不同于前人普遍采用的内层黑色纸袋,通过研究不同果袋对果实品质的影响,选出综合效果好、适宜红色梨栽培使用的果袋,为满足优质梨果生产需求及符合国家农药减量增效的战略要求提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2018年在中国农业科学院果树研究所内梨树试验示范园进行。试材为早酥红梨高接换头树,换头时间为4年,树体原品种为早酥,树龄27年,砧木为山梨,树形为小冠疏层形,梨园栽培管理属中上水平,树势中庸,树体基本一致。

选用果袋为透明、绿色、蓝色、橙色和褐色共5种,均为定制。其中透明果袋材质为单层塑膜袋,其余为双层纸质果袋,绿色、蓝色和橙色内外颜色一致,褐色果袋为外层褐色内层红色。

1.2 试验方法

早酥红梨于4月下旬开花,盛花后40 d进行套袋处理,选取20株树,每株树套5种果袋,并留有不套袋的对照,7月20日摘袋,8月28日采收,每个处理采集200个果实,取样完成后测定果实品质的相关指标。

1.3 指标测定

利用欧普特科技公司生产的光纤光谱仪测定果袋光谱,利用台湾泰仕公司的数位式照度计(TES-1332)测定果袋透光率,用电子天平称量单果质量,用国产S-CALPPRO型数显游标卡尺测量果实纵径、横径,用日本ATAGO公司生产的PAL-1型便携式折光仪测定可溶性固形物,用NaOH中和滴定法测定可滴定酸含量,用蒽酮法测定果实可溶性糖含量,用2,6-二氯靛酚滴定法测定VC含量,用英国 Stable Micro Systems公司生产的TA-HD plus双臂质构仪测定果皮强度、果皮破裂距离、果皮穿刺能量、果肉硬度和果肉细度等指标,进行果实质地分析。用3nh公司生产的NR145色差仪测量果皮的色泽参数。

1.4 数据处理

试验数据通过Excel 2010和DPS 5.0软件进行处理。

1.5 综合评价

对测定的指标数据进行综合评价,选择熵值法,通过计算各指标的得分,得出不同处理的综合贡献值,并进行排名[7-8],得出最佳处理。

2 结果与分析

2.1 不同果袋对透射光的影响

由表1可以看出:透明果袋的透光率为100%,对可见光范围内各波长光的透射率也为100%,而褐色果袋则相反,均为0。绿色果袋透光率为1.65%,对可见光范围内各波长光的透射率依次为紫光、蓝光、青光、绿光、红光、黄光和橙光。蓝色果袋透光率为6.58%,对可见光范围内各波长光的透射率依次为紫光、蓝光、青光、红光、绿光、黄光和橙光。橙色果袋透光率为4.73%,对可见光范围内各波长光的透射率依次为紫光、红光、橙光、蓝光、黄光、青光和绿光。

2.2 不同果袋对梨果实品质的影响

从表2中可以看出,对单果质量的影响,褐色果袋处理与其他处理存在显著差异,褐色、蓝色和橙色果袋处理可以增加果实质量,分别比对照增加了21.06%、10.22%和1.24%,而透明和绿色果袋处理则降低单果质量。对果实的果形指数影响,各处理与对照无明显差异。套袋处理后,果实可溶性固形物增加,蓝色、褐色和绿色果袋处理的可溶性固形物含量明显高于其他处理,分别比对照增加了0.73、0.69和0.53百分点。可滴定酸的影响,褐色和蓝色果袋处理降低了果实可滴定酸含量,比对照下降了0.018和0.007百分点。通过计算固酸比得出,褐色、蓝色和绿色果袋处理高于对照,其中褐色和蓝色处理比对照增加32.23%和15.74%,差异显著,而橙色和透明果袋处理则低于对照。通过计算糖酸比得出,褐色和蓝色果袋处理明显高于对照,比对照增加了30.55%和7.74%,而其他处理则低于对照。各套袋处理对可溶性糖的影响与对照无明显差异。对VC含量的影响,由高到低依次为褐色、绿色、透明、对照、蓝色和橙色,其中褐色和绿色果袋处理与对照差异显著,比对照提高了10.05%和6.62%。

表1 不同果袋的透光率及透射光谱

Table1Light transmittance rates and Transmission spectral ratio of different fruit bags %

果袋种类Type of bags透光率Lighttransmittance紫光Violet390~435 nm蓝光Blue435~450 nm青光Cyan450~492 nm绿光Green492~577 nm黄光Yellow577~597 nm橙光Orange597~622 nm红光Red622~760 nm透明果袋Transparent bag绿色果袋Green bag蓝色果袋Blue bag橙色果袋Orange bag褐色果袋Brown bag100.001.656.584.730.00100.008.5113.818.920.00100.002.406.032.710.00100.001.473.540.990.00100.001.241.600.680.00100.000.801.181.160.00100.000.520.885.240.00100.001.112.876.300.00

2.3 不同果袋对梨果实质地的影响

通过表3可以看出,套袋处理后,褐色、蓝色和橙色果袋降低了果皮强度,分别比对照降低了7.19%、5.10%和1.63%,而其他套袋处理则略有升高,但与对照差异不明显。对果皮破裂距离的影响,蓝色、褐色和橙色果袋处理比对照降低了8.59%、3.91%和3.13%,三种处理间无明显差异,而蓝色果袋与另外两种处理及对照差异显著。对果皮穿刺能量的影响,除了绿色果袋处理外,其余套袋处理均低于对照,降低程度由高到低依次为褐色、蓝色、橙色和透明果袋,其中褐色果袋处理比对照降低了10.28%。各套袋处理,除透明果袋以外,均降低了果肉的硬度,但降低幅度不大,与对照无明显差异。对果肉细度的影响来看,各套袋处理均明显高于对照,由高到低依次为褐色、蓝色、橙色、绿色和透明果袋,提高幅度分别为25.32%、24.92%、14.12%、7.49%和4.57%。

表2 不同果袋对梨果实品质的影响

Table2Effects of different bags on pear fruit quality

处理Treatment单果质量Single fruitweight/g果形指数Fruit shapeindex可溶性固形物Solublesolids/%可滴定酸Titratableacid/%可溶性糖Solublesugar/%固酸比Solid-acidratio糖酸比Sugar acidratioVC含量VC content/(mg·100g-1)CKⅠⅡⅢⅣⅤ259.65 b231.67 b250.81 b286.18 b262.88 b314.34 a1.06 a1.06 a1.07 a1.02 a1.04 a1.06 a10.39 b10.41 b10.92 a11.12 a10.40 b11.08 a0.093 a0.096 a0.094 a0.086 ab0.095 a0.075 b11.00 a11.14 a10.87 a10.96 a10.18 a11.67 a111.72 cd108.44 d116.17 c129.30 b109.47 d147.73 a118.28 c116.04 c115.64 c127.44 b107.16 d155.60 a4.38 c4.39 c4.67 b4.19 d4.15 d4.82 a

对照(CK),不套袋;处理Ⅰ,透明果袋;处理Ⅱ,绿色果袋;处理Ⅲ,蓝色果袋;处理Ⅳ,橙色果袋;处理Ⅴ,褐色果袋。不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。

Control treatment(CK), No bag; Treatment Ⅰ, Transparent bag; Treatment Ⅱ, Green bag; Treatment Ⅲ, Blue bag; Treatment Ⅳ, Orange bag; Treatment Ⅴ, Brown bag. Different lowercase letters indicate significant difference atP<0.05.The same as below.

表3 不同果袋对梨果实质地的影响

Table3Effects of different bags on pear fruit texture

处理Treatment果皮强度Pericarp break force/N果皮破裂距离Pericarp rupture distance/mm果皮穿刺能量Pericarp toughness/(N·mm)果肉硬度Flesh firmness/N果肉细度lesh finenessCKⅠⅡⅢⅣⅤ23.35 a23.45 a23.56 a22.16 b22.97 ab21.67 b1.28 a1.29 a1.32 a1.17 b1.24 ab1.23 ab16.64 ab16.59 ab17.29 a15.14 b16.20 ab14.93 c10.62 a10.81 a10.37 a10.26 a10.51 a10.36 a12.68 c13.26 b13.63 b15.84 a14.47 ab15.89 a

2.4 不同光质对梨果皮色泽的影响

表4表示的是套袋处理后,果皮色泽参数变化。其中代表果皮亮度的L值随着果袋透光率的不同(表1)而改变,其中透光率最低的褐色果袋,其亮度值最大,之后依次为绿色、橙色、蓝色和透明果袋,其中透明果袋处理与对照无明显差异,而其他果袋处理则差异显著,分别比对照提高了70.23%、46.67%、31.76%和21.54%。对表示红绿色差的a值的影响,仅有橙色果袋降低明显,果皮色泽偏绿,其他套袋处理与对照差异不明显。对表示黄蓝色差的b值的影响与a值相似,仅有橙色果袋明显增加,果皮色泽偏黄,其他套袋处理与对照差异不明显。对表示色彩饱和度的c值的影响,各套袋处理的c值略有下降,但与对照无明显差异。经计算色差值ΔΕ,由高到低依次为褐色、橙色、绿色、蓝色和透明果袋,数值分别为24.07、18.44、16.14、8.01、0.47。

2.5 综合评价

利用熵值法对不同果袋影响果实的各项指标进行综合评价,结果得到果袋对早酥红梨果实品质的影响排名依次为褐色果袋、蓝色果袋、绿色果袋、橙色果袋和透明果袋。

表4 不同果袋对果皮色泽的影响

Table4Effects of different bags on pericarp color

处理TreatmentLabcCKⅠⅡⅢⅣⅤ34.26 d33.91 d50.25 b41.64 c45.14 c58.32 a22.45 a22.64 a20.29 a20.74 a9.23 b22.44 a18.99 b19.24 b19.42 b16.40 b25.85 a18.23 b30.20 a30.43 a29.42 a29.21 a29.71 a29.75 a

3 讨论与结论

果实套袋后,不同材质和颜色的果袋对果实外观品质影响各不相同。本研究中,褐色、蓝色和橙色果袋处理可以增加果实质量,而透明和绿色果袋处理则降低单果质量。前人研究结果也不尽相同,研究发现,套袋早和套袋时间长导致梨的果实变小,并且减小程度与品种相关[9],而发生的原因是果实周围微域环境的变化不利于幼果期的细胞分裂[10],即与激素含量水平相关,如生长素(IAA)、赤霉素(GA3)等含量的降低[11]。另有研究表明,套袋对有些品种可以起到增加果实体积和质量的作用[12-13],可能是由于适时套袋避免了强光对果实内生长素的破坏作用[14]。赵志磊等[15]研究发现,摘袋后果实迅速增大,可能是生长素、赤霉素等含量都快速上升导致的。李刚波等[16]研究发现,套袋对果实单果质量没有直接影响,对果实纵横径、果形指数影响不明显,说明套袋并未改变梨果实的外观特性。不同颜色的果袋造成透光率的差异,即袋内果实受到光质的影响不同,而光质可通过影响内源激素的代谢而作用于果实大小和果形指数等指标[17]。另外,果袋内温度的升高,会产生热效应,果实代谢旺盛,促进光合产物由源到库的运输,促进果实的增大[18]。

不同果袋对梨果实内在品质的影响结果各异。套袋处理后,果实可溶性固形物增加,可溶性糖的影响与对照无明显差异,褐色和蓝色果袋处理降低了果实可滴定酸含量,褐色、蓝色和绿色果袋处理的固酸比升高,褐色和蓝色果袋处理的糖酸比高于对照,褐色、绿色、透明果袋处理的VC含量高于对照。张振铭等[19]研究认为,套袋处理后,果实的光合作用下降。陈敬宜等[20]研究表明,袋内温度升高,果实呼吸强度随之提高,底物消耗增加,影响VC合成途径。蔺经等[21]研究表明,套袋导致果实的可溶性固形物、可溶性糖和VC含量的下降。不过也有研究认为,袋内温度升高能够促进果实对营养物质的吸收和转化[22],使果实可食率、可溶性固形物含量、可溶性糖含量和VC含量等指标上升[23-25],提高果实糖酸比[24-27],进而改善果实内在品质。不同颜色果袋对光质的影响进而作用于果实糖、酸等指标,可能与碳水化合物的合成积累以及碳氮代谢有关,其生物学效应还是以热效应为主,增加有机物的积累,促进果实内淀粉向糖的转化[28]。而果实VC的含量与糖含量存在显著的相关性,可溶性固形物含量的增加,有利于VC含量的提高[29]。

果实质地指标是通过质构仪模拟人的咀嚼对果实进行测定[30]。果皮强度表示使果皮破裂时所用的力,果皮破裂距离表示果皮破裂时探针的移动距离,果皮穿刺能量表示使果皮破裂时探针所做的功[31]。套袋处理后,褐色、蓝色和橙色果袋降低了果皮强度,而其他套袋处理则略有升高;蓝色、褐色和橙色果袋处理的果皮破裂距离比对照降低;套袋处理可以降低果皮穿刺能量;除透明果袋以外,套袋处理均降低果肉的硬度;套袋处理可以明显提高果肉细度。套袋后果实硬度的变化与前人研究基本一致[16,32],而其他果实质地指标未见报道,不过有研究发现,果实套袋后,周围光照、温度和湿度等环境发生变化,酚类物质合成的关键酶 POD和PPO活性受到抑制,使果面洁净细嫩[1],而果实内在品质的改善进而提高果肉细度。果实质地指标的变化反映了果实口感得到有效改变。

果皮色泽参数是果实的外观品质的核心参数之一[19],直接反映果实的商品性,进而影响消费者的视觉感官和购买需求。参数中L值反映梨外观的光洁度,套袋提高了L值,即提升了果面光洁度,并且随着果袋透光率的下降而升高,这与前人研究一致[25,33],这是因为果袋内环境变化相对稳定,果面光洁度增加[34]。而套袋后果实与无袋管理的果实相比存在色差,并因果袋材质和种类不同而不同,有色果袋明显优于透明果袋,这是由于发育期的黑暗处理有利于解袋后梨果皮着色[35],而果实摘袋后,花青苷及其前体物质迅速合成积累,促进果皮着色,而果皮中的叶绿素含量低于无袋管理的果实,花青苷的显色背景得以有效改善,使果皮颜色更鲜艳[36]。套袋后果皮的色彩饱和度与对照无明显差异,保持了品种特性。此外,套袋后果实的光合强度减弱,可以延长果实的膨大期,并推迟果实的成熟期[37],有研究发现,晚套袋,摘袋后延迟采摘,可以显著提高果皮的花青苷含量[38]。因此,本研究在之前工作的基础上,也延长了早酥红的果实发育期,由94 d[39]延长至118 d,进而保证果实品质的发育。

综上,选择适宜材质和颜色的果袋可以在保证红皮梨品种特性的同时,改善果实的外观和内在品质,提高果品的商品性,通过综合评价,果袋使用建议依次为褐色果袋、蓝色果袋、绿色果袋、橙色果袋和透明果袋。

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