查倩,奚晓军,和雅妮,方献平,蒋爱丽*
(上海市农业科学院林木果树研究所/上海市设施园艺技术重点实验室,上海 201403)
鲜食葡萄外观风味俱佳,富含多种营养物质,广受消费者喜爱。但在果实膨大成熟过程中,生产者会喷洒农药防治病虫害,不可避免地造成农药残留,影响食用的安全性,套袋处理能有效地降低果实表面的农药残留,在生产栽培中广泛应用,此外,套袋处理还会影响果实的外观和风味品质等[1-2]。
‘沪培1号’是由上海市农业科学院选育出的三倍体绿色无核葡萄品种[3],亲本为‘喜乐’和‘巨峰’,穗形好、果粒大小适中、风味浓郁、丰产,但具有果点和整穗果实颜色不一致的问题,影响果实的商品性,套袋是调节果实色泽形成的一项重要技术,可不同程度地影响了果实着色面积、果面光洁度、风味及果品安全性[4-6]。
上海市农业科学院葡萄核心试验园位于30°53 "56 " "N,121°22 "22 " "E,属亚热带海洋性季风气候,年平均气温16.2 ℃,降雨量820 mm,日照1850 h,无霜期220 d。试验园土壤以黏土为主,0~40 cm土层的容重为1.47 g/cm3,总空隙率为39.17%,阳离子交换量为18.97 cmol(+)/kg,可溶性盐含量(EC)为14.4 mS/cm,有机质含量4.32%,速效磷含量为61.17 mg/kg,速效钾含量为126.82 mg/kg,速效氮含量为58.1 mg/kg。
以7年生‘沪培1号’葡萄为试验材料,采用单臂篱架“V”形叶幕整形,株行距为2.0 m×2.8 m,避雨栽培,植株的生长保持一致,树体和肥水管理按常规技术措施。采用不套袋、白袋、绿袋和遮光袋处理,选择大小相近的果穗30穗,于6月30日套袋并取样,随后在成熟期取样,照相并检测果实相关品质、生理生化与基因表达等多项指标。
光合有效辐射使用利用光合有效辐射计(GLZC-G,浙江托普云农科技股份有限公司)检测。光谱分析利用光谱分析仪(PMS-2000,杭州远方光电信息股份有限公司)。
将手持色差计(K o n i k a-Minolta CR 410)光源设定为D65,观察角为10°,将探头放置在葡萄的赤道部位,测定CIE颜色指标L*(亮度)、a*(红/绿颜色分量)、b*(蓝/黄颜色分量),利用a*和b*值计算出色度(C*)值和色调角(h),葡萄果实颜色指数CIRG=∣(180﹣h)∣/(L*﹢C*),CIRG<2为黄绿,其值越大,颜色越深[7]。
在每个处理果穗上、中和下部随机剪取20粒果粒,重复3次。单果重采用天平测量,可溶性固形物(TSS)含量采用手持折光仪测定,可滴定酸含量采用氢氧化钠滴定法测定。
取果肉加液氮研磨后称取2.5 g,加入5 mL 80%的乙醇,35 ℃下提取20 min,6500 r/min下离心15 min,取上清液。重复提取3次,合并上清液,定容至10.0 mL。取1.0 mL于旋转蒸发仪(Heidolp,Germany)蒸干(35 ℃)后,用1.0 mL ddH2O定容,6500 r/min下离心10 min,收集上清液,用于高效液相色谱(Waters, USA)测定可溶性糖的含量。重复3次。色谱条件为:流动相为ddH2O,流速1.0 mL/min,糖柱(4.6 mm×250 mm),示差检测器(Waters)。
获得数据用平均值±标准偏差表示,利用SPSS15.0对数据进行统计学分析,不同字母表示有显著性(P<0.05)。
果袋的使用会影响光的透过情况,故利用光合有效辐射计检测套袋前后的透光情况(表1)。结果表明:白袋透光率为24.3%,绿袋透光率为38.8%,遮光袋透光率为0%。表2为不同果袋可见光的光谱参数,因为遮光袋透光率为0%,故没有光谱参数数据,其他果袋的红绿蓝光(RGB)分布有所差异,对照的RGB比为18∶76.1∶5.9,白袋的RGB比为43.6∶46.5∶9.9,绿袋的RGB比为9.7∶87.7∶2.5,可知绿袋的绿色比最高。
表1 不同果袋透光率分析Table 1 Analysis of light transmittance of different fruit bags
表2 不同果袋可见光光谱分析Table 2 Visible light spectrum analysis of different fruit bags
表3 成熟期不同套袋处理下葡萄果皮色差参数Table 3 Color difference parameters of grape peel under different bagging treatments at maturity
如表3所示,不同处理的‘沪培1号’果实L*无明显差异,说明套袋并不影响果实光亮度;a*值大小为:不套袋>绿袋>遮光袋>白袋;b*值大小为:白袋>绿袋>遮光袋>不套袋,说明不套袋果面颜色最深,白袋颜色最浅。
成熟期观察不套袋处理和套白袋处理‘沪培1号’整个果穗的颜色不匀称,遮光袋和绿袋处理果穗的绿色表现较为均匀。由表3可知,颜色指数值表示果皮颜色深浅,绿袋处理的颜色指数值为1.23,较其他套袋处理的颜色指数值高,所以绿袋处理的果实颜色偏黄,说明绿袋处理的绿色葡萄着色佳且均匀。
由表4可知,套袋处理对果粒大小无显著影响,但是成熟期套袋后可溶性固形物含量为19.13%,显著高于其他套袋处理,可滴定酸含量在不套袋处理后最低,为1.28%,但与其他处理无显著性差异。
对果实的单糖含量测定发现(表5),不套袋处理‘沪培1号’的果糖和葡萄糖含量分别为36.66 mg/g和36.08 mg/g,均显著高于3个套袋处理,且不同颜色果袋处理下葡萄果实的单糖含量无显著性差异。
葡萄果实成熟集中在8月上中旬,对生产者来说,集中的上市期对销售造成不小的压力。一般来说,生产者通过不同的栽培处理方式拉长葡萄的成熟期以解决上述问题,这其中包括设施条件下提前封棚、生长调节剂处理、弱光处理等。果实套袋对葡萄来说是一种弱光处理。本试验选择了2类袋子,一种是完全避光的材料,一种是部分透光的材料。试验结果表明,弱光和避光处理均会影响到葡萄的可溶性固形物含量的积累,这与前人在葡萄、苹果、芒果等果树上的研究结果一致[8-10]。由上可知,生长发育阶段葡萄的成熟期可通过套袋处理延后。
糖积累是果实品质形成的关键,蔗糖代谢是糖积累的重要环节。蔗糖是葡萄韧皮部糖分运输的主要形式,在进入果实后被迅速代谢,在幼果期转化为糖、有机酸及结构物质等,成熟期则主要分解为葡萄糖和果糖,积累在细胞内[11]。弱光环境可能通过果实的微域环境对体内碳水化合物的运输及转化产生影响,进而表现在具体糖分的变化。本试验结果表明,光胁迫均会造成葡萄果实中果糖和葡萄糖含量减少。生产中,在果实成熟前2周进行脱袋处理可显著提升果实的糖分,这在葡萄、黄桃等果树上已有报道[12-13]。
表4 成熟期不同套袋处理下葡萄果实品质Table 4 Fruit quality of grape under different bagging treatments at mature period
表5 成熟期不同套袋处理下葡萄果糖和葡萄糖含量Table 5 The content of fructose and glucose in grapes under different bagging treatments at mature period
与红色葡萄不同的是,绿色葡萄的整穗果颜色一致更能影响商品性,‘沪培1号’在成熟期常常表现出穗肩部果颜色偏黄,穗尖部果颜色偏绿,通过套袋能有效地改善这一缺陷,在‘阳光玫瑰’中也有研究发现[2,6],采用绿色果袋能改善果实着色和光洁,改善葡萄果穗的微环境,提高商品率。
本试验结果还发现,不同颜色果袋对绿色葡萄果实糖分积累和果皮着色的影响差异性不大,是由于果袋的使用是对葡萄果实生长造成光胁迫环境,但仅限于单个果穗上,叶片则可进行正常的光合作用,而且养分的积累及运输主要是通过叶片进行的[14],故不同颜色果袋之间差异性不明显。