冯建文, 韩秀梅, 宋 莎, 杨 华, 李顺雨, 吴亚维*
(1.贵州省农业科学院 果树科学研究所, 贵州 贵阳 550006; 2.威宁县园区管理委员会, 贵州 威宁 553100; 3.威宁县果业发展中心, 贵州 威宁 553100)
贵州省威宁县属于西南冷高地苹果(Maluspumila)适生区,低纬度、高海拔、昼夜温差大,苹果内在品质好,紫外线较强,苹果栽培成花容易,果实易着色,但生产中也存在果实着色不均匀及果面粗糙等问题,消费者对其做出“好吃不好看”的评价。套袋是改善苹果果实外观品质的有效措施,同时能够减轻病虫危害和农药污染,保障果品安全[1],是目前苹果生产中一项关键栽培环节。然而,套袋也会影响苹果同化物运输,降低果实糖酸含量[2]。色泽是苹果果实重要的品质指标之一,根据果皮颜色,主要分红色、绿色和黄色品种,而花青素和叶绿素是果皮主要呈色色素[3],花色素含量对果实着色起决定作用,果皮着色指数与果皮花色素含量呈正相关性[4]。目前,研究多集中在纸袋种类选择及对果实品质的影响,且主要以‘红富士’等红色品种为试验材料,在黄色品种上研究[4]较少。为此,笔者等研究套袋对西南高海拔区栽培的2种果皮色泽(红色和黄色)苹果品种果实着色和品质的影响,以期为该区域的苹果栽培技术提供参考。
试验地在贵州省威宁县雪山镇谢家村新街果场,海拔1 900 m,年均温11.2℃,年降水量739 mm,年日照时数1 800 h,无霜期约206 d,苹果生长期昼夜温差10℃以上,属亚热带季风性湿润气候,土壤类型为灰泡粘土。
4年生天红2号和王林苹果,砧木为八棱海棠,中间砧为SH,株距2.0 m,行距4.5 m,树形纺锤形,树势健壮。
试验所用果袋为新惠瑞苹果复合内黑双层袋,尺寸:180 mm×150 mm,外袋为外灰内黑纸袋,内袋为单光黑色纸袋。
仪器:手持测糖仪(HT-1150ATC),柯尼卡美能达CR-400色度计(Konica Minolta Sensing,Inc.,Osaka,Japan),电子天平,游标卡尺,GY-1硬度计。
分别选6株生长势比较一致的天红2号和王林植株为试验株,其中每个品种随机选3株实施果实套袋,另3株果实不套袋。试验株栽培过程不进行摘叶转果技术,果实自然生长,果实成熟期采发育正常且没有病虫危害的套袋和未套袋的天红2号和王林果实样品进行品质分析,采摘时标记果实阳面和阴面。
用手持测糖仪测定可溶性固形物,蒽酮比色法测定果实可溶性糖[5],NaOH中和滴定法测定果实可滴定酸含量[5],2,6-二氯靛酚滴定法测定果实维生素C(抗坏血酸,Vc)含量[5],盐酸乙醇浸提法测定果皮花青素含量[6],丙酮暗浸提法测定果皮叶绿素含量[7]。每个指标3个生物学重复。
果实样品利用柯尼卡美能达仪器CR-400色度计测定苹果阳面和阴面果皮的相对亮度(L*)、红绿色差(a*)和黄蓝色差(b*)值,计算颜色饱和度(C*)和色度角(h°)值,C*=(a*2+b*2)0.5,h°=arctan(b*/a*)[8]。根据国际照明(CIE)委员会评定,将火龙果果实颜色表示为L*、a*、b*、C*和h°颜色值。L*值表示颜色的相对亮度,范围从0(黑色)到100(白色);L*值越高表明果实相应组织越光洁、亮度越高。a*和b*值范围为-60~60,绝对值越大,表示相应的颜色越深;a*为负数时为绿色,正值时为红色;b*为负数时为蓝色,正值时为黄色。C*代表颜色饱和度,C*值越高,表示颜色类型越少,色彩鲜明;C*值越低,表示颜色类型越多,颜色杂合,颜色越暗淡[9]。h°值变幅在 0~180,依次代表红、橙红、橙黄、黄绿、绿和兰绿[10]。用电子天平称取单果重,游标卡尺测定果实纵横径,纵径/横径计算果形指数。用GY-1硬度计测定果实去皮硬度。每份样品选12个果实测定果皮阳面和阴面色泽参数,随机取4个果实测定数据的平均值为1个重复,每份样品3个生物学重复。
采用Excel 2003对原始数据进行整理计算及制作数据图表,采用SPSS 17.0(SPSS Inc.,Chicago,IL)进行显著性分析。
从图1看出,套袋对2个苹果品种果实的着色均具有促进作用,尤其是王林的阳面着红色,果面果点小而淡,果锈面积变小。
从表1看出,天红2号和王林的套袋果实可溶性固形物和Vc含量均较未套袋果实显著下降,降幅分别为5.37%与12.47%和28.89%与38.78%。天红2号套袋果实较未套袋果实的单果重和果实横径显著增加,果实纵径、果肉硬度和可溶性糖含量增加,果形指数和可滴定酸下降,但均不显著。王林套袋果实较未套袋果实的果形指数和可溶性糖含量均显著下降;单果重和果实横径增加,纵径、硬度和可滴定酸下降,均不显著。
图1参试苹果品种的果实样品
Fig.1 Fruit samples of tested apple cultivars
表1 参试苹果品种的果实品质
注:同行不同字母表示邓肯检测0.05水平上差异显著。
Note:Different letters in the same row indicated significant difference at the level of 0.05,Duncan’s test.
从表2看出,天红2号套袋果实阳面和阴面的a*(红绿色差)值较未套袋果实均显著增加,说明果皮红色显著增加;L*值(相对亮度)较未套袋果增加,b*(黄蓝色差)较未套袋果下降,但差异均不显著;C*值(颜色饱合度)套袋果较未套袋果增加,其中,阳面套袋果的C*显著增加;h°值(色度角)下降,其中,阴面h°值显著下降。从色泽参数差异可知,套袋能够显著促进天红2号果面红色形成,显著增加果实阳面色彩鲜明度,并在一定程度上提升果实亮度,降低果皮中黄色。
王林套袋果实L*值阳面与未套袋果无显著差异,但阴面显著增加;a*值为阳面显著增加,阴面也增加,但差异不显著;果实阳面和阴面b*和C*值均显著下降,h°值为阳面显著下降,阴面下降不显著。从色泽参数差异可知,套袋对王林苹果果实阳面亮度无显著影响,但能显著增加阴面果皮亮度,促进果实着红色,尤其能够显著促进王林果实阳面红色形成,并在一定程度上降低果皮中黄色,使果面颜色杂合。
从图2看出,天红2号套袋果实阳面果皮花青素含量较未套袋果实显著下降,降幅为10.88%;王林套袋果阳面果皮花青素含量显著增加,增幅为3.96%;2个品种套袋果实的阴面均与未套袋果无显著差异。天红2号套袋果阳面和阴面均较未套袋果显著下降,降幅为2.18%~2.21%;王林套袋果果皮叶绿素含量也较未套袋果下降,但差异不显著;2个品种果实的阳面和阴面果皮叶绿素含量无显著差异。
表2 参试苹果品种的果皮色泽变化
注:同列不同字母表示邓肯检测0.05水平上差异显著。
Note:Different letters in the same column indicated significant difference at the level of 0.05,Duncan’s test.
图2参试苹果品种果皮的花青素和叶绿素含量
Fig.2 Anthocyanin and chlorophyll content in apple peel of tested apple cultivars
翟浩等[11]研究表明,套袋和无袋栽培对苹果果实内外部品质指标影响较显著,套袋苹果着色指数、光洁度指数及可滴定酸含量均高于无袋苹果,而去皮硬度、果形指数、可溶性固形物含量及可溶性糖含量则明显低于无袋苹果。苹果套袋后糖含量一般降低1%左右,其中以作为苹果光合同化产物运输主要形式的蔗糖和山梨糖醇下降最为显著[2]。试验结果表明,套袋果实可溶性固形物和Vc含量显著下降,果形指数变小,可滴定酸含量下降;套袋对2个参试品种果实品质影响也存在差异,天红2号套袋果硬度增加,而王林套袋果硬度降低,套袋能显著增加天红2号苹果的单果重,但对王林苹果单果重增加不显著。套袋能够促进王林果实阳面着红色、果面果点变小及果锈减少,如果结合辅助的增色技术,套袋将是提高王林果实外观品质的一项重要技术措施。
苹果套袋最显著的作用在于其影响果皮色素的形成,特别是果皮花青苷的形成。果皮色泽可分为底色和表色,苹果果皮底色主要由叶绿素和类胡萝卜素等色素物质决定,表色主要由花青苷含量决定[12]。套袋不仅影响花青苷的合成,还显著降低果皮中质体色素特别是叶绿素的含量,改善花青苷的显色背景,从而改变果皮显色,使得果面色调鲜艳[13]。叶绿素对果实的着色影响较大,其含量的不同造成果皮底色不同,决定果实外观的最终差异[12]。套袋果实叶绿素含量的降低可减少其对表色花青苷显色的影响,有利于果实着色鲜艳[14]。试验结果表明,天红2号果皮花青素含量下降,但从色差值看,套袋增加了红色,可能是叶绿素含量下降所致。
李秀菊等[15]研究发现,套袋红富士苹果果皮叶绿素含量显著下降,花青苷含量始终较对照低。试验结果表明,2个苹果品种套袋果的果皮叶绿素含量下降,尤其是红色的天红2号叶绿素含量显著低于未套袋果,而花青素在2个品种果皮上表现截然相反,套袋降低了天红2号果实果皮花青素含量,却提升了王林果实果皮花青素含量。NORO等[16-17]报道,套袋能够促进非红色果皮苹果品种形成花青素而呈现红色。试验结果也进一步验证了非红色苹果品种本身也具有合成花青素的能力[18],而果实套袋明显促进了该能力,苹果果皮花青素的合成机制非常复杂,套袋果与未套袋果具有不同的花青素合成机制[16]。