避雨设施栽培对中晚熟水蜜桃果实品质的影响

肖金平，常路伟，张慧琴，谢 鸣，古咸彬，熊彩珍，吴大军

(1.浙江省农业科学院 园艺研究所，浙江 杭州 310021； 2.浙江省嘉兴市南湖区林业与蚕桑站，浙江 嘉兴 314051； 3.奉化市水蜜桃研究所，浙江 宁波315502)

桃是我国栽培区域最为广泛的果树树种之一，目前我国桃的栽培面积和总产量均位居世界首位[1]，随着桃品种结构的优化调整和产业经济效益的稳步提升，我国桃的种植规模还在逐步扩大。南方桃产区是我国水蜜桃栽培的优势和主产区域，但花期和果实成熟期常遭遇持续阴雨及集中降水等天气，对水蜜桃的产量和品质造成了非常大的影响，同时也加重了流胶病和其他病虫害的发生频度和广度，成为南方地区桃产业提升的最主要制约因素之一。

避雨栽培是以遮蔽自然降水为主要目的的设施栽培形式，在当前异常天气频发的背景下，避雨栽培模式的重要性日益凸显，目前避雨栽培技术已在葡萄[2-3]、大樱桃[4]、梨[5]、枇杷[6]、杨梅[7]、火龙果[8]及杧果[9]等多种果树上进行应用和开展相关分析评价，研究表明，避雨栽培对于减轻果园病害、提高坐果、减少裂果和改善果实商品性都具有很好的效果。桃树采用避雨栽培可以提高和稳定果实糖度[10]，同时也会影响果实挥发性物质的组成[11]。与葡萄等果树相比，设施避雨栽培技术在南方桃产区的推广应用还处于起步发展阶段，其对桃果实品质的影响还需要更为全面和深入的研究。

本研究选取不同成熟期的3个代表性水蜜桃品种，以露地栽培为对照，分析避雨栽培措施对果肉和果皮中主要品质指标含量变化的影响，对南方地区水蜜桃避雨设施栽培的应用效果进行评价，为该栽培措施的进一步推广利用和技术的优化改进提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与处理

供试品种为霞晖5号、丹霞玉露和迟玉露，树龄均为5年，株行距为3 m×4 m，分别栽植于嘉兴市南湖区凤桥镇水蜜桃基地和奉化市水蜜桃研究所试验园。避雨大棚采用钢架结构，长×宽×高为30 m×8 m×5 m，顶部用0.5 mm聚乙烯薄膜(PE)覆盖，四周开放保持空气流通。采收前1个月开始覆顶膜进行避雨处理，以露地为对照；每个品种设置3次重复，每个重复选取5株树势基本一致的单株。达到商业采收成熟度的避雨和露地栽培果实在同一天取样，每个单株随机取10个果实，果实样品当天运回实验室。挑选成熟度一致、无机械伤、无病虫害、果形相对均一的果实测定基本生理指标后，果肉样品经液氮冷冻后置于-70 ℃保存备用。

1.2 单果质量和果实色差的测定

果实质量用电子天平(型号E5500S，Sartorius，德国)测定；果实色差用台式分光测色计(CM-5，柯尼卡美能达，日本)测定，3次重复，每个重复取5个果实，选择果实赤道面对称的两个点测定色泽指标L*、a*、b*，色彩角h°和饱和度C*由a*，b*值通过公式计算得到。

1.3 可溶性固形物、可溶性总糖和可滴定酸含量测定

可溶性固形物含量用数字折射仪(PR-101，Atago，日本)测定；可溶性总糖含量用蒽酮比色法测定[12]；可滴定酸含量的测定采用NaOH滴定法[13]。

1.4 果实糖酸含量测定

果实中可溶性糖和有机酸含量采用高效液相色谱(HPLC)测定[14]，糖酸种类包括蔗糖、果糖、葡萄糖以及苹果酸、柠檬酸、奎宁酸，标准品均购自Sigma公司。

1.5 其他品质指标的测定

维生素C用2，6-二氯靛酚滴定法测定[15]；可溶性蛋白含量通过二喹啉甲酸(BCA)法测定[16]；花青苷含量采用高效液相色谱法(HPLC)测定[17]，标准品矢车菊素-3-葡萄糖苷(Cyanidin-3-glu)购自美国Sigma公司。

1.6 数据分析

数据用SPSS软件进行统计分析，并检验对照和处理之间的差异水平。

2 结果与分析

2.1 避雨处理对桃果实质量和色泽的影响

果形大小和色泽是果实外观商品性的重要指标。由表1可知，避雨处理后丹霞玉露和迟玉露果实单果质量均显著低于露地对照，霞晖5号果实单果质量在两种栽培条件下差异并不显著。从果实色泽参数变化来看，避雨栽培对3个品种的果面亮度基本没有影响；色泽饱和度方面除霞晖5号避雨后显著下降外，另外两个品种基本无变化；避雨栽培果实的色度角数值均低于对照果实，且除迟玉露外下降幅度均达到了显著性水平，这表明避雨栽培对桃果实的色泽会有负面影响，避雨栽培会在一定程度上减弱果实的着色程度，而且与品种本身的特性也存在一定的关系。

2.2 避雨处理对桃果肉主要品质指标的影响

表2的测定结果显示，避雨后3个品种果实中可溶性固形物含量和固酸比都有不同程度的提高，且大部分都达到了显著性水平；虽然丹霞玉露在两种条件下可溶性固形物含量变化不大，但避雨后果实可滴定酸含量下降非常明显，从而导致其固酸比显著提升。总酸含量除迟玉露有小幅度的提高外，其余两个品种与露地相比都明显下降；果肉中可溶性蛋白含量均低于露地对照，但只有霞晖5号下降数值比较明显，另外两个品种基本没有变化。可溶性固形物含量和固酸比是桃果实风味品质最重要的代表指标，从上述结果可以看出避雨栽培对桃果实甜度风味品质的改善具有明显的效果。

2.3 避雨处理对桃果肉可溶性糖含量的影响

利用HPLC对3个品种桃果肉中主要可溶性糖含量进行了测定，结果显示，两种栽培条件下几种可溶性糖的含量差异几乎都达到了显著性水平。3个品种桃果肉中蔗糖的含量要明显高于葡萄糖和果糖的含量。两种栽培条件相比，避雨处理后桃果肉中蔗糖含量高于露地处理，特别是在迟玉露上表现地更为明显，其蔗糖和果糖含量是露地条件下的两倍以上，葡萄糖含量也提高了50%左右；霞晖5号和丹霞玉露的葡萄糖和果糖含量在避雨后都有所下降，且与露地相比也存在显著性差异，但从总量上来看下降幅度不大，基本处于同等水平。表3的结果说明，避雨有利于提高桃果肉中可溶性糖的总量，特别是对于其中蔗糖含量的提高具有明显的效果，因此也会相应地提高果实中可溶性固形物的含量。

表1 避雨处理对桃果实质量和色泽的影响

Table1Effect of rain-shelter cultivation on fruit weight and color of juicy peach

品种Cultivar处理Treatment单果质量Fruitweight/g明亮度Lightness(L∗)饱和度Chrome(C∗)色度角Hueangle(h°)霞晖5号露地Control191.43±11.20a70.87±4.01a34.96±1.24a54.59±0.53aXiahuiNo.5避雨Rain-shelter192.21±6.48a68.22±4.53a31.48±1.11b46.96±1.19b丹霞玉露露地Control184.31±8.06a84.41±6.66a11.85±0.27a50.70±5.31aDanxiayulu避雨Rain-shelter155.35±5.15b90.00±6.79a10.75±0.37a42.46±3.19b迟玉露露地Control225.03±13.44a78.27±6.76a20.59±0.56a54.41±2.39aChiyulu避雨Rain-shelter203.42±13.07b81.66±5.03a20.09±1.03a50.50±3.65a

不同字母表示同一时间处理之间显著性差异(P<0.05)，下同。

Values with different letters are different atP<0.05. The same as below.

表2 避雨处理对桃果肉部分品质指标的影响

Table2Effects of rain-shelter cultivation on fruit flesh quality of juicy peach

品种Cultivar处理Treatment可溶性固形物Totalsolublesolids/%可滴定酸Titratableacid/(g·100g-1)固酸比SSC/TAC可溶性蛋白Solubleprotein/(mg·mL-1)霞晖5号露地Control9.26±0.25b0.27±0.004a34.29±3.21b1.15±0.18aXiahuiNo.5避雨Rain-shelter10.8±0.46a0.21±0.003b51.43±3.12a0.80±0.11b丹霞玉露露地Control12.6±0.78a0.47±0.004a26.81±1.52b2.52±0.23aDanxiayulu避雨Rain-shelter12.8±0.64a0.27±0.003b47.41±3.18a2.51±0.19a迟玉露露地Control12.1±0.21b0.24±0.003b50.42±2.14a2.82±0.20aChiyulu避雨Rain-shelter13.4±0.40a0.26±0.003a51.54±2.65a2.80±0.16a

2.4 避雨处理对桃果肉有机酸和VC含量的影响

有机酸含量对桃果实中风味和营养品质都起着重要的作用，利用高效液相色谱对其中3种主要的有机酸进行了测定，结果如表4所示。从结果可以看出，霞晖5号和丹霞玉露两个品种果实中3种有机酸的含量在避雨后普遍呈下降趋势，只有丹霞玉露中奎宁酸含量略有升高，这其中尤其以苹果酸下降最为显著；对迟玉露来说，果肉中有机酸的含量表现出不同的变化趋势，其避雨条件下果实中苹果酸和柠檬酸的含量与露地相比都有所提高，而奎宁酸含量的变化则与之相反。总的来说，3个品种中有机酸含量与可滴定酸含量的变化趋势也基本一致。同时，避雨处理对3个品种果肉中VC含量也有一定的影响，霞晖5号和丹霞玉露果肉中VC与露地相比有了较为明显的提高，迟玉露果肉中VC含量与露地相比要略低。以上结果说明，避雨栽培在改善桃果实有机酸和VC等品质方面也有一定的促进作用，但其效果也与品种本身的特性有关。

2.5 避雨处理对桃果皮理化指标的影响

避雨栽培不仅可以改善桃果实的内在品质，也会使果皮中的生理指标发生变化，进而影响果皮的色泽和防护能力。如表5所示，避雨条件下所有参试品种果皮中可溶性蛋白含量都显著高于露地栽培，其中霞晖5号提高幅度达到了81%；可溶性糖含量在避雨后也都有所增加，其中霞晖5号和丹霞玉露的变化幅度达到了显著性水平。从果皮中总酚含量的指标来看，避雨条件下3个品种的数值都要低于露地，除迟玉露外，其余2个品种的下降幅度都达到了显著性差异水平。两种栽培条件相比，在所有品种中类黄酮含量都呈现显著性差异，但变化趋势并不一致：霞晖5号与迟玉露避雨后含量明显降低，而丹霞玉露中含量则明显高于露地。上述结果表明，避雨栽培可以提高桃果皮中可溶性糖和可溶性蛋白的含量，提高的程度可能跟品种的成熟期有密切的关系；同时，避雨栽培有降低桃果皮中总酚和类黄酮含量的趋势，但并不是所有的品种都表现一样，有些品种果皮中类黄酮的含量在避雨后也会有明显的提高，这可能跟品种本身特性有一定关系，具体的原因还需要进一步的研究探讨。

2.6 避雨处理对桃果实花色苷含量的影响

花色苷含量会影响果实的外观商品性。为了解避雨栽培对果实花色苷积累的影响，我们对3个桃品种果实中果皮和果肉的花色苷含量进行测定分析，结果如表6所示。在两种栽培情况下，果皮和果肉中花色苷含量的变化并不一致。与露地相比，避雨栽培提高了果皮中花色苷的含量，并且除迟玉露外均达到了显著性水平；果肉中花色苷含量在避雨后也产生了明显的变化，其中只有丹霞玉露果肉中花色苷在避雨后是显著增加的，另外两个品种均明显下降。总的来看，3个桃品种果实中花色苷的积累以果皮为主，避雨栽培可以有效提高果皮中花色苷的含量，且与品种特性和成熟期关系密切；避雨也会改变果肉中花色苷的含量，变化趋势可能因品种而异。

表3 避雨处理对桃果肉可溶性糖含量的影响

Table3Effects of rain shelter on soluble sugar content in peach flesh

品种Cultivar处理Treatment蔗糖Sucrose/(mg·g-1)葡萄糖Glucose/(mg·g-1)果糖Fructose/(mg·g-1)霞晖5号露地Control41.71±0.058a2.93±0.007a3.63±0.026aXiahuiNo.5避雨Rain-shelter46.14±0.045a2.35±0.004b3.12±0.013b丹霞玉露露地Control36.79±0.130b3.89±0.007a5.49±0.053aDanxiayulu避雨Rain-shelter39.34±0.061a3.66±0.003b5.32±0.023b迟玉露露地Control46.35±0.616b4.31±0.039b7.69±0.049bChiyulu避雨Rain-shelter102.28±0.119a6.11±0.029a19.12±0.069a

表4 避雨处理对桃果肉有机酸和VC含量的影响

Table4Effects of rain shelter on organic acid content in peach flesh

品种Cultivar处理Treatment奎宁酸Quinicacid/(mg·g-1)苹果酸Malicacid/(mg·g-1)柠檬酸Citricacid/(mg·g-1)VC/(mg·100g-1)霞晖5号露地Control1.872±0.005a3.023±0.006a0.291±0.002a2.57±0.101bXiahuiNo.5避雨Rain-shelter1.726±0.006b2.426±0.007b0.235±0.004b3.27±0.100a丹霞玉露露地Control2.281±0.003b2.644±0.004a1.360±0.005a2.98±0.002bDanxiayulu避雨Rain-shelter2.339±0.011a1.842±0.009b0.570±0.002b3.45±0.11a迟玉露露地Control3.157±0.017a2.160±0.005b0.539±0.002b3.33±0.20aChiyulu避雨Rain-shelter2.464±0.026b2.391±0.003a0.858±0.002a3.04±0.21b

表5 避雨处理对桃果皮生理指标的影响

Table5Effects of rain shelter on some physical indicators of peach peel

品种Cultivar处理Treatment可溶性蛋白Solubleprotein/(mg·mL-1)可溶性糖Solublesugar/(mg·g-1)总酚Totalphenols/(mg·g-1)类黄酮Flavonoids/(mg·g-1)霞晖5号露地Control0.37±0.005b21.58±0.019b25.11±0.424a2.75±0.228aXiahuiNo.5避雨Rain-shelter0.67±0.007a30.03±0.034a17.84±0.438b2.12±0.078b丹霞玉露露地Control0.65±0.005b21.74±0.034b20.64±0.336a2.30±0.418bDanxiayulu避雨Rain-shelter0.91±0.008a27.03±0.032a17.82±0.196b3.25±0.269a迟玉露露地Control0.71±0.005b27.91±0.023a23.74±0.272a2.47±0.141aChiyulu避雨Rain-shelter0.84±0.005a28.09±0.029a22.93±0.568a1.62±0.185b

表6 设施栽培对桃果实花色苷含量的影响

Table6Effects of rain shelter on anthocyanin accumulation of peach fruits

品种Cultivar处理Treatment花色苷Anthocyanin/(μg·g-1)果皮Peel果肉Flesh霞晖5号露地Control11.07±0.113b6.53±0.405aXiahuiNo.5避雨Rain-shel-ter14.14±0.313a5.92±0.235b丹霞玉露露地Control14.37±0.884b6.68±0.129bDanxiayulu避雨Rain-shel-ter20.88±0.275a7.47±0.088a迟玉露露地Control17.24±0.619a7.62±0.101aChiyulu避雨Rain-shel-ter17.34±0.287a6.44±0.409b

3 讨论

随着设施用品种的选择优化及配套栽培技术的改进，设施栽培桃的经济效益提升非常明显，推广应用的规模也不断扩大。在浙江等以水蜜桃为主的南方桃产区，避雨设施栽培不但降低了阴雨天气对果实品质的影响，还可减少早春低温、霜冻对花芽的危害，同时对流胶病的发生也有明显的抑制效果[18]。避雨设施条件下光照强度比露地低，尤其是在晴天，避雨栽培和露地栽培光照强度差异更显著[4]。棚膜的遮挡使光照明显减弱，其对光照的抑制效率可达25%～50%[19]，而且PE膜能使植物光合作用所需的蓝紫光(430～450 nm)和红光(640～660 nm)下降10%～20%[11]。

在本研究中，丹霞玉露和迟玉露两个品种在避雨栽培后果实平均单果质量显著低于露地栽培，这可能是由于避雨设施内光照不足引起树体光合效率降低[4]，从而导致光合产物积累减少，影响了果实的膨大。蔗糖是桃果实成熟时主要的糖类物质，与果实甜味呈极显著正相关，被认为可能是控制桃果实甜风味的最重要的成分[20]。本实验发现，避雨栽培后3个桃品种果实中蔗糖的含量都有不同程度的提高，特别是在迟玉露上表现的更为明显，其蔗糖和果糖含量是露地条件下的两倍以上，葡萄糖含量也高出50%左右，这一结果可能与迟玉露成熟前出现的连续阴雨有关，使得避雨设施的效果更佳。有研究认为，避雨栽培条件下果实可溶性糖的提高可能与避雨设施内的有效积温高、昼夜温差大以及光谱分布变化提高了蔗糖合成酶活性等有关[21-22]，避雨设施栽培也会影响果皮中一些物质的积累与代谢[23]，有些物质与果皮自身抗性保护机制有密切关系，以前同类研究中较少关注这方面的内容。本研究的结果显示，避雨栽培提高了桃果皮中可溶性糖和可溶性蛋白的含量，而总酚和类黄酮含量的变化则基本上与之相反。这一结果表明，避雨栽培在改善桃果实抗逆、抗病等方面可能具有一定效果，但同时也可能会降低果皮的抗氧化能力，其内在的调控机制有待进一步的研究。

避雨设施栽培在实际生产上的应用效果跟许多因素有关，如栽植品种的特性、外界气象条件的变化等，目前桃避雨设施栽培技术还存在许多需要改进和优化的方面，诸如在南方弱光条件下如何更有效地提高树体光能利用率、如何根据外界天气因素的变化来灵活有效地发挥避雨大棚设施的作用等问题。避雨栽培不是简单的遮蔽雨水，而是要建立基于避雨设施条件下的栽培模式，包括品种筛选、设施内环境因子优化调控、花果合理负载、高光效树形修剪及肥水管理等技术，真正实现优质高效生产的目标。