孟富宣,段元杰,方海东,杨玉皎,吕陟远,郭淑萍,刘海刚
(云南省农业科研学院 热区生态农业研究所/元谋干热河谷植物园,云南 元谋 651399)
套袋作为一种果树栽培技术,可以提供特定的微域光环境,从而显著影响果皮色素的形成[1]。胡桂兵等[2]研究了透光率为对照54%的无纺布袋和透光率仅为对照7.21%的牛皮纸袋2种不同的套袋材料套袋后果皮内色素的变化动态,结果发现2种套袋处理均能明显降低果皮叶绿素的含量。芒果果实成熟过程中,叶绿素逐渐降解,黄酮类化合物的积累而使果皮显黄色或红色。套袋处理能显著降低甲基硫菌灵残留物和吡虫啉在果皮及果肉中的残留[3]。套袋处理能明显抑制荔枝黄酮类化合物的生物合成结构基因UFGT1[4]、转运相关蛋白基因GST4[5]和关键调控因子MYB1[6]的表达,而除袋后这些基因的表达水平显著上升。套袋后芒果果皮中的多酚、叶绿素等物质的含量呈现下降趋势,而可溶性糖、总类黄酮、类胡萝卜素和花色素苷的含量呈现上升趋势,说明套袋处理可使芒果果皮色素物质含量增加,使果实更加容易着色,有效地改善了果实的外观品质,提高了商品价值。
套袋栽培是目前国内外生产优质高档果品、改善外观品质,提高质量、降低农药残留、提高商品价值、增加经济效益和社会效益的重要措施之一。近年来,套袋对果实品质的研究越来越多,涉及苹果、梨、桃和芒果等多种水果[7-17]。本试验以由美国红芒圣心和澳大利亚品种肯辛顿杂交选育的实生优良单株热农1号为试材,研究了不同果袋对热农1号外观品质和内在品质的影响,以期为不同需求的优质芒果生产提供参考。
试验于2019年在云南省农业科学院热区生态农业研究所苴林基地(楚雄元谋)进行,海拔1050 m。2019年1月1日至6月30日,最高气温42.3 ℃、最低气温4.3 ℃、平均气温24.9 ℃、降雨量120.4 mm、平均空气湿度仅为34.1%,属极端干旱的干热河谷气候。试验地的土壤属砂土,pH值5.46,有机质的含量2.44 g/kg,全氮、全磷和全钾含量分别为0.54、0.1、13.3 g/kg。
供试品种为热农1号芒果,树龄10年,株行距4 m×5 m,选择树势一致、无病虫害、结果盛期、同一小区环境的树为供试树,园区有滴灌设施,常规田间管理。供试果袋为芒果专用袋,由四川铭丰农业科技有限公司生产,共3种:内黑外黄褐色粘底双层袋、白色微透光单层袋、白色单层无纺布袋,规格均为(230 mm×180 mm)。
选择生长状况基本一致的芒果树15棵,设内黑外黄褐色粘底双层袋、白色微透光单层袋、内黑外黄褐色粘底双层袋转白色微透光单层袋(采摘前20 d转袋)、白色单层无纺布袋、不套袋共5种处理,每个处理套袋3棵,对照不套袋。成熟后每棵树采果15个带回实验室,测定芒果的各项指标。
每个处理随机选取5个果实,记录采收时裂果数、果面色泽和后熟色泽,在果实赤道面均匀的选择3点测定果面色差,使用3nh-NR110小型色差仪测定L*、a*和b*值。L*(亮度)值越大,果面亮度越高;a*(红绿色差)值越大果面越红,反之,果面越偏绿色;b*(黄蓝色差)值越大果面越黄,反之,果面越偏蓝色。h(色度角)值从0°~180°依次为紫红(h=0°)、红、橙、黄(h=90°)、黄绿、绿、蓝绿(h=180°)。C(饱和度)值越高,果面色泽越鲜明。观察果面光洁度(+表示果皮光洁度,+数量越多,表明越光洁)和果皮擦伤度(△表示果皮被擦伤程度,△数量越多,表示被擦伤的面积越多,-表示果面无伤痕);用GY-1型水果硬度计测定果实阴阳两面的去皮硬度。在果面选择上、中、下3个点,用PAL-1数显折射仪测定果实芒果的可溶性固形物含量;维生素C含量测定采用2,6-二氯靛酚法;用酸碱滴定法测定果汁可滴定酸含量(g/100 g FW),结果以SSC/TA表示。
试验数据处理及作图使用Excel 2003软件,用SPSS 20进行方差分析,组间差异采用Duncan’s方法进行多重比较,所有数据均以平均值±标准差表示。
从表1可以看出,每个处理均无裂果;与对照相比,套袋能明显改变热农1号果实的外观品质,减少果皮擦伤,增加果面光洁度,但不同果袋及套袋方式对果皮颜色的影响存在显著的差异。内黑外黄褐色粘底双层袋果实果皮光洁无擦伤,采收时浅黄色,成熟后黄色;白色微透光单层袋和内黑外黄褐色粘底双层袋转白色微透光单层袋果实采收时浅黄绿色,成熟后黄色,无擦伤;白色单层无纺布袋和对照采收时果实阳面紫红色,成熟后橙红色,白色单层无纺布袋果面无擦伤,对照有部分擦伤。
表1 不同果袋及套袋方式对热农1号外观品质的影响
注:(1)双层袋:内黑外黄褐色粘底双层袋;单层袋:白色微透光单层袋;双层袋转单层袋:内黑外黄褐色粘底双层袋转白色微透光单层袋;单层布袋:白色单层无纺布袋;CK:不套袋。下同。(2)+表示果皮光洁度,+越多越光洁。(3)△表示果皮被擦伤度,△越多表示被擦伤的面积越大,-表示果面无伤痕。
由表2可知,内黑外黄褐色粘底双层袋、白色微透光单层袋、黄袋转白袋的果实L*值与对照差异显著,白色单层无纺布袋与对照差异不显著,其中内黑外黄褐色粘底双层袋和白色微透光单层袋果实的L*值与对照差异极显著,说明不同果袋及套袋方式影响果实的光亮度,其中以内黑外黄褐色粘底双层袋的效果最好。不同果袋及套袋方式的a*值与对照差异显著,内黑外黄褐色粘底双层袋与对照差异极显著,其中套白色单层无纺布袋果实的a*值最大,红色最深。内黑外黄褐色粘底双层袋、白色微透光单层袋、黄袋转白袋的b*值显著高于白色单层无纺布袋和对照,套内黑外黄褐色粘底双层袋的果实黄色最深,白色单层无纺布袋最浅。不同果袋及套袋方式的c*值显示内黑外黄褐色粘底双层袋最有光泽,白色微透光单层袋和黄袋转白袋次之,白色单层无纺布袋和对照色泽偏暗。内黑外黄褐色粘底双层袋、白色微透光单层袋、黄袋转白袋、白色单层无纺布袋的H°值与对照差异显著,黄袋转白袋>白色微透光单层袋>内黑外黄褐色粘底双层袋>对照>白色单层无纺布袋,说明不同果袋及套袋方式对果实色泽的影响较大。
表2 不同果袋及套袋方式对热农1号果实果皮色泽的影响
注:同列数据后的大、小写字母分别表示在0.01、0.05水平上的差异显著性,字母相同则差异不显著,不同则显著。下同。
从表3可以看出,不同果袋及套袋方式对热农1号果实可食率、果皮厚度、硬度、可溶性固形物含量的影响不明显;明显增加了维生素C含量,其中内黑外黄褐色粘底双层袋和白色单层无纺布袋与对照差异显著;降低了可滴定酸含量,不同处理与对照差异显著,黄袋转白袋可滴定酸含量最低,白色单层无纺布袋次之。与对照相比,不同处理均能增加热农1号果实的糖酸比,说明不同果袋及套袋方式对热农1号果实内在品质均有影响,但对维生素C和可滴定酸含量的影响较大。
表3 不同果袋及套袋方式对热农1号果实内在品质的影响
套袋能使热农1号果面光洁度提高,擦伤度降低。王宏伟等[7]经过分析,套袋能阻挡大部分光照,袋内光照弱,有利于果面光洁度提高,同时套袋能减少机械、枝条、叶片、害虫和农药对果皮的伤害,为果皮正常良好发育提供了有利条件。
花色素苷是果皮显红色的主要色素成分,果皮花色素苷的形成受光照强度与光质的影响很大[18]。孙建设等[19]对富士苹果的研究发现,花色素苷生物代谢最终产物的生成需要白色光的照射。套袋可能通过抑制果实苯丙氨酸解氨酶活性来抑制果皮中花青苷的积累并能够抑制果皮中叶绿素的形成[20]。本试验中使用的3种果袋透光率内黑外黄褐色粘底双层袋<白色微透光单层袋<白色单层无纺布袋,红绿色差a*值与透光率间呈显著正相关关系,果面亮度L*值与透光率间却呈负相关;套袋对热农1号果皮色泽的影响较大,与对照相比,内黑外黄褐色粘底双层袋、白色微透光单层袋、黄袋转白袋有利于果皮亮度、饱和度的增加,果实呈黄色或黄绿色,无红色或红色较少。白色单层无纺布袋最有利于热农1号果面着色。
套袋使得热农1号芒果可溶性固形物降低,这与丁勤[21]、杨桦[22]等在桃上的研究结果一致。果实套袋后,光照减少或无光导致果皮叶绿素含量显著减少,无法正常进行光合作用,所需要的光合产物全由叶片提供,加剧了果实库之间对叶同化产物的竞争,使分配到果肉的可溶性糖和可溶性固形物含量降低[7]。套袋后果实维生素C含量明显增加,这与张振铭等[23]的研究结果一致。套袋后芒果果实可滴定酸含量不同程度地降低,可能是因为套袋加速了果实发育成熟进程,改善了果实内的营养转化,进而提高了果实内在品质。套袋对芒果果皮色泽变化和内含物的分子调控机制是课题组未来研究的方向之一。
套袋能明显改变热农1号果实的外观品质,减少果皮擦伤,增加果面光洁度、光亮度,其中内黑外黄褐色粘底双层袋效果较好,采摘时果面呈均匀的黄色,白色单层无纺布袋采摘时红色最深。与对照相比,不同果袋及套袋方式对热农1号果实可食率、果皮厚度、硬度影响较小,可溶性固形物、可滴定酸含量均减少,但糖酸比是增加的,维生素C含量明显增加。从热农1号芒果着色上来看,无纺化纤布袋比纸袋的效果更好,并且对增加维生素C含量,降低可滴定酸度有一定效果,同时可以利用理化特性,使其具有改变光质的材料来促进果实发育而增进果实品质,在需要促进着色的品种上可广泛应用。