湖北三峡库区晚熟脐橙不同海拔果实品质变化及枯水防控技术研究

吴黎明，何利刚，王志静，宋 放，王 策，蒋迎春，刘继红，彭抒昂，鲍江峰，吴述勇，廖胜才，向 进

(1 湖北省农业科学院果树茶叶研究所/湖北省农业科技创新中心果树茶叶研究分中心，武汉，430064；2 华中农业大学园艺林学学院，武汉，430070；3 湖北省果茶办公室，武汉，430064；4 湖北省秭归县农业农村局，湖北秭归，443699)

脐橙为我国优良的柑桔种类，晚熟脐橙是指自然成熟期较晚的一类脐橙品种。如：伦晚脐橙，果实生长期长，挂树时间在11个月以上，成熟期在第二年的3月下旬，可晚采至5月上旬，花果同树。伦晚脐橙果实品质优良，兼有晚熟特性，可以填补夏季优质柑桔鲜果的空缺[1-2]。我国三峡库区“冬暖夏凉”，具备发展晚熟脐橙的优越气候条件，目前在湖北的秭归、兴山、巴东，重庆的巫山、奉节、云阳等地已经规模化种植。晚熟脐橙的发展，在优化我国柑桔品种结构、延长鲜果供应期等方面发挥着重要作用。但近年来，在三峡库区晚熟脐橙生产中，部分区域和果园脐橙果实出现枯水现象(见图1)。柑桔果实枯水是果肉汁胞的生理失调症，是一种生理性病害，常常发生在果实成熟和采后贮藏过程中，导致果实品质和果实贮藏性能严重下降。枯水的果实出现含水量减少、质量明显减轻、果实“发泡”等特征，初期果肉表现出汁胞颜色变浅、囊瓣变厚变硬、汁胞粒化等现象，后期严重时果肉汁胞皱缩、变瘪变干、果皮果肉分离、营养物质大量损失、果汁减少、果实风味寡淡、失去食用价值和商品价值[3-6]。湖北三峡库区晚熟脐橙果实的“枯水”生理病害，通常先从果实中心柱附近果肉汁胞开始，后渐向两边发展，枯水汁胞颜色变淡，初期形成胶粒状，后期汁泡皱缩，出汁率减少，单果质量明显减轻，果实密度减小，内质低劣，但从果实外观看无明显症状。

图1 伦晚脐橙枯水果实和正常果实

已有的研究表明，气象因子、地理位置、海拔、土壤等生态条件是柑桔品质形成的重要基础，也是生产中柑桔种植区域规划和柑桔品种适地适栽的重要依据，其中海拔和气象因子如光、温、水等是影响柑桔品质形成的重要生态条件[7]。在柑桔种植地选择时，品种的栽培地理位置尤其海拔对果实品质有较大影响。海拔通过温度的变化来影响柑桔的品质，尤其对含酸量的变化有显著影响。柑桔含酸量与海拔呈现出极显著的正相关关系，而决定柑桔风味的糖酸比值和固酸比值则与海拔呈现出极显著的负相关关系[8-9]。晚熟脐橙果实生长周期长，果实需要越冬栽培。通过前期研究工作，证实湖北三峡库区晚熟脐橙采前果实枯水主要由冬季低温引起[10]。海拔与温度紧密相关，两者是限制湖北三峡库区晚熟脐橙栽培的重要因子。

本试验以伦晚脐橙为材料，一是研究调查不同海拔晚熟脐橙果实枯水和品质情况，评价晚熟脐橙不同海拔栽培的果实品质表现，通过数据分析，确定湖北三峡库区晚熟脐橙的区域化布局和适宜栽培区域，对湖北晚熟柑桔安全优质生产和枯水防控具有重要指导意义；二是研究冬季果实套袋和覆膜(地面覆膜和树冠覆膜)对果实枯水及品质的影响，为采前果实枯水的栽培防控技术提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

(1)用于晚熟脐橙区域(海拔)布局研究的供试材料采自湖北省秭归县郭家坝镇邓家坡村、王家岭村(长江南面)及归州镇屈原庙村(长江北面)的伦晚脐橙果园，果园均采用常规管理。

(2)用于套袋和覆膜的供试材料来自秭归县郭家坝镇王家岭村海拔520 m的果园，以伦晚脐橙品种果实为试材。试验果属于典型的山地果园，土质为砂壤土，pH值6.5左右，常规管理，肥力中等。由成年柑桔树通过高接换种嫁接伦晚脐橙，高接树树龄8年生，处于结果盛期，年产量40～80 kg/株。栽植株行距2 m × 4 m，基砧为红桔，中间砧为罗伯逊脐橙。

1.2 试验设计和采样方法

1.2.1 海拔布局研究 于2016年和2018年的春季(4月中上旬开花期)分别采摘种植海拔200～500 m的果实。同一侧种植山体，GPS定位，海拔300～400 m范围增加采样密度，每隔15 m高度进行采样，采收后尽快运送回实验室(湖北省农科院果树茶叶研究所科技大楼)。每个采样海拔随机选取30个果样进行试验，统计枯水率，计算枯水指数，测定果实品质(可溶性固形物、可滴定酸、维生素C、水分、果肉颜色等)。

1.2.2 冬季套袋与树冠覆膜防枯水研究 以伦晚脐橙品种为试材，在海拔520 m处选择具有代表性的高接换种结果树，以单株为试验小区，3次重复。套袋处理为2013年12月19日采用浅黄色单层牛皮袋(大小为150 mm×180 mm，山东莱阳市新台果袋厂生产)进行单果套袋，一直套袋至采摘结束，每株树套袋50个果，以不套袋的作为对照。同时分开进行覆膜试验，采用树冠覆膜方式，以不覆膜作对照，3株树作为一小区，重复3次，覆膜自12月19日起至翌年2月4日(立春)揭膜。聚乙烯薄膜，厚度为0.02 cm，覆盖整个树冠。2014年3月上旬调查果实落果率，4月中下旬检测果实枯水情况，计算果实枯水率。果实品质分析取样时间为4月24日。覆膜试验进行取样时，每株树于东、西、南、北、中5个方位随机取5个果实，每个小区合计15个果实，覆膜处理和对照均采集45个果实带回实验室进行果实品质分析。

1.3 测定方法

1.3.1 果实枯水等级测定 根据文献[11-13]的方法，并稍作修改，对果实枯水级别进行评估分级。将果实在赤道平面上切成相等的两半，通过测量每个汁胞的饱满程度和干枯情况来评估枯水程度：未枯水，正常，0级；枯水面积低于25%，轻度，1级；枯水面积25%～50%，中度，2级；枯水面积超过50%，严重，3级。果实枯水指数=[∑(果实枯水级值×该级别果数)]/(总果数×最高级值)。

1.3.2 果实水分测定 果实组织含水量测定采用烘干称量法和糖液浸提法，自由水的量可根据所加糖液浓度的降低量来计算，由组织的总含水量减去自由水量求得束缚水量。果实出汁率为采用榨汁机榨取汁液所得果汁质量与果实质量之比。

1.3.3 果实品质分析 单果质量采用电子天平测量。果汁采用榨汁机进行制备，用于测定相关果实品质指标。可溶性固形物含量采用数显式测糖仪(Atago，PAL-1，东京，日本)测定，可滴定酸含量采用NaOH法测定[14]，维生素C含量采用2, 6-二氯靛酚滴定法测定[15]。

2 结果与分析

2.1 海拔布局研究

2.1.1 不同海拔枯水率和枯水程度 2016年春季调查郭家坝镇王家岭村12个不同海拔伦晚脐橙果实枯水情况的结果表明，总体上，随海拔升高，枯水率逐渐升高；海拔在360 m以下时，果实枯水率大多在20%以下，且枯水程度轻微；海拔高于360 m，海拔接近500 m时枯水率在80%以上，且枯水程度中等至严重(见图2)。2018年春季调查郭家坝镇邓家坡村、郭家坝镇王家岭村、归州镇屈原庙村等不同海拔伦晚脐橙果实枯水情况的结果(见图3至图5)，与2016年春季调查结果类似。相关性分析结果表明，海拔与果实枯水指数和枯水率的相关性均达到了显著水平，其中，归州镇屈原庙村海拔与果实枯水指数和枯水率的相关性达到了极显著水平。即，湖北省秭归县伦晚脐橙果实枯水与海拔密切相关，在一定区域范围内呈显著或极显著正相关。以2018年3个区域不同海拔调查数据为基础，建立了果实枯水率(y)与海拔(x)的回归方程，即y=0.340 8x-81.79(r=0.895**)；同时，建立了果实枯水指数(y)与海拔(x)与的回归方程，即y=0.008x-2.063 3(r=0.821*)。

图2 2016年春季秭归王家岭村不同海拔伦晚脐橙果实枯水率和枯水程度

2.1.2 不同海拔果实水分、干物质含量及果实品质 2016年春季在郭家坝镇王家岭村取样分析结果表明，在海拔200～320 m范围内，在果实成熟期间，伦晚脐橙果实含水量以及内在物质含量比较稳定，其含量差异较小，波动较小；海拔在320 m 以上，随海拔升高，果肉和果皮水分(自由水)出现下降趋势，而干物质含量有所上升，与果实枯水存在一定相关性(见图6)。随海拔增加，可溶性固形物含量降低，酸含量升高，维生素C含量呈下降趋势，品质下降(见图7)。

图3 2018年春季秭归邓家坡村不同海拔伦晚脐橙果实枯水率和枯水程度

图4 2018年春季秭归王家岭村不同海拔伦晚脐橙果实枯水率和枯水程度

图5 2018年春季秭归屈原庙村不同海拔伦晚脐橙果实枯水率和枯水程度

图6 不同海拔伦晚脐橙果实水分和干物质含量

图7 不同海拔伦晚脐橙果实品质

2.1.3 不同海拔果汁色泽 2018年春季在郭家坝镇邓家坡村、郭家坝镇王家岭村、归州镇屈原庙村取样分析结果表明，果汁色泽随海拔变化呈现出相似规律，果汁亮度(L值)随海拔升高变化较小，但有增加的趋势；果汁黄色度(b值)随海拔升高变化也较小，但到海拔400 m以上出现下降趋势；果汁红色度(a值)先是随海拔升高逐渐升高，当海拔上升至350 m或360 m以上后出现转折点，红色度急剧下降，数值甚至转为负值，果汁颜色偏淡，果实品质相应下降(见图8至图10)。

图8 2018年春季秭归邓家坡村不同海拔伦晚脐橙果实果汁色泽

图9 2018年春季秭归王家岭村伦晚脐橙不同海拔果实果汁色泽

图10 2018年春季秭归屈原庙村伦晚脐橙不同海拔果实果汁色泽

2.2 冬季套袋与树冠覆膜防枯水研究

2.2.1 冬季套袋对果实枯水发生和品质的影响 在郭家坝镇王家岭村海拔520 m的果园进行果实套袋的试验结果表明，套袋显著改善了海拔520 m处果实品质和果实枯水状况，果实枯水率显著减少，枯水率由26.7%降至6.0%，可食率、果汁率和可溶性固形物含量较对照显著增加，可滴定酸含量保持较高水平，固酸比值处于合适范围，风味浓郁，甜酸化渣，果实品质得到极大提高(见表1)。

表1 海拔520 m处伦晚脐橙套袋后果实品质

2.2.2 冬季树冠覆膜对果实枯水发生和品质的影响 冬季对海拔520 m处伦晚脐橙树进行树冠覆膜处理，翌年春季进行果实枯水和品质检测。结果表明，树冠覆膜显著改善了果实品质和果实枯水状况，果实枯水发生率显著减少，由对照的40.9%降至15.7%，且保证了果实品质，可食率、果汁率和可溶性固形物含量较对照显著增加，固酸比值适宜，风味浓郁，甜酸化渣(见表2)。

表2 海拔520 m处伦晚脐橙树冠覆膜后果实品质

3 讨论

3.1 湖北三峡库区晚熟脐橙区域化布局

有研究者，在重庆奉节晚熟脐橙(凤晚和鲍威尔脐橙)上的研究结果认为，果实枯水果率和枯水指数均与海拔呈负相关，但多数未达到显著水平，且相关系数的年际变化较大[16]。本试验在湖北省秭归县晚熟脐橙(伦晚)上的研究结果表明，伦晚脐橙果实枯水与海拔密切关联，在一定区域范围内呈显著或极显著正相关，即海拔越高，气温较低，容易造成果实枯水，枯水率和枯水指数增加，品质下降，与上述结果不同。这可能与各试验年份大气候条件及品种不同有关。

本研究发现，在湖北省秭归县冬季气温较低的年份，翌年春季晚熟脐橙发生果实枯水(如最近的2018年和2016年春季)，在试验区域长江北面海拔200～350 m(长江南面200～360 m)种植范围内，伦晚脐橙果实枯水率在20%以下，且果实枯水轻微，果实品质较优；海拔大于350 m(或360 m)，果实枯水率明显增加，枯水程度中等至严重，海拔450 m以上的枯水率超过了80%以上，果实品质显著降低。由此认为，在湖北三峡库区，长江南面晚熟脐橙适宜区域化种植在海拔360 m以下，长江北面在海拔350 m以下，如种植海拔高于相应区域，则存在较高的果实枯水风险，需要采取相应栽培技术措施规避风险。

3.2 冬季果实套袋和树冠覆膜对晚熟脐橙果实枯水和品质的影响

冬季果实套袋在有些年份可以避免低温寒害对果实的伤害，使果实正常进行新陈代谢。有研究者在重庆长寿区开展了晚熟柑桔果实防冻栽培研究，认为气象站天气预报最低温<1.6 ℃，果园高海拔处或低洼处的脐橙树冠温度将低至-2～-4 ℃，使晚熟脐橙果实出现冻害，应进行防冻栽培；采用果实套袋或树冠覆膜能略微提高果面日平均温度和日平均最低温度，对减轻果实冻害起了一定作用，可降低果实枯水指数[17]。这一观点与我们研究的结果一致。本试验初步认为，冬季果实套袋和树冠覆膜有助于减轻或防止晚熟脐橙果实枯水，降低枯水率和枯水指数，可以提高果实含水量、可溶性固形物含量和可滴定酸含量，明显改善果实品质。

本研究发现，冬季套袋的果实枯水率6%，低于树冠覆膜的15.7%，防止果实枯水的效果更好。冬季树冠覆膜对防止落果效果十分显著，落果率控制在4%左右，对防止果实枯水也有较好的效果，而且该方式简便、劳动量小且成本较低，可以在大规模生产中推广应用。据生产实践，地面覆膜可以提高地温，对树体和根系起到一定防寒保暖作用。建议，在存在低温寒害风险的晚熟脐橙生产区域开展试验，对采用冬季地面覆膜+树冠覆膜措施防止果实枯水的效果进行验证后，加以推广应用。生产精品晚熟脐橙的果园，提倡在冬季进行单果套袋，以提升果实外观和内在品质。

近年，晚熟脐橙在湖北(秭归、兴山和巴东)三峡库区发展较快，目前已发展1.07万hm2(16万亩)。由于种植效益高，部分果农不遵循区域规划，盲目种植，甚至在海拔550 m以上进行种植。由于年份间气候有差异，异常低温和高海拔形成的低温及霜冻可以使晚熟脐橙果实品质严重下降，可食率、果汁率降低，酸下降快，化渣性差，甚至果实发生枯水。在冬季容易出现低温霜冻的高海拔地区或者低洼、北风口、阴坡等处，不宜盲目发展晚熟脐橙。这些地区已建的果园，为避免低温冷害，应根据气象部门或者实测果园温度，在低温霜冻来临之前做好防冻工作，通过采取果实套袋、树冠覆膜等技术措施，防止或减轻果实枯水，提高果实品质。