韩秀梅, 吴亚维, 宋 莎, 冯建文, 赵 凯, 张 敏
(贵州省农业科学院 果树科学研究所, 贵州 贵阳 550006)
【研究意义】甜樱桃(PrunusaviumL.)是欧洲甜樱桃的简称,又称大樱桃、西洋樱桃、车厘子[1],原产亚洲西部和欧洲东南部,作为温带落叶果树中果实成熟最早的树种之一,素有“春果第一枝”的美誉[2]。19世纪70年代中国开始引种栽培[3],其果实大、成熟早、颜色艳丽、营养丰富和品质优良,深受消费者喜爱[4]。我国现有甜樱桃栽培面积约23.33万hm2[5],市场份额较大,开展甜樱桃栽培条件及品质等方面的研究,对推进其产业发展具有现实意义。【前人研究进展】李佳益等[6]测定天津市蓟县设施栽培条件下7个甜樱桃品种果实品质指标认为,AM品种在7个试验品种中内在品质最好,是温室栽培的理想樱桃品种。刘英等[7]测定山东省潍坊市寒亭区种植的8个甜樱桃果实的9个品质指标认为,美早、红灯和萨米脱在该地区综合性状表现较好,可重点推广。大樱桃的适栽区为温带冷凉地区或高海拔地区,全年降水丰沛,平均气温高,容易导致树体旺长,树势过强,不利于花芽分化关键期的养分分配平衡,造成花器官发育不良。在露地栽培情况下,降水过多还可能影响大樱桃花期自然散粉和传粉昆虫活动,影响授粉受精成功率和最终坐果[8]。宋莎等[9]研究发现,避雨可显著增加贵州中部地区大樱桃植株2~30 cm枝条数量比例,有利于叶丛枝发育成为花束状短果枝,从而促进花芽分化。甜樱桃避雨栽培可避免在生长发育关键时期受雨水影响,保证其正常开花结果,减轻病虫害发生,提高坐果率及果品商品性[10]。因此,避雨栽培成为南方甜樱桃成功栽培的关键技术措施,并在上海、浙江和贵州取得小面积的连年丰产。【研究切入点】尽管避雨栽培可解决贵州中部甜樱桃成花和坐果的问题,但贵州中部日照时数相对较低,避雨栽培条件下甜樱桃园的光照条件难免受到一定影响,而光照是调控果实品质形成的环境信号[11],充足的光照能促进果实发育过程中次生代谢物质迅速积累,从而影响到光合产物积累和果实品质。目前,适宜贵州中部避雨栽培的甜樱桃品种的筛选研究较少。【拟解决的关键问题】测定贵州贵阳地区避雨栽培条件下4个甜樱桃品种的果实品质指标,以期为贵州中部甜樱桃避雨栽培条件下品种选择提供参考依据。
1.1.1 试验地概况 试验在贵州省农业科学院果树科学研究所贵阳乌当百宜果树试验基地进行。试验基地海拔1 330 m,年平均气温14.30℃,年降水量1 240 mm,年日照时数1 300~1 400 h,无霜期280~300 d。果园土壤为黄壤,pH 5.95,有机质14.40 g/kg。避雨设施为4连栋大棚,大棚长30 m,跨度8 m,立柱间距4 m,肩高3.5 m,总高5.3 m,棚膜为聚氯乙烯抗老化塑料薄膜[12]。
1.1.2 樱桃品种 参试樱桃品种为萨米脱、布鲁克斯、美早和黑珍珠,4个品种苗木均为1年生嫁接苗,砧木为吉塞拉6号,购自山东天地园艺科技有限公司。2015年3月定植,植株栽培株行距2.0 m×4.0 m,树形为纺锤形。
2017年5月采集樱桃果实样品,每个品种选3株生长势比较一致的植株,每株树随机采集20个无病虫危害的正常果作为试验样品,测定果实相关品质指标。
1.2.1 外观色泽指标 用柯尼卡美能达CR-400色度计测定果实果皮和果肉的L*、a*和b*值,L*值表示颜色的相对亮度,范围从0(黑色)~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*值为—60~60,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,绝对值越大,表示相应的颜色越深。计算颜色饱和度(C*)和色度角(h°)[13]。C*值越高,表示颜色类型越少,色彩鲜明,反之C*值越低,颜色类型越多,颜色杂合,颜色越暗淡。h°值变化幅度在 0~180,依次代表红、橙红、橙黄、黄绿、绿和兰绿[14-15]。
C*=(a*2+ b*2)0.5
h°= arc tan(b*/a*)
1.2.2 果实经济性状指标 每个品种分别取12个果实,用数显游标卡尺测量果柄长度、果柄粗度、纵径(果实顶部到底部的最大长度)、横径(与缝合线垂直最大宽度)和侧径(与果实缝合线平行的最大宽度),用GY-3型手持硬度计测定果肉硬度。每个品种随机取20个果实,采用感量0.01 g的电子秤称量果实质量、果柄质量、果核质量等,计算果实可食率。
果实可食率=[(果实质量-果柄质量-果核质量)/果实质量]×100%
1.2.3 果实内含物指标 用PAL-1手持折光仪(Atago,日本)测定果实可溶性固形物含量,可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定[16],Vc含量采用2, 6-二氯靛酚法测定[16],可滴定酸含量采用NaOH滴定法测定[16];果实总酚物质、类黄酮、花青素含量采用1%(体积分数)盐酸-甲醇溶液提取,采用紫外分光光度计法测定[16]。
采用Excel 2010和Spss 19.0进行数据统计分析,数据以平均值±标准差表示,进行多重比较(LSD)和主成分及相关分析。采用模糊数学中的隶属函数分析方法[17]对果实品质进行综合评价。
式中,Xi为各指标测定值,Xmax、Xmin为所有参试材料单项指标的最大值和最小值。当性状指标品质成正相关时用隶属函数公式,成负相关时用反隶属函数公式。
从图1看出,黑珍珠的L*、a*、b*、C*和h°值均显著低于其余3个品种,萨米脱和布鲁克斯的果实着色没有显著差异,美早L*和a*值显著低于萨米脱和布鲁克斯,b*、C*和h°值与萨米脱和布鲁克斯没有显著差异。萨米脱果面亮度最高,其L*值为38.19,显著高于美早(33.79)和黑珍珠(28.42)。萨米脱和布鲁克斯果实表面亮度好,果实表面红色鲜艳;布鲁克斯果面颜色类型最好,色彩鲜明,其次为萨米脱,黑珍珠果面亮度最低,果面颜色类型多,颜色杂合度高,暗淡。综合4个甜樱品种桃果面外观色差值,布鲁克斯外观着色最好,然后依次为萨米脱、美早和黑珍珠。
图1 4个甜樱品种果实果皮色泽参数
2.2.1 单果重、果实可食率及果肉硬度 从表1看出,4个樱桃品种的果实单果重为7.65~8.58 g,变异系数为4.40%,以黑珍珠单果重最低,显著低于美早和布鲁克斯,美早果实单果重最高。果实可食率为93.74%~95.02%,变异系数为0.48%,美早可食率最低,布鲁克斯果实可食率最高。4个品种的果肉硬度为4.86~6.33 kg/cm2,黑珍珠最低,显著低于其余3个品种,美早果肉硬度最高,且与布鲁克斯、萨米脱间差异不显著。
表1 4个樱桃品种的单果重、果实可食率及果肉硬度
2.2.2 果形 从表2看出,4个樱桃品种果柄长度为24.17~31.33 mm,变异系数为9.90%,以美早果实果柄长度最小,显著低于萨米脱,但与黑珍珠和布鲁克斯差异不显著,萨米脱果实果柄长度最长。果柄粗为1.66~2.02 mm,萨米脱果柄最细,显著小于美早,但与黑珍珠和布鲁克斯差异不显著,美早的果柄最粗。4个品种果实纵径为20.48~23.33 mm,变异系数为5.19%,以布鲁克斯最小,显著低于其余3个品种,黑珍珠最大,但黑珍珠、萨米脱和美早品种间差异不显著。果实横径为25.38~26.68 mm,变异系数为2.22%,品种间差异不显著。4个樱桃品种果实侧径为21.27~23.05 mm,变异系数为3.43%,萨米脱最小,布鲁克斯最大。布鲁克斯果实的纵径小而横径大,果实呈扁圆形。
表2 4个樱桃品种的果形性状
2.2.3 内含物含量 从表3看出,4个品种果实可溶性固形物含量为15.83%~17.79%,变异系数4.53%,黑珍珠最低,布鲁克斯最高。布鲁克斯和萨米脱可溶性固形物含量均在17%以上,美早为16.68%,但与布鲁克斯和萨米脱差异不显著。果实可溶性糖含量8.36%~12.27%,变异系数14.09%,4个品种间差异显著,萨米脱最低,美早最高。果实可滴定酸含量0.25%~0.39%,变异系数15.58%,4个品种间差异显著,可滴定酸含量由低到高依次为黑珍珠、布鲁克斯、萨米脱和美早。糖酸比值为22.98~40.90,变异系数19.90%,4个品种间差异显著,由低到高依次为萨米脱、美早、布鲁克斯和黑珍珠。总酚含量为553.65~692.66 g/g,变异系数8.19%,黑珍珠最高。类黄酮含量695.27~848.46 g/g,变异系数8.27%,美早最低,黑珍珠显著高于其他3个品种。果实花青素含量0.38~2.33(OD530-OD600)/g,变异系数56.03%,萨米脱最低且显著低于其他3个品种,美早和布鲁克斯差异不显著;黑珍珠最高,分别是萨米脱、美早和布鲁克斯的6.13倍、1.81和2.84倍,显著高于其余3个品种。
表3 4个樱桃品种果实的内含物含量
选取14个樱桃果实品质指标进行隶属函数分析,结果(表4)表明,布鲁克斯平均隶属函值最高,其次为美早,第三为萨米脱,黑珍珠排名最低。说明,4个甜樱桃品种中以布鲁克斯的果实综合品质最好,美早第二,黑珍珠果实综合品质最差。
表4 4个樱桃品种果实品质指标隶属函数值
避雨设施栽培始于瑞士,随后在新西兰、比利时、荷兰等西方国家被大面积应用[18]。20世纪90年代,我国引进葡萄避雨栽培技术,该技术显著减少了病害发生,使欧亚种葡萄在江南地区种植成功[10]。纪晴等[19]研究发现,在云南避雨栽培可显著提高冬枣果实的坐果率,显著降低果实的裂果率,提高冬枣产量和果实品质。避雨已经成为解决南方果树栽培中夏季多雨高湿问题的重要技术手段,可以起到控制营养生长、促进花芽分化、减少病害发生、提高果实品质的作用。果实品质是决定其市场竞争力的关键,品质评价是良种选择和果品选优的重要依据,也影响其品质区划[20]。包九零等[21]研究贵州省威宁地区种植的5个大樱桃品种果实品质发现,不同品种间单果质量、可溶性固形物、可溶性糖、糖酸比等12项果实品质指标差异显著。宋莎等[15]测定贵州中部避雨栽培条件下7个甜樱桃品种果实品质认为,布鲁克斯和萨米脱表现较好。果实品质是多项指标的综合体现,尽管目前有很多果实品质综合评价方法,减少了指标评价的片面性,但由于消费群体对于品质嗜好差异,仍很难作出准确客观排序。本研究中4个甜樱桃品种在避雨栽培下,仅从果实品质看,美早果实硬度高,布鲁克斯和萨米脱可溶性固形物含量高,黑珍珠果实酸含量低、糖酸比、果实总酚、类黄酮和花青素含量高,4个甜樱桃品种的果肉花青素、可溶性糖、可滴定酸和糖酸比指标变异系数比较大,其他测定指标的变异系数都在10%以下。植物光合作用直接影响光合产物形成,从而影响植物生长发育和果实品质。吴亚维等[12]研究表明,贵州中部避雨栽培条件下甜樱桃PAR(光合有效辐射)明显下降,同时也导致Pn(净光合速率)的下降,但与光照相比,水分对甜樱桃的成花结实影响更大,认为避雨仍然是解决该区域甜樱桃成花结实的一项有效措施。李延菊等[22]研究发现,采用避雨栽培会导致果实可溶性固形物、可溶性糖及可滴定酸均比露地略低。宋莎等[15]测定贵州中部避雨栽培条件下7个甜樱桃品种果实品质发现,使用期5年的避雨设施其棚膜透光率降低,影响树体光合作用,郑5-5和美早品种的可溶性固形物含量在12.00%以下。该研究中棚膜使用期3年,透光率比较好,4个甜樱桃果实的可溶性固形物含量最低为15.83%,说明避雨栽培下光照对于甜樱桃品质有明显影响。避雨设施栽培中应采取相应措施来适当调节营养生长和生殖生长对营养物的竞争,从而减少弱光逆境对果实生长发育的不良影响[23]。选择耐弱光品种也是解决避雨栽培条件下光照不足的有效措施,李勃等[24]研究发现,早熟品种布鲁克斯能较充分地利用弱光,表现出一定的阴生植物倾向,且利用低浓度CO2的能力也较强,理论上更适宜在光照不足的设施大棚内栽培。
在贵州中部地区避雨栽培条件下,布鲁克斯、萨米脱、黑珍珠和美早4个甜樱桃品种品质差异明显,美早果实果个大、硬度高,布鲁克斯和萨米脱着色好,果实可溶性固形物含量高;黑珍珠果实糖酸比、果实总酚、类黄酮和花青素含量高,而果实硬度和可滴定酸含量较低。对4个品种的14个品质指标综合评价认为,避雨栽培条件下,布鲁克斯果实品质最好。因此,在贵州中部地区避雨栽培甜樱桃,品种上优先选择布鲁克斯,避雨设施上选用高透光膜改善光照条件,以提升避雨栽培甜樱桃的果实品质。