补光对设施‘红美人’杂柑果实品质的影响

王忠广 周正威 张凯智 金龙飞 陆 麒 徐建国 王 鹏★

（1.浙江禾雨农业开发有限公司 金华 321000；2.浙江省金华市武义县经济特产技术推广站； 3.浙江省柑橘研究所）

‘红美人’杂柑是橘橙类杂交柑橘品种，以其橙红的色泽，高糖低酸的风味、极化渣的口感和特殊的香气，深受消费者喜爱，具有极高的经济价值。高品质的‘红美人’杂柑通常采用设施大棚进行避雨栽培。在栽培过程中，设施内光照分布不均，枝叶间互相遮光，薄膜老化等容易导致棚内光照不足，进而造成果实着色不均，成熟度不一致，影响‘红美人’的外观和内在品质。因此有必要研究改善设施光照的措施，促进‘红美人’转色并提高果实的品质，提升种植者的综合经济效益。

光是植物生长的能量来源，同时也作为一种环境信号调控植物的形态建成和新陈代谢。大量的研究还发现，不同类型的光源和光质显著影响果实品质的形成。例如，在葡萄上的研究发现补充蓝光可有效提高设施葡萄的光合效率，增加可溶性固形物含量和花青素含量，同时降低酸含量[1]；在杨梅上的研究发现采用LED灯进行补光能够有效增加单果重，降低酸含量，提高果实综合品质[2]；在柑橘的研究发现LED等能够有效促进采后柑橘维生素C和类胡萝卜素的积累[3-5]。但是补光对设施柑橘品质的影响还少见报道，因此本研究以设施栽培的‘红美人’杂柑为研究对象，测定了补光和对照的果实外观和内在品质，初步探讨了补光影响设施‘红美人’杂柑品质形成的原因，以期为柑橘设施栽培中利用补光技术提质增效提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试材料为7年生枳砧‘红美人’杂柑，树高2.5 m，冠幅3 m，株行距3 m×4 m，起垄栽植于浙江禾雨农业开发有限公司柑橘基地避雨大棚。

1.2 实验设计

采用单因素试验设计，选择树势一致的‘红美人’杂柑分为两组，处理组于2022年9月28日采用LED补光灯（16.5W，红蓝光比例为5：1）进行补光处理，每棵树8根灯管，均匀分布在树冠四周，每个处理设置4个重复，以大棚内自然光作为对照。补光后12、19、26、33、40、47 d采样进行果实着色及品质测定。

1.3 测定方法

采用用色差仪（CR-400）测定果实色泽，糖度计（PAL-1）测定可溶性固形物含量，酸度计（PLA-EasyACID1）测定总酸含量，采用2，6-二氯酚靛酚滴定法测定维生素C含量。

2 结果与分析

2.1 补光对‘红美人’杂柑着色的影响

图1 补光对‘红美人’杂柑色泽的影响

对补光处理和对照的‘红美人’杂柑果实色泽的L、a和b值进行测定，结果发现补光后19 d和26 d‘红美人’杂柑果实的L值分别为60.43和69.57，显著高于对照；补光后26 d和40 d‘红美人’杂柑果实的a值分别为0.36和16.70，显著高于对照；补光后19 d和26 d‘红美人’杂柑果实的b值分别为63.55和69.64，显著高于对照。这表明补光前期能显著促进‘红美人’杂柑转色，而后期影响不大。

2.2 补光对‘红美人’杂柑可溶性固形物含量的影响

对补光处理和对照的‘红美人’杂柑果实的可溶性固形物含量进行测定，结果发现补光前期对照和处理无显著差异，补光后40 d和47 d的可溶性固形物含量分别为11.58和13.00，显著高于对照。这表明补光后期能够促进‘红美人’杂柑果实可溶性固形物的积累。

图2 补光对‘红美人’杂柑可溶性固形物含量的影响

2.3 补光对‘红美人’杂柑总酸含量的影响

对补光处理和对照的‘红美人’杂柑果实的总酸含量进行测定，结果发现在补光后26 d补光处理总酸含量为0.75 mg/100mL，对照为0.89 mg/100mL，补光处理的酸含量显著低于对照，补光后19d、33d和40d补光处理的总酸含量平均值低于对照，但无显著差异，到补光47 d时，对照的酸含量反而低于补光处理。这表明在成熟期补光能一定程度促进柑橘酸的降解。

2.4 补光对‘红美人’杂柑维生素C含量的影响

图3 补光对‘红美人’杂柑总酸含量的影响

对补光处理和对照的‘红美人’杂柑果实的维生素C含量进行测定，结果发现在补光后19d、26d、33d和47d，补光处理的维生素C含量低于对照；补光后40d，补光处理的维生素C含量高于对照，但都无显著差异。这表明，补光对‘红美人’杂柑果实的维生素C的积累影响不大。

图4 补光对‘红美人’杂柑维生素C含量的影响

3 讨论

柑橘果皮颜色主要受叶绿素和类胡萝卜素含量的影响[6]。叶绿素的积累与光照和温度密切相关，适宜的光照促进叶绿素的合成，而低温则促进叶绿素的降解[7]。类胡萝卜素的生物合成受到光信号的调控[8]，同时类胡萝卜素的代谢还与温度密切相关，在温州蜜柑中的研究发现5℃低温处理下类胡萝卜素合成关键基因CcPSY2、CcCHYB和CcZEP的表达显著高于25℃[7]。在本研究中，前期补光处理的红美人柑橘果实的L、a和b值显著高于对照，这表明在‘红美人’成熟的前期补光能够促进了类胡萝卜素的积累；而随着果实的成熟，环境温度也在逐渐降低，此时低温可能是影响类胡萝卜素代谢的关键因素，而光照的影响反而较小。糖、酸和维生素C是衡量柑橘果实内在品质的重要指标，在葡萄、杨梅和柑橘上的研究发现补光能够促进果实糖的积累和酸的降解[1,2,9]。蔗糖是柑橘果实中最主要的糖类，蔗糖合酶和蔗糖磷酸合酶是蔗糖合成的关键酶[10]。在杨梅中的研究发现补光处理能显著提高这两种酶的活性，进而促进果实中糖分的积累[2]。在本研究中补光处理能够有效促进‘红美人’杂柑成熟后期的可溶性固形物的积累，推测与补光提高了蔗糖合酶和蔗糖磷酸合酶的活性；补光处理还促进了‘红美人’杂柑果实总酸含量的降低，推测补光促进了三羧酸循环代谢水平，导致了柠檬酸的降解。因此，后续应进一步深入开展补光促进‘红美人’果实品质提升的机理研究，为完善设施柑橘补光技术提供理论基础。

综上，对提早上市的‘红美人’杂柑，采用补光处理能够有效改善果实着色情况，并促进有机酸的降解，提高其外观和内在品质；而对于延后上市的‘红美人’杂柑，采用补光处理能够有效提高果实可溶性固形物含量，提高内在品质。