苹果套袋替代品研究与应用现状及展望

马巧荣，张开祥 ，徐福利

(1.陕西汉唐农业标准化研究院，陕西杨凌 712100；2.西北农林科技大学水土保持研究所，陕西杨凌 712100)

苹果套袋后形成相对封闭的微环境，能防晒、保湿、防水、保温、防止污染和病虫侵害，显著提高果实品质[1]。套袋栽培在中国、日本及韩国使用普遍，近年韩国与日本套袋面积减少趋势明显[2]。套袋栽培消耗木材、污染环境，不利于碳循环经济发展[3]；费工费时、投资占比大[4]；降低果实品质[5]和果实香气物质总量[6]。近年来，虽然也发明了苹果套袋机器[7-9]，但仅解决用工问题，并不能解决环境的污染和果实品质降低的问题。苹果免套袋栽培具有对环境友好、降低人工成本、提高果实品质的优势。使用果袋替代品是达到苹果免套袋优质栽培的方法之一，其原理是将果袋替代品用于果实表面，形成一层均匀、连续的保护膜，替代传统的果实套袋。笔者综合比较分析了多种苹果套袋替代品的研究进展与应用现状，同时对目前存在的一些问题进行探讨分析，以期为苹果的免套袋栽培的发展、免套袋替代品的研究与开发利用提供有益的参考。

1 苹果套袋替代品的研究与应用现状

1.1 营养元素与成膜剂复配

营养元素与成膜剂复配后喷施在植物体上，形成的膜可替代果实套袋的同时还可补充作物生长所需的营养元素，提高果实的抗逆性，防止缺素症，提高苹果产量和品质。目前市面上较多的是将中量元素钙与成膜剂复配而成的制剂。

在日本，用于苹果无袋栽培的钙肥“赛尔蓓丽”主要由钙离子诱导剂和有机皮膜组成。喷施“赛尔蓓丽”的效果与苹果套袋栽培无显著差异。膨大期喷施可在果实表面形成透明保护膜，补充钙元素，增加果实硬度和表光、增强抗病力、改善品质等作用，减少农药使用率，且成本只有套袋的1/6[10]。

有机保护膜[11，12]“康露威”的主要成分是有机钙制剂和有机皮膜剂。瞿振芳等研究显示，有机保护膜适用于嘎拉和富士苹果的免套袋生产，使用后能提升果实外观和内在品质，果实鲜艳，显著提高苹果的纵横径、单果重、产量、硬度及可溶性固形物含量。嘎拉苹果喷施有机保护膜比套纸袋节约了65%成本；相较于套纸加膜袋，富士喷施有机保护膜则节省了80%人工，节约了56%的成本。

西北农林科技大学安德荣教授研发的“高脂钙膜”基本原理与上述产品相似，目前在多个地区进行小规模推广试验。

钙与成膜剂复配制剂在其他果树上也有广泛的应用。梁增等[13]用轻质碳酸钙、醋酸乙烯酯及其他相关药剂等制得的喷白剂，对柑桔树体进行整体涂白后，在预防柑桔日灼的同时可降低病虫害，提高果面光滑度、优果率。

1.2 微生物类果袋替代品

微生物类果袋替代品属于复合微生物菌剂产品，是由特定的微生物与营养物质复合而成的活体微生物制品，具有给作物提供营养、提高农产品产量或改善品质的作用。喷施不同来源及种类的微生物果袋替代制剂对苹果的影响不同。

以植物体内提取出的内生、共生菌为主要成分制备而成的“生物膜”[14]，喷施后可促进苹果着色，提高苹果可溶性固形物含量和固酸比，改善果实风味；并能显著提高叶面积、叶绿素含量和光合速率、促进叶片、树体及果实的生长发育，提高单果重；喷施生物膜的成本是套袋的24.8%。

但是也有相反的研究结论。杨伟等研究显示[15]，喷施生物免疫膜复合微生物菌剂“宏宝旺”(有效活菌≥10亿·mL-1)对苹果相比于清水对照能改善果面光洁度，但是作用不及套袋处理；虽然对富士苹果品质有一定的提高作用，但比套袋处理仍有较大差距；而且喷施免疫膜药剂对苹果着色度没有明显的作用。

另外，主要成分是复合微生物菌剂的“果亮”生物免疫膜[16]，基本原理与上述产品相同，目前在进行小规模推广试验阶段。

1.3 腐植酸类果袋替代品

使用腐植酸类的果袋替代品，在保护果面的同时，生物刺激素腐植酸可以刺激果树生长，提高对养分的吸收利用率，增强抗逆性。陕西科技大学研发的“苹果面膜”[17]就是其中一种。由A和B两种液体制剂构成，A剂主要成分是矿物腐植酸，B剂起到交联抗菌的作用，防止裂果。A和B制剂经特定的喷施方法应于到苹果后，A、B制剂间会立即发生反应，在果面形成一层肉眼可见的黑色高分子膜，可代替果袋，起到防病虫、防裂、防晒的效果。

另一种是生化黄腐酸生物膜，由陕西生物农业研究所利用微生物工程和生物膜技术原理制成。喷施到果面后形成的膜具有良好的通透性和延伸性，能有效防止果皮的农药污染和菌、虫等损伤。同时生化黄腐酸中含有的各种营养成分可以被果树吸收，促进果树生长。

1.4 壳聚糖类套袋替代品

壳聚糖是由直链状多糖组成的一种具有生物活性的生物刺激素，具有良好的成膜性和抗菌保鲜能力，易于生物降解，无毒。壳聚糖可单独使用，也可与其他物质复配改性后进行施用。

壳聚糖与醋酸制备成的壳聚糖复合涂膜[18]，用于苹果表面，可形成一层透明的壳聚糖薄膜，可增强苹果果实的抗病能力，降低腐烂率。

壳聚糖与水杨酸、纳米氧化锌制备成的复合膜材料[19]，能长期抑制植物性病菌。喷施到水果、蔬菜表面会形成一层保护膜，能抗病、防虫、降低成本、降低环境污染；用于芒果和番石榴，可使果实表面光滑，颜色均一，卖相好。

1.5 其他套袋替代品

另外，有一些膜类产品在苹果采摘后的保鲜及其他作物的免套袋种植中使用效果较好，如应用在苹果免套袋种植中，需要进行进一步的研究和探索。

高脂膜[20]的主要成分是高碳醇，是一种芳香无毒的乳状高分子物质。喷施在植物表面会自动扩散，形成均匀、连续、透明的分子膜层，起到液膜套袋作用，还可以屏蔽病虫扑食信号和削弱传播媒介，抵抗和防御自然环境灾害。

乳状液体植物保护膜[21]是由天然物质提取制成的中性、可降解、安全无毒的产品。在山楂、枣等不适宜套袋的小型果上，喷施乳状液体植物保护膜后形成网状膜保护层，可随果实生长、膨大而拉伸，用于小型果防裂果。

2 苹果套袋替代品存在的问题

苹果免套袋栽培在农业、环保以及经济等领域的应用前景广阔。国内外对苹果套袋替代品的理论研究和实践应用已经取得了一定的成就，并在不断深化中。但是苹果免套袋替代品的研究和应用过程中仍然存在一些问题。

2.1 原料局限性

套袋替代品的使用效果与产品使用后在苹果果面形成的胶膜密切相关，随着果实的膨大，膜的表面积增加、厚度降低，对于病虫害的抵抗力会随之减弱，因此需要研发综合性能更佳的套袋替代品。微生物类果袋替代品在喷施到苹果表面后，微生物活性维持、生存所需的养分来源是待解决的问题。腐植酸类的苹果套袋替代品由于腐植酸呈棕黑色，用于苹果表面，可能会对透光性、吸光性、保温性、着色性、清洗等产生影响。因此，想要免套袋替代品在中国更大面积的推广应用，首先必须要克服产品的这些弱点。

2.2 试验数据较少

不同的苹果套袋替代品随着应用品种、种植区域和农艺措施的不同，其使用效果差异极大。虽然苹果套袋替代品已经在大力试验及示范推广中，但是套袋替代产品的田间试验数据报导较少。单一种类的套袋替代品与套袋栽培的效果对比研究较多，而不同种类的苹果套袋替代品之间的对比研究很少。在基础试验研究方面，还需国家加大产业扶持力度，走产、学、研相结合的道路。

3 结语

尽管在过去对苹果套袋替代品做了很多方面的研究，但是在套袋替代品新材料的寻找、新配方的研发、效果验证及产品推广上还须继续努力。苹果套袋栽培费工费时、投资占比大、果实内在品质低，并且果袋加工消耗木材资源、果袋塑料内膜在环境中难降解，污染环境；苹果免套袋栽培使用套袋替代膜，可抗病、防虫、降低成本、降低环境污染，并且其使用方法简单、高效快捷、环境友好，节省人力、物力及财力。因此，免套袋栽培是苹果种植产业发展的必然趋势，大力研究、推广及使用苹果套袋替代品，具有广阔的市场前景和战略意义。