不同采收期对温185和新新2核桃品质的影响

郝金莲，杨钰琪，王 茹，杨梦思，廖晨宇，陈 虹，虎海防

(1.新疆农业大学 林学与园艺学院，新疆 乌鲁木齐 830052； 2.新疆佳木果树学国家长期科研基地 新疆 阿克苏 843100； 3.新疆林果树种选育与栽培重点实验室，新疆 乌鲁木齐 830062； 4.新疆林业科学院，新疆 乌鲁木齐 830062)

核桃(L.)为胡桃科植物，又称胡桃，与扁桃、腰果、榛子并称为世界著名的“四大干果”，其果仁中含有丰富的蛋白质、不饱和脂肪酸和各种微量元素等，具有很高的营养价值。目前，全国25个省市自治区都有核桃分布，其中以云南、新疆、山西、陕西、河北等省份为主，是我国主要的经济林树种之一。果树适时采收是生产管理的关键环节之一，有研究表明，适时采收的南丰蜜橘、猕猴桃、樱桃果实品质较好，贮藏性能较佳。核桃与其他果树、农作物一样，必须达到充分成熟后才能采收，而青皮开裂程度是核桃成熟的重要标志。有研究表明，核桃果实大多数在九月中上旬成熟，但由于每年采收季气温、降水量、积温以及水肥管控都有一定程度上的差异，所以具体的成熟日期因品种、地区、气候的差异有所不同，若提前采收，难以脱青皮，种仁不饱满，含油率低，味涩，商品率不高，常形成“丰产不丰收”的现象。郑艳芳等研究表明，2007年9月21日至9月25日采收的三台核桃其干质量、粗脂肪含量、蛋白质含量已基本定型，过早过晚采收对其商品价值都会有影响，此时青皮开裂比例达到75%。近年来随着人们生活水平的提高，核桃需求迅速扩大。核桃是新疆阿克苏地区主要产业之一，种植面积大，品种较多，给阿克苏地区带来了显著的经济效益。但由于果农对核桃适时采收知识缺乏科学认识，该地区均不同程度存在农户果实早采收的情况，常导致核桃产量、品质降低，黑仁率、瘪仁率显著上升，从而影响核桃的经济效益。

为有效避免早采或晚采现象的发生，确定温宿县两个品种核桃适宜的采收期，本实验以新疆早实核桃温185和新新2为试材，对不同采收期核桃内在品质和外在品质指标进行检测，以期为温宿县核桃适时采收提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 实验地概况

该试验区位于新疆阿克苏地区温宿县境内的新疆林科院佳木试验站，平均海拔为1 103 m，属典型的暖温带大陆性气候，降雨量稀少，年降雨量在42.4～94 mm，蒸发量大，为2 956.3 mm。年均气温为10.1 ℃，极端低温为-27.6 ℃，无霜期为195 d。试验地的地势平坦，土壤肥沃，土层深厚，约在2 m以上，土壤中有机质含量在0.24%～1.62%，pH值7.85～8.86。由于独特的地理环境和气候条件，是种植核桃的好地方。温185于2020年8月16日开始采摘，每隔5 d为一个时期，共计5个时期。在采收期间最高气温平均值为27.42 ℃，最低气温平均值为12.7 ℃，日平均气温为20.64 ℃，平均降雨量为0.6 mm。新新2于2020年9月15日开始采摘，每隔5 d为一个时期，共计5个时期。在采收期间最高气温平均值为24.15 ℃，最低气温平均值为9.61 ℃，日平均气温为16.00 ℃，平均降雨量为0.1 mm。

1.2 实验设计

试验于2020年核桃采收期进行，选取树势良好、无病虫害、生长一致的温185和新新2。温185于8月16日至9月5日，每5 d采一次样，共5次。新新2于9月15日至10月5日，每5 d采一次样，共5次，每次下午18：30开始，每次采集前以果实青皮表面具有明显的细小裂痕为标准，先观测并统计青皮开裂果实核桃的比例，从树冠外围东西南北4个方向每个方向10个果，共40颗青果，5个时期共计200颗，两个品种共计400颗青果。青皮果采收后进行脱青皮处理，自然晒干，用于后期品质测定。

1.3 测定项目及方法

用游标卡尺测量每个坚果的纵径、横径、侧径以及果壳厚度，三径平均值为坚果直径。用电子天平(精确到0.01 g)测量坚果的单果重、含水率，并计算坚果的出仁率，出仁率(%)=仁重/坚果重×100。黑斑率(%)=硬壳黑斑果数/调查总数×100。青果开裂率(%)=开裂果个数/调查总果数×100。总糖含量：按GB/T5009.7—2008《食品中总糖含量的测定》执行。脂肪含量：按GB/T5009.6—2003《食品中脂肪的测定》执行。蛋白质含量：按GB5009.5—2010《食品中蛋白质的测定》执行。非金属元素P采用钼锑抗比色法测定，金属元素K、Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn采用原子吸收光谱法测定。单宁含量测定方法采用磷钼酸-磷钨酸比色法( F-D法) 进行测定。

1.4 数据处理

实验数据运用Excel 2010和SPSS 21.0软件进行统计分析，图表中的数据均为3次重复的均值±标准差，并采用单因素方差分析(One-way ANOVA)比较不同数组间的差异。

2 结果与分析

2.1 不同开裂程度下各采收期对两核桃品种外在品质影响

2.1.1 不同开裂程度下各采收期对两核桃品种果实性状影响

从表1中可以看出，随着采收期的推迟，两个品种青皮开裂程度也在增大。温185和新新2青皮开裂比例为0～95%，其中鲜果重、鲜果三径均值、干果重、干果三径均值不断增加，此时干物质积累最快。硬壳是核桃坚果重要组成部分，核桃坚果果壳结构与坚果种仁商品品质存在显著相关性。现行国家标准GB7907—1987中规定：优级核桃壳厚≤1.1 mm。随采收期延后，2个品种壳厚逐渐变薄，含水率逐渐降低，温185的壳厚和含水率在9月5日较8月16日相比分别减少了0.13 mm、10百分点。黑斑果率于9月5日较前期呈显著增加，究其原因可能是在8月31日以来有降雨，此时由于进入成熟晚期，青皮开裂比增大，果壳缝合线变松，使其降雨进入坚果内，导致黑斑率的上升。核桃黑斑病是一种细菌性病害，高温高湿是该病发生的先决条件。10月5日新新2的壳厚和含水率较9月15日减少了0.09 mm和5百分点，以上均由含水率降低引起。新新2黑斑率随采收期延后，逐渐降低，于10月5日呈最低，降幅达70百分点。

表1 不同开裂比例下不同采收期核桃主要果实性状

从图1和图2可以看出，随采收期的延后，温185青皮剥离在8月16日呈碎屑状，剥离难度较大，直到9月5日剥离青皮呈块状，且难度较小，易剥离。新新2青皮剥离难易程度和温185相同。因此，这些均说明如果采收过早将会严重影响两个品种核桃外观品质，造成一定的浪费和损失。

图1 温185果实青果开裂率及剥离难易程度Fig.1 Cracking rate of green fruit and the degree of difficulty in peeling of Wen185

图2 新新2果实青果开裂率及剥离难易程度Fig.2 Cracking rate of green fruit and the degree of difficulty in peeling of Xinxin2

2.1.2 不同开裂程度下各采收期对两种核桃仁色影响

由表2可见，随着核桃的成熟，仁色由浅变深。温185在8月16日核桃仁色较浅，且8月16至8月31均存在部分黑仁现象。9月5日，核桃仁色以琥珀色为主，且无黑斑。新新2在9月15日核桃仁色较浅，随采收期延后，核仁颜色逐渐加深，在9月25至9月30日均存在不同程度的黑仁现象，在10月5日仁色呈琥珀色，黑斑较少。

表2 不同开裂程度下各采收期仁色比较

2.1.3 不同开裂程度下各采收期对两种核桃出仁率影响

核桃不同开裂程度下各采收期出仁率如表3所示，随着采收日期的推迟，两种核桃出仁率均在呈上升趋势，温185在9月5日达到63.84%，比8月16日上涨了8.61百分点。新新2在10月5日达到了59.18%，比9月15日上涨了6.48百分点，均达到了最高值。不同开裂程度下各采收期出仁率存在差异，由表3可以看出，经SPSS单因素方差分析发现，温185和新新2在5个不同采收期出仁率均存在显著差异(<0.05)。其中温185于8月16日、8月21日、8月31日、9月5日之间差异显著(<0.05)，且于9月5日出仁率最高，8月21日与8月26日差异不显著(>0.05)。新新2在9月15日、9月20日、10月5日出仁率存在显著差异(<0.05)，且于10月5日达到最高，9月30日与10月5日之间差异不显著(>0.05)，达到稳定水平。所以不同采收日期与核桃的出仁率存在着密切的联系，出仁率的高低可作为核桃采收日期的确定指标之一。

图3 温185(左)和新新2(右)不同开裂程度下各采收期仁色对比Fig.3 Comparison of kernel color at different harvest time under different cracking degrees of Wen 185 (left) and Xinxin 2 (right)

表3 不同开裂程度下核桃各采收期出仁率比较

2.2 不同开裂程度下各采收期对两核桃品种内在品质的影响

2.2.1 不同开裂程度下各采收期对两核桃品种脂肪含量的影响

脂肪是核桃仁中的重要化学成分，也是人体的重要营养物质之一，核桃仁中的含油量也很高，一般都在65%左右，含有人体不能合成的亚油酸、甘油脂及亚麻酸等成分，同时对降低血清中的胆固醇，降低脂质过氧化程度都有积极的作用。因此，测定核桃中脂肪含量对于评定核桃品质具有重要意义，这也是确定核桃具体采收期的重要指标之一。由图4可知，温185核桃5个采收期的脂肪含量分别为71.7%、73.1%、73.2%、75.2%、76.5%，其脂肪含量随采收期的延后缓慢增加，且于9月5日呈最高。新新2核桃5个批次采收的核桃平均脂肪含量分别为66.4%、67.2%、67.6%、68.9%、70.2%，脂肪含量逐渐升高，且于10月5日呈最高。综上可知，温185和新新2随着采收期延后，水分含量相对下降，预示着脂肪开始积累。因此，脂肪含量在后期呈逐渐增加趋势。

同一品种不同处理间没有相同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。The bars of the same variety with different lowercase letters showed significant difference(P<0.05). The same as below.图4 不同开裂程度下各采收期对核桃脂肪含量的影响Fig.4 Effect of cracking degree on fat content of walnut at different harvest time

2.2.2 不同开裂程度下各采收期对两核桃品种总糖含量的影响

糖是人体必需的一种营养素，糖被人体吸收后马上转化为碳水化合物，为人体提供能量。糖主要分为单糖和双糖，大多数单糖是还原糖。由图5可以看出，温185核桃总糖含量随采收期的延后先显著上升后下降最后缓慢上升至平稳状态。从8月16日至8月26日存在显著差异(<0.05)，8月31日至9月5日之间差异不显著(>0.05)，到达稳定水平。新新2核桃总糖含量随采摘期的延后，先缓慢上升，至9月25日达到峰值，最高含量为8.68%，平均增长率达71.4%，且前3个时期均存在显著差异(<0.05)，后显著下降，最后趋于平稳状态，其中总糖含量最低值为9月30日，为3.16%，9月25日至10月5日差异不显著(>0.05)。温185和新新2总糖含量前期显著上升可能是含水量下降导致，后期下降可能是由于糖分的转化作用。

图5 不同开裂程度下各采收期对核桃总糖含量的影响Fig.5 Effect of cracking degree on total sugar content of walnut at different harvest time

2.2.3 不同开裂程度下各采收期对两核桃品种蛋白质含量的影响

核桃中还含有大量蛋白质，其消化率达87.20%，被誉为优质蛋白。由图6看出，温185核桃随着采摘期的延后，蛋白质含量呈缓慢增加趋势，5个采收期蛋白质含量均值分别为92、114、135、142、146 g·kg。总体来说，温185前期蛋白质含量增加显著(<0.05)，后保持相对稳定水平(>0.05)。新新2核桃随采收期延后，蛋白质含量无较明显的上升趋势(<0.05)，5个采收期蛋白质含量均值分别为177、185、187、191、193 g·kg。说明两品种在生长过程中着重于蛋白质的积累。

图6 不同开裂程度下各采收期对核桃蛋白质含量的影响Fig.6 Effect of cracking degree on protein content of walnut at different harvest time

2.2.4 不同开裂程度下各采收期对两核桃品种仁单宁含量的影响

单宁又称单宁酸(鞣酸)，通常指能沉淀蛋白质、生物碱的水溶性多酚化合物。这类化合物广泛存在于植物的叶、果、根及皮等部位，核桃仁内鞣质含量过高，会影响核桃产品的口感和色泽。由图7可以看出，不同采收期对核桃仁单宁含量有较大的影响。温185呈先上升后下降的趋势，于9月5日为最低(12.2 mg·kg)。其中前4个采收期除8月26日显著高于8月21日外,相邻两两比较无显著差异(>0.05)，而8月31日至9月5日差异较大(<0.05)。新新2核仁单宁含量也呈先升高后下降，最后趋于稳定趋势，于9月30日至10月5日呈最低(10.1 mg·kg)，较温185而言，差异不显著(>0.05)。

图7 不同开裂程度下各采收期对核桃单宁含量的影响Fig.7 Effect of cracking degree on tannin content of walnut at different harvest time

2.2.5 不同开裂程度下各采收期对两核桃品种矿质元素含量的影响

矿质元素是人体和植物体正常生长的必需元素，同时，一些研究表明，提高植物组织中某些矿质元素的含量可以增强植物对一些病害的抵抗力。核桃富含K、Ca、Na、Mg、Ze、Mn、Fe等9种人体所需矿质元素，含量最高的K元素为大量元素，测定分析结果与李新委等的研究结果基本一致。核桃种仁中Mn、Cu、Zn含量明显大于新疆地区9种干果的含量，可见核桃是优良的人体必需矿质元素来源食品。两个核桃品种不同采收时间的矿质元素含量变化范围如表4所示，结果表明，温185和新新2中K元素含量最高，Cu元素含量最低，元素含量从高到低顺序依次为K>Ca>P>Na>Fe>Zn>Cu。

表4 不同开裂程度下各采收期核桃品种温185矿质元素比较

从表4分析结果可以看出，对温185品种的矿质元素检测分析中，P在不同时期存在显著差异(<0.05)，其值为80.506，其中在8月31日含量最高，均值为2 110 mg·kg，8月26日含量最低，为1 610 mg·kg，增长率为31%。Na元素在不同时期存在显著差异(<0.05)，其值为21.134，在9月5日Na含量最高，其均值为701 mg·kg，同时8月26日的Na含量为302 mg·kg，增长率为132%。K作为早实核桃中含量最高的微量元素，在不同采收时期存在显著差异(<0.05)，其值为14.595，于9月5日K含量最高，均值达到了3 837 mg·kg，最低值为8月16日的3 630 mg·kg，增长率为5.7%。Ca在不同采收时期不存在显著差异(>0.05)，其值为0.580，其最高值出现在8月31日，均值达316.9 mg·kg，最低值为8月21日的299.7 mg·kg，增长率为5.7%。Fe在不同采收时期存在显著差异(<0.05)，分析结果表明，在9月5日采收的果实中的Fe含量最高，其均值为69.4 mg·kg，8月21日采收果实Fe含量均值最低，为36.5 mg·kg，增长率为90%。Cu元素在不同采收时期存在显著差异(<0.05)，8月16日Cu含量最高，其均值为15.9 mg·kg，最低值11.3 mg·kg，从8月16日至9月5日整体呈下降趋势，这可能是由于随着核桃植株的生长和发育，各个采收时间养分吸收程度与吸收速率是不同的。在整个采收期内Cu含量下降明显且在不同采收时间含量差异最大，最高值与最低值相差4.6 mg·kg，不过最高含量远远低于安全值。Cu是重金属元素，应将其含量控制在安全范围之内，但也不是越低越好，作为人体必需的微量元素，Cu是体内氧化还原体系的一种重要催化剂，Cu缺乏可导致贫血、骨质疏松等。Zn含量在不同采收时期存在显著差异(<0.05)，其值为36.172，9月5日的Zn含量最高，其均值为30.0 mg·kg。总体来看，除Ca含量各采收期之间差异不显著外，其余元素含量之间均存在显著差异性，且最佳值均出现8月31日至9月5日。

从表5可以看出，对新新2品种的矿质元素检测分析中，P元素在不同采收时期差异不显著(>0.05)，其值为2.359，从9月15日至10月5日呈轻微波动，且最高值出现在10月5日，平均值为1 730 mg·kg，最低值为9月20日的1 630 mg·kg，增长率为6.1%。Na元素在不同采收时期存在显著差异(<0.05)，其值为47.041，分析结果发现，整个采收期中呈逐渐上升趋势，在10月5日的Na元素含量最高，其均值为617 mg·kg，9月15日的Na元素含量最低均值为200 mg·kg，增长率达200%。K元素在不同时期存在显著差异(<0.05)，其值为797.925，总体来看整个采收期中呈逐渐上升趋势，在10月5日的K元素含量最高，其均值为3 793 mg·kg，在9月20日的K元素含量最低，均值为1 417 mg·kg，增长率达167%。Ca元素在不同采收时期差异显著(<0.05)，其值为6.846，整个采收期中呈逐渐上升，最后一个时期轻微下降趋势，在9月30日Ca元素含量最高，其均值为347.2 mg·kg，于9月15日Ca元素含量最低，均值为284.1 mg·kg，增长率为22%。Fe元素在不同采收时期存在显著差异(<0.05)，其值为25.676，整个采收期中略有浮动，且于10月5日Fe元素含量最高，其均值为44.8 mg·kg，在9月20日Fe元素含量最低，均值为23.5 mg·kg，增长率为90%。Cu元素在不同时期存在显著差异(<0.05)，其值为598.289，在9月20日Cu元素含量最高，其均值为19.9 mg·kg，在10月5日的Cu元素含量最低，均值为7.6 mg·kg。Zn元素在不同采收时期存在显著差异(<0.05)，其值为42.559，总体来看整个采收期呈上升趋势，在10月5日的Zn元素含量最高，其均值为47.2 mg·kg，9月20日的Zn元素含量最低，均值为12.0 mg·kg，增长率达293%。总体来看，除P元素之间差异不显著外，其余元素含量之间均存在显著差异性，且最佳值均出现9月30日至10月5日。

表5 不同开裂程度下各采收期核桃品种新新2矿质元素比较

本研究表明，在整个采收期，两个品种果实中P、K、Na、Ca、Fe、Zn元素随采收期的推迟，虽然有所波动，但总体呈上升的趋势。Cu含量虽也有轻微波动，整体呈下降趋势。

3 讨论

核桃采收是核桃生产中关键的技术环节之一，采收期的早晚直接影响核桃的品质和产量。当果实在成熟时，核桃的外皮颜色是青皮变成黄绿色，部分果实表皮顶部出现裂缝，剥离容易，果实内部种仁硬化，幼胚成熟，核壳坚硬呈黄白色。果实的成熟度可由果实青皮的开裂程度看出，果实开裂程度增加，意味着果实采收期可适当延后。通过果实成熟度，果农可以确定果实的采收期，果实的采收期极易受气候因素(温度、光照、降雨量)的影响，同时地区及年份差异也会对其造成影响。核桃坚果品质主要包括内在品质和外在品质，其中外在品质主要包括坚果三径、单果重、壳厚、壳面光滑度、出仁率等，若采收过早青皮不易剥离，核仁不饱满，出仁率低，使得坚果产量和品质显著降低。有研究表明，坚果直径、坚果单重、出仁率随着采收时期的延后均呈现出先显著增加后基本保持平稳的趋势。内在品质主要有脂肪、蛋白质、总糖、单宁、微量元素等，采收过早过晚都会直接影响到核桃的经济价值。

研究结果表明，随果实成熟度增加温185和新新2经济性状指标、出仁率均有明显上升趋势，核仁颜色也逐渐变为琥珀色。这与郑艳芳等对三台核桃的研究结果相一致。对两个品种在不同成熟期的内在品质进分析比较可知，温185和新新2脂肪和蛋白质均呈增加趋势，温185脂肪含量于9月5日为峰值。新新2脂肪含量于10月5日为峰值，由此可知，过早采收的核桃坚果脂肪含量明显未达到最佳水平，过早采收会打断核仁脂肪的积累，这与生产中采青坚果糖分未转换为脂肪，口感发甜，香味不浓等现象相符，这也是总糖后期显著下降的原因。总体来看，温185和新新2蛋白质含量呈上升趋势，两品种核桃着重于蛋白质的积累。两品种单宁含量整体来看呈上升再下降趋势，后期趋于稳定状态，温185于9月5日最低，新新2于10月5日最低，说明这阶段果实单宁活力将降到低点。本研究表明，核桃中含有丰富的矿质元素P、Na、K、Zn、Ga、Fe、Cu，其中K含量最高，Cu含量相对较低。总体来看，温185和新新2除Cu含量随采收期延后呈下降趋势外，其余元素含量均呈增加趋势。结果表明，两品种各元素含量最佳值均出现在采收后期。

温宿县核桃栽培范围较广，栽培品种较多，不同品种在同一地区的成熟期会有品种差异，同一品种在不同地区的成熟期也会有地区差异。只有在各地区适宜时间进行采收，才能保证核桃品种的优良特性和较高的经济效益。本文只针对阿克苏温宿县2个核桃品种(温185和新新2)进行了采收试验，不同地区的不同品种采收期对核桃品质的影响还需进一步研究。

4 结论

综合本实验研究结果，在核桃采收期内，适当延迟采收，可不同程度提高温185和新新2的果实品质。无论是外在品质，如干果三径、鲜果三径、鲜果重、干果重、出仁率等，亦或是内在品质，如蛋白质、脂肪、单宁、总糖、矿质元素含量等都随采收期延后而变化，且都有所提高。这与核桃在成熟期干物质大量积累有关。

在不同的采收期，核桃的营养成分及各项指标均有明显的变化趋势，温185于8月31日至9月5日各指标趋于稳定，新新2于9月30日至10月5日各指标也在趋于稳定。因此，为了保证核桃坚果的品质，应在坚果充分成熟时采收，提早采收既会降低产量，也会降低果实的品质，对其商品价值有较大的影响。所以当温185青果开裂率达到50%至95%时，从8月31日至9月5日，新新2青果开裂率达到70%至90%时，从9月30日至10月5日为两种核桃的适宜采收期。