韩 杨,王颖达,孔晓红,宁鲜阳,刘 志*
(1 辽宁省果树科学研究所,辽宁 熊岳 115009;2 辽宁农业职业技术学院,辽宁 熊岳 115009)
我国苹果的种植面积和产量均居世界首位[1]。苹果生产中,果实套袋是一项普遍运用的生产技术,套袋后在果实表面形成微环境,能保温保水,防止气温变化和病虫侵害,降低农药残留,保证果实品质。有研究发现[2],不套袋可提高‘瑞阳’苹果总糖、蔗糖和果糖含量,增加果实香气物质的种类和含量;套袋影响果实花青苷和叶绿素的含量[3],同时果袋的使用造成环境污染,也面临着劳动力极度短缺、从业人员老龄化、人工成本高等问题[4],影响果农收益。开展免套袋栽培模式,促进苹果栽培节本增效已成为热点。
‘岳冠’苹果是辽宁省果树科学研究所选育的晚熟品种,具有果色鲜艳、风味浓、抗性好、丰产等特点[5]。苹果套袋栽培于6月下旬疏果套袋,10月下旬成熟,成熟前15~20d 摘袋。本试验以‘岳冠’苹果为试材,研究不同套袋与摘袋处理对果实成熟期外观和内在品质的影响,以期为生产上发展苹果免套袋栽培技术,实现节本增效提供参考。
试验在辽宁省果树科学研究所苹果试验区进行。试验区地势平坦,灌溉条件良好,土壤为沙壤土,全氮含量0.64%。1月平均气温-7.5℃,7月平均气温25.5℃,年平均降雨750mm,无霜期178d。
供试苹果树为 ‘岳冠’/‘辽砧2 号’,2011年定植,株行距1m×4m,树形为高纺锤形。
选取5 株生长状况一致的树作为试验树,于2021年7月初进行疏果套袋,每株树定量60 个果。在每株树各方位随机均匀选取20 个果不套袋,20 个果套袋并摘袋(9月29日摘第1 层袋,10月3日摘第2 层袋),20 个果套袋但不摘袋。
10月25日(采收期)采摘果实,做好标记带回实验室,采用万分之一天平测量单果重,采用GY-1 型手持硬度计测定果实硬度,采用蒽酮比色法测定可溶性总糖含量,采用NaOH 滴定法测定可滴定酸含量,采用2,6-二氯酚靛酚法测定维生素C 含量。
2021年10月(果树成熟期)每株树随机选取树冠外围中部东南西北4 个方向果实15 个,3 个处理各5 个,5 株树总计75 个果实,做好标记。于2021年10月6、11、15、20、25日5 次对标记果实用F-750 手持式糖度和干物质仪进行无损伤测定果实可溶性固形物和干物质含量。色差指标采用CIELab表色系统,用CR-400色差仪进行测定,每个果实取阴阳两面读数,求平均值。色差仪测定指标: L*表示亮度,即果面光洁度,数值越大光洁度越好; a*值表示红绿色差,正数为红色,负数为绿色; b*值表示蓝黄色差,正数为黄色,负数为绿色; c*为彩色度,即色泽饱和度[6];H*表示色相,是综合颜色指标角度,数值从0~180°依次为紫红色(0°)、红色(30°)、橙色(60°)、黄色(90°)、黄绿色(120~150°)和蓝绿色(180°)。
采用Microsoft Excel 软件进行数据处理,采用IBM SPSS statistics 22 软件进行显著性分析,采用GraphPad Prism 5 软件绘图。
由表1 可知,不套袋、套袋摘袋和套袋不摘袋3个处理的平均单果重分别为233.2、246.8、239.4g,不套袋比套袋摘袋降低5.51%,比套袋不摘袋降低2.59%,套袋不摘袋比套袋摘袋降低3.00%,但差异均不显著。3 个处理的果实硬度分别为8.95、8.78、9.27 kg/cm2,不套袋比套袋不摘袋降低3.45%;比套袋摘袋增加1.94%,套袋摘袋比套袋不摘袋降低5.29%,但差异均不显著。
表1 不同处理对‘岳冠’苹果内在品质的影响
由表1 可知,不套袋‘岳冠’苹果的干物质、可溶性固形物和可溶性总糖含量均最高,依次为14.4%、14.3%、12.3%,依次比套袋摘袋的提高0.3%、0.6%、0.6%,但差异均不显著;比套袋不摘袋的提高1.0%、1.2%、1.0%,差异显著。不套袋的可滴定总酸含量最低,为0.43%,比套袋摘袋和套袋不摘袋依次降低0.07%和0.08%,差异显著;固酸比最高,为32.9,比套袋摘袋和套袋不摘袋提高20.96%和28.02%,差异显著。不套袋的维生素C 含量最高,为134.2mg/kg,是套袋摘袋和套袋不摘袋的2.07 倍和3.92 倍,差异显著。
在果实成熟期,不套袋的果实干物质始终高于另两个处理,说明不套袋有利于果实干物质的积累。由图1 可知,10月6日,不套袋‘岳冠’果实干物质含量为14.8%,两个套袋处理果实干物质含量均为14.1%,不套袋处理干物质含量提高0.7%;10月11日,套袋摘袋果实干物质含量为14.3%,显著高于套袋不摘袋果实的13.7%,说明摘袋有利于果实干物质的积累;10月25日,3 个处理果实干物质均有所下降,不套袋和套袋摘袋果实干物质含量分别为14.4%和14.1%,差异不显著; 套袋不摘袋果实为13.4%,显著比前两个处理低1.0%和0.7%。说明套袋不摘袋不利于干物质的积累。
图1 不同处理对‘岳冠’果实成熟期干物质积累的影响
由图2 可知,不套袋果实干物质转化得早,即可溶性固形物较早得到积累,且一直高于另两个套袋处理。10月6日,不套袋的果实可溶性固形物为13.0%,两个套袋处理果实的可溶性固形物均为12.0%,不套袋比两个套袋的提高1.0%;10月11日,3 个处理的果实可溶性固形物含量依次为14.8%、14.3%和13.7%,套袋摘袋果实可溶性固形物较套袋不摘袋的提高0.6%,且差异显著;10月25日,不套袋与套袋摘袋果实可溶性固形物分别为14.3%和13.7%,依次比套袋不摘袋的13.1%提高1.2%和0.6%,且差异显著。说明套袋不摘袋不利于可溶性固形物的积累。
图2 不同处理对‘岳冠’果实成熟期可溶性固形物的影响
由图3 可知,10月6—25日,‘岳冠’套袋不摘袋果实的L* 值均显著高于不套袋和套袋摘袋果实,果实成熟期间,套袋不摘袋的果实始终未受到光照,也未受到外界的不利影响,果面光洁度无明显变化;而不套袋和套袋摘袋的果实随着光照时间的延长,L*值分别由50.3 和66.3 下降到40.9 和49.3,依次下降18.7%和25.6%,果面光洁度降低,且套袋果摘袋后果面光洁度降幅更大; 但光洁度最差的是不套袋的果。处理间差异均显著。
图3 不同处理对‘岳冠’果实成熟期L*、a*、b* 的影响
10月6—25日,不套袋和套袋摘袋果实的a* 值为正,套袋不摘袋果实的a* 值为负。不套袋与套袋摘袋间a* 差异不显著,二者与套袋不摘袋间差异显著。10月6—25日,套袋不摘袋果实的b*值始终高于不套袋和套袋摘袋果实,且差异显著;不套袋和套袋摘袋间差异不显著。
由图4 可知,10月6—25日不套袋和套袋摘袋果实的c* 值呈上升趋势,套袋不摘袋的果实略有降低。10月6日,套袋不摘袋果实的c* 显著高于不套袋和套袋摘袋果实;10月11日,三者间差异不显著;10月15—25日(采收期),套袋摘袋果实的c* 值显著高于不套袋和套袋不摘袋果实。说明套袋的果实比不套袋和套袋不摘袋果实果皮颜色更加鲜艳。10月6—25日,不套袋果实的H*值由46.0°降为25.2°,套袋摘袋果实的H* 值由45.8°降为24.8°,H* 值在红色范围内且红色程度加深,但差异不显著;套袋不摘袋果实的H*值由163.1°升到166.0°,在黄绿色范围内,与另两种处理差异显著。
图4 不同处理对‘岳冠’果实成熟期c*、H* 的影响
‘岳冠’苹果成熟期,不套袋、套袋摘袋和套袋不摘袋果实的平均单果重和平均硬度无显著差异,不套袋果实的干物质含量高于套袋摘袋和套袋不摘袋果实,说明不套袋有利于果实干物质的积累。不套袋果实可溶性固形物和可溶性总糖高于套袋摘袋果实和套袋不摘袋果实; 可滴定酸含量显著低于套袋和套袋不摘袋果实,固酸比显著高于套袋摘袋和套袋不摘袋果实,果实风味更浓郁。说明不套袋能显著提高果实的内在品质。与王贵平等人在‘富士’苹果相关研究的结论一致[7]。不套袋显著提高‘岳冠’果实维生素C 含量,达到134.2mg/kg,较套袋摘袋果实提升2倍,较套袋不摘果实提升4 倍。
套袋能明显改善果皮的外观性状,不套袋果实表面光洁度下降。‘岳冠’为易着色苹果品种,不套袋处理使其果皮花青苷合成较早,果面底色较杂,至成熟期果皮颜色偏暗,果面光洁度下降;而果实套袋造成避光条件,降低了果皮中叶绿素和类胡萝卜素含量,使底色更透亮,摘袋后果实受到光照,花青苷含量迅速增加,成熟期着色鲜红[8~11]。
实际生产中,套袋增加了果农的生产成本。经调查,在辽宁省熊岳地区,购买果袋、套摘袋人工费及损耗费用每666.7m2能达到3000 元左右。另外,从业人员老龄化、劳动力短缺造成人工费用攀升,在苹果价格较低迷的当前市场,这无疑给果农增添了较大负担。果袋造成的环境污染也有违绿色生产的目标。另外,套袋果实可溶性固形物含量下降、风味变淡,摘袋时间不适容易发生日灼,促使科技人员和果农寻求免套袋苹果栽培新模式。然而,无袋栽培在实际生产中也面临一些问题,不套袋的苹果更易受到桃小食心虫、蚜虫、苦痘病等病虫害的侵袭。在免套袋栽培中,要留足行间距,保证树体通风透光,铺地膜,采取自然生草方式,及时清理落果和杂草,把握适时适量原则合理施肥,采用性信息素诱捕等绿色防控技术,以期降低免套袋造成苹果易机械损伤和遭受病虫害侵袭的发生[12~14]。目前已在生产上运用钙素和有机皮膜复配剂、 壳聚糖复合涂膜和高脂膜等新型替代品,并在果树上有广泛应用[15]。但相关的研究并不多。另外,通过品种改良、选育抗性强的优质新品种实现免套袋果实生产的提质增效。