气候因素对‘宫川’温州蜜柑果实品质的影响

洪小玲，王程宽，黄振东，邱智敏，刘兴泉

（1. 台州市林业技术推广总站，浙江 台州 318000；2. 浙江农林大学 食品与健康学院，浙江 杭州 311300；3. 浙江省柑橘研究所，浙江 台州 318020）

‘宫川’温州蜜柑Citrusunshiu‘Miyagawa Wase’为温州蜜柑芽变后代早熟材料选育而成[1]，属宽皮柑橘类品种，果面橙黄至橙色，囊壁较薄，果实扁圆，味甜，化渣性好。‘宫川’温州蜜柑是我国柑橘主产区浙江省台州市的传统优势主栽品种，近年来发展态势良好，2019 年种植面积达12 246.8 hm2，产量超过22 万t。但在不同区域，因立地环境的和栽培种植技术不同，‘宫川’温州蜜柑的果实品质也存在差异[2]。

影响柑橘果实品质的主要因素有气候因素、土壤条件、栽培技术、地形地势等[3]，其中关于后三个因素与‘宫川’温州蜜柑品质的关系在现阶段有较多研究。如朱潇婷等[4]调查了增施有机肥对‘宫川’温州蜜柑产量、品质和树势的促进作用；张伟清[5]、高恒锦等[6]研究了地膜覆盖对‘宫川’温州蜜柑果实品质的影响；徐建国[7]通过对‘宫川’温州蜜柑完熟特性的研究，提出了相应的完熟栽培配套措施；宋堆连[8]调查发现随着种植海拔上升将使温州蜜柑品质下降。目前，虽然有一些关于气候因素与‘宫川’温州蜜柑品质的研究，但报道不多，且研究方向主要是异常天气与温州蜜柑异常品质的关系[9-12]，对于气候因素与‘宫川’温州蜜柑品质关系的综合研究还鲜有报道。

本文通过检测2017—2019 年台州市‘宫川’温州蜜柑的果实品质，记录这3 年蜜橘产地的气候因素等，研究分析‘宫川’温州蜜柑果实品质与不同物候期温度、降水量、日照时长的关系，探讨不同物候期气候因素对‘宫川’温州蜜柑果实品质的影响，为加强‘宫川’温州蜜柑生产管理、提高果实品质提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 果实样品收集

2017—2019 年，在台州市临海市、黄岩区、三门县、温岭市、椒江区5 个‘宫川’温州蜜柑主产地，每个产地均选取‘宫川’温州蜜柑长势良好、产量丰富、管理技术得当的3 个柑橘园；基于梅花形布点法采样，每个柑橘园选取不少于5 株树势基本一致的健康成年柑橘树，于11 月下旬，分别在树体4 个不同方向随机取果，四分法保留20 个果实备测。

1.2 气象数据

气象数据来自台州市气象局，整理形成全年‘宫川’温州蜜柑不同物候期的气候因素资料。本研究将‘宫川’温州蜜柑物候期分为5 个：萌芽期（2—3 月）、开花期（4 月）、生理落果期（5—7 月）、果实膨大期（8—9 月）和采收期（10—11 月）。

1.3 检测方法

洗净、拭干样品后榨汁，经2 层干净纱布过滤，混合后测定。按照GB/T 821—2011《柑橘鲜果检验方法》进行测定。单果质量、可食率均采用电子天平（精度0.1 g）称量测定，可溶性固形物含量采用阿贝折射仪测定，总酸含量采用指示剂法测定，抗坏血酸含量依照GB5009. 86—2016《食品中抗坏血酸的测定》采用2, 6-二氯靛酚滴定法测定。固酸比=可溶性固形物含量/总酸含量。

1.4 数据分析

实验数据采用Microsoft Excel 2019进行统计分析和线性回归分析、采用IBM SPSS Statistics 24作相关性分析。

2 结果与分析

2.1 台州市柑橘主产地气候因素综合评价

台州市5 个‘宫川’温州蜜柑主产地2017—2019 年各物候期的气候情况见表1。由表1 可知，2017—2019年， 5 个主产地的平均气温日较差存在较大差异，但各物候期之间气温日较差变化不大。气温适中、热量丰富，且各产地间基本无差异。全年降水量充沛，主要集中在生理落果期和果实膨大期，在果实膨大期各产地间的降水量差异较大。各产地的日照时长差异不大，差异程度随柑橘生长逐渐降低。

表1 台州市5 个‘宫川’温州蜜柑主产地的不同物候期的气候情况(2017—2019 年)Tab. 1 Climate of five producing areas during different phenophase of C. unshiu ‘Miyagawa Wase’ in Taizhou

2.2 不同年份‘宫川’温州蜜柑品质评价

由表2 可知，2017—2019 年，台州市‘宫川’温州蜜柑果实存在显著的品质差异。2018 年‘宫川’温州蜜柑的单果质量最大，达105.5 g，且与2017 年和2019 年的单果质量均存在显著差异（P<0.05）；而可食率却显著降低（P<0.05）。2019 年‘宫川’温州蜜柑果实可溶性固形物含量显著高于2017 年和2019 年的果实可溶性固形物含量（P<0.05），达14.52%；而抗坏血酸含量显著偏低（P<0.05），仅为29.20 mg·100 g-1。2017 年果实的固酸比显著高于2018 年与2019 年的果实固酸比（P<0.05），达到23.0%。总酸含量在调查的三年间无显著性差异，介于0.56 ～ 0.76 g·100 g-1。台州2017—2019 年的‘宫川’温州蜜柑的品质达到GB/T 12947—2008《鲜柑橘》中的优等果档次，果实品质整体优良。

表2 ‘宫川’温州蜜柑不同年限果实品质比较（2017—2019 年）Tab. 2 Fruit quality of C. unshiu ‘Miyagawa Wase’ during 2017-2019

2.3 果实品质与温度的关系

Pearson 相关性分析结果表明，‘宫川’温州蜜柑生理落果期的平均气温与≥10 ℃活动积温、果实可食率、果实可溶性固形物含量均呈显著负相关。当生理落果期平均气温为24.1 ～ 25.8 ℃（图1），≥10 ℃活动积温为740.8 ～ 792.0 ℃（图2A 和图2B）时，果实可食率、可溶性固形物含量随温度升高而下降。而生理落果期≥10 ℃活动积温与单果质量呈显著正相关，即在≥10 ℃活动积温为740.8 ～ 792.0 ℃的条件下（图2C），温度上升，单果质量显著增加。年平均气温和萌芽期平均气温日较差对果实总酸含量和抗坏血酸含量具有相似的影响（图3 和图4），年平均气温与果实总酸含量呈极显著负相关（P<0.01）、与果实抗坏血酸含量呈显著正相关（P<0.05），萌芽期平均气温日较差与果实总酸含量呈显著负相关（P<0.05）、与果实抗坏血酸含量呈极显著正相关（P<0.01）。年平均日较差与果实固酸比呈极显著正相关（（P<0.01，图5A），但在采摘期时，与果实固酸比呈显著负相关（P<0.05，图5B）。

图1 ‘宫川’温州蜜柑品质与生理落果期气温的相关性Fig. 1 Relationship between fruit quality and temperature at physiological fruit dropping stage

图2 ‘宫川’温州蜜柑品质与生理落果期≥10 ℃活动积温的相关性Fig. 2 Relationship between fruit quality and ≥10 ℃ active accumulated temperature at physiological fruit dropping stage

图3 ‘宫川’温州蜜柑品质与年均气温的相关性Fig. 3 Relationship between fruit quality and mean annual temperature

图4 ‘宫川’温州蜜柑品质与萌芽期气温日较差的相关性Fig. 4 Relationship between fruit quality and daily temperature range at germination stage

图5 ‘宫川’温州蜜柑固酸比与不同时期气温日较差的相关性Fig. 5 Relationship between TSS/TA ratio of fruit and daily temperature range at different periods

2.4 果实品质与降水量的关系

由图6 可知，果实总酸含量与全年降水量呈显著正相关（P<0.05）。当全年降水量为1 398.2 ～ 1 890.3 mm 时，随着降水量的增加，‘宫川’温州蜜柑果实中的总酸含量上升。

图6 ‘宫川’温州蜜柑总酸与年降水量的相关性Fig. 6 Relationship between total acid of fruit and annual precipitation

2.5 果实品质与日照时长的关系

研究发现，果实总酸含量与开花期和全年日照时数均呈显著负相关（P<0.05）。当开花期日照时数为132.9 ～ 182.5 h（图7A），全年日照时数为1 541.6 ～1 950.8 h（图7B）时，果实总酸含量随开花期日照时数和全年日照时间数的增加而下降。果实抗坏血酸含量与生理落果期日照时数呈极显著正相关（P<0.01），当该时期日照时数为340.5 ～ 538.8 h（图8）时，果实抗坏血酸含量随日照时长增长而增加。

图7 ‘宫川’温州蜜柑总酸与不同时期日照时长的相关性Fig. 7 Relationship between total acid of fruit and sunshine duration at different periods

图8 ‘宫川’温州蜜柑抗坏血酸与生理落果期日照时长的相关性Fig. 8 Relationship between ascorbic acid content in fruit and sunshine duration at physiological fruit dropping stage

3 结论与讨论

3.1 温度对果实品质的影响

3.1.1 平均气温对果实品质的影响 本研究发现，‘宫川’温州蜜柑生理落果期的温度对果实品质具有重要影响，该时期的平均气温与果实的可食率和可溶性固形物含量均呈显著负相关（P<0.05），说明此时高温环境不利于温州蜜柑果实生长发育和糖分积累。高温不利于柑橘生理落果期糖分的积累，加剧了酸性物质的合成，降低了柑橘的品质。而在研究气候因素对红美人柑橘C.reticulata‘Hongmeiren’品质的影响时，未发现此现象[13]。余颖等[14]在研究金衢盆地气象条件对柑橘生产的影响时发现，5 月上半月的热害仅对温州蜜柑的生产造成不利影响，本研究结果印证了这一结论。产生这一现象的原因可能是5 月高温会破坏‘宫川’温州蜜柑花器发育，致使幼果缺水，造成内源激素失调[15]，继而引发温州蜜柑异常落花落果。以上结果表明，不同柑橘具有不同的生长特性，‘宫川’温州蜜柑虽然喜好温暖的气候环境，但在生理落果期若温度过高，则会造成热害，降低果实品质。生产管理时，需根据不同柑橘的生长特性，及时调控不同物候期的温度条件，以应对过高或过低的环境温度。

3.1.2 ≥10 ℃活动积温对果实品质的影响 在生理落果期，≥10 ℃活动积温对温州蜜柑果实品质的影响和平均气温相似，与果实可食率、可溶性固形物含量同样均呈显著负相关（P<0.05），此外，还与单果质量呈显著正相关（P<0.05）。因此，在本实验条件下，生理落果期≥10 ℃活动积温的上升虽然促进了果实生长，但降低了果实的可食率，而果实更快的发育速度也不利于可溶性固形物的积累。这与Sato 等[16]在研究温州蜜柑果实发育早期高温对果实品质的影响时得出的结论基本一致。此结果表明，生理落果期≥10 ℃活动积温上升所导致的果实质量增加可能更多来自于果皮部分的生长，生理落果期是温州蜜柑果皮的主要生长时期。

3.1.3 平均气温日较差对果实品质的影响 研究显示，萌芽期的平均气温日较差和果实抗坏血酸含量相关性最高，可能是因为温州蜜柑萌芽期较大的气温日较差有助于提升果实的抗坏血酸含量，降低总酸含量，对果实品质产生正向影响，应在生产管理中给予重视。全年较大的气温日较差有利于提升‘宫川’温州蜜柑果实的固酸比，使柑橘果实更具风味。‘宫川’温州蜜柑采摘期的气温日较差与果实固酸比呈显著负相关（P<0.05），即此时期昼夜温差增大，果实风味反而下降。由于采摘期温州蜜柑果实的糖酸变化表现为可溶性糖含量增加、总酸含量下降[17-18]，我们推测，出现以上现象的原因可能是果实中酸的降解速度因夜间温度明显降低而放缓[19]。

3.2 降水量对果实品质的影响

降水量会对柑橘果实品质产生重要影响。吕贤良等[20]在测定2008 年和2009 年丽水市庆元县‘宫川’温州蜜柑的可滴定酸含量后发现，取自雨水较多的2009 年的样品，其可滴定酸含量明显高于雨水较少的2008 年。而许昌燊等[21]对浙江南部宽皮柑橘品质形成期若干农业气候问题进行研究后认为，8 月下旬降水过多将导致果实糖酸含量下降。本研究发现，‘宫川’温州蜜柑果实总酸含量与全年降水量呈显著正相关（P<0.05），能够印证吕贤良等的实验结果。

3.3 日照时长对果实品质的影响

研究[22-23]发现，光照不足或光照减弱会使柑橘果实酸含量上升。本研究也发现，‘宫川’温州蜜柑果实的总酸含量与开花期和全年的日照时数均呈显著负相关（P<0.05），印证了此前的研究结论，表明柑橘虽然耐阴性强，但要获得良好的果实品质，依然需要保证充足的光照。日照时间也对植物体内抗坏血酸含量产生影响[24]。谢金霞[25]认为，在生长过程中，光照强度减弱，柑橘果实中抗坏血酸含量降低，这是由于果实中抗坏血酸的合成来源于糖，糖的生成需要光合作用。本研究发现，在‘宫川’温州蜜柑生理落果期，光照时数的增加将促进果实抗坏血酸含量的上升，这可能是光照时长的增加延长了柑橘的光合作用时间所致。

综上所述，‘宫川’温州蜜柑生理落果期时的温度和热量对果实品质具有重要影响，要注意保温保热，但须警惕和预防该时期发生热害。全年较大的气温日较差有利于提升柑橘果实的风味，较多的雨水不利于果实中酸的分解。开花坐果阶段和全年充足的日照有助于获得更好的果实品质。建议做好‘宫川’温州蜜柑生理落果期的热害预防工作，采用设施栽培技术适当控水增光，并调整萌芽期和采收期棚内的小气候环境，以提高果实品质。