哈尔滨综合试验站
王明洁
葡萄果实品质除受遗传因子影响外,还受栽培模式和自然环境因子的影响,其中光照是植物生长发育中最不可或缺的环境因子。在植物的生长过程中,充足的光照条件有利于果实生长和营养积累,但当超过一定值时,会对植物造成强光胁迫,减弱光合作用,从而对生长产生抑制。冷棚栽培与露地栽培相比,日照时间长,尤其是夏季中午长时间的强光照射会使果实表面温度过高,不仅会造成果实颜色过深、果实表面出现晒斑、果实形状拉长影响美观,而且高温还会打破果实表皮及下表皮的代谢平衡,引起膜结构改变造成损伤,诱发日灼病,影响果实品质。本研究选用2个鲜食葡萄品种为试材,探讨冷棚栽培条件下遮光处理对其果实品质的影响,以期为提高葡萄设施栽培管理技术提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料与地点
选用树体健壮、生长状况基本一致,无病虫害的4年生红果葡萄品种‘87-1’和绿果葡萄品种‘碧香无核’为试材。冷棚栽培,南北行向,株行距为1m×2m,树型为小厂子形,叶幕形为V形。
试验地点为国家现代农业管理示范园区,位于黑龙江省哈尔滨市道外区民主乡(126°35′E,45°40′N)。试验地属中温带,冬季寒冷干燥,夏季高温多雨,≥10℃平均有效积温 2700℃,年均日照时数 2600~2800 h,无霜期约135d。
1.2 试验设计
选取均一条件下的果穗,每个品种自果实呈黄豆粒大小开始至果实采收为止(‘87-1’为2021年6月10日至2021年8月8日~8月17日;‘碧香无核’为2021年6月13日至2021年8月15日~8月20日),对果穗进行遮光处理。处理方式为:(1)每天11:00~14:00用外黄内黑的纸袋对果穗进行遮光处理(纸袋剪开,呈打伞的状态);(2)24 h用外黄内黑的纸袋对果穗进行遮光处理(纸袋剪开,呈打伞的状态);(3)不遮光为对照(CK)。每个处理选择30株,60穗果穗。
1.3 试验方法
1.3.1 果实生长指标测定
在果实成熟期进行取样。每处理随机采集10穗,测定穗质量、果穗纵径、果穗横径;从每果穗上、中、下3个部位随机选取30粒果实,测定单果质量、果实纵径、果实横径,取平均值,计算果形指数。
其中,果实纵横径使用游标卡尺测定,单果质量和单穗质量使用分析天平测定。果形指数为果实纵径和果实横径的比值。
1.3.2 果实品质测定
在果实成熟期进行取样。从每果穗上、中、下3个部位随机选取30粒果实,测定果实硬度、可溶性固形物含量、总酸含量、总黄酮、总酚、总花色苷及单宁含量,计算糖酸比。其中,果实硬度使用GY-1水果硬度计测定,可溶性固形物含量使用手持糖度测定仪测定,总酸含量采用国标法测定,糖酸比为可溶性固形物含量与可滴定算含量的比值,总黄酮、总酚、总花色苷及单宁均采用比色法测定。
1.4 数据统计
数据采用SPSS 20.0进行方差分析,并进行Duncan’s检验,用Excel软件制作图表。
2 结果与分析
2.1 不同处理对果穗外观性状的影响
由表1和2可知:用外黄内黑的纸袋在每天11:00~14:00对果穗进行遮光处理,不会延迟‘87-1’和‘碧香无核’的成熟期;24 h对果穗进行遮光处理会延迟果实成熟期,其中‘87-1’的熟期与对照相比延迟9天,‘碧香无核’的熟期与对照相比延迟5天。经不同时间遮光处理,均会降低两种葡萄的果穗质量及果穗纵横经。与对照相比,‘87-1’处理1和处理2的果穗质量分别减少了0.06%(P>0.05)、5.22%(P<0.05),果穗横径分别减少了0.09%(P>0.05)、9.63%(P<0.05),果穗纵径分别减少了0.06%(P>0.05)、18.14%(P<0.05);‘碧香无核’处理1和处理2的果穗质量分别减少了0.01%(P>0.05)、24.60%(P<0.05),果穗横径分别减少了0.05%(P>0.05)、9.02%(P<0.05),果穗纵径分别减少了0.16%(P>0.05)、8.18%(P<0.05)。
2.2 不同处理对果实外观性状的影响
由表3和4可知:经不同时间遮光处理,均会降低两种葡萄的平均单果质量、果粒纵横径、果形指数。与对照相比,‘87-1’处理1和处理2的平均单果质量分别降低了0.00%(P>0.05)、8.26%(P<0.05),果粒纵径分别降低了1.00%(P>0.05)、8.36%(P<0.05),果粒横径分别降低了0.77%(P>0.05)、4.82%(P<0.05),果形指数分别降低了0.83%(P>0.05)、4.13%(P>0.05);‘碧香无核’处理1和处理2平均单果质量分别降低了1.17%(P>0.05)、19.49%(P<0.05),果粒纵径分别降低了0.88%(P>0.05)、5.41%(P<0.05),果粒横径分别降低了0.40%(P>0.05)、3.13%(P<0.05),果形指数分别降低了0.93%(P>0.05)、0.93%(P>0.05)。
采用外黄内黑的纸袋在每天11:00~14:00对果穗进行遮光处理,‘87-1’和‘碧香无核’的果实硬度与对照相比均差异不显著(P>0.05)。24 h对果穗进行遮光处理,会显著增加‘87-1’和‘碧香无核’的果实硬度,与对照相比‘87-1’的果实硬度增加了6.67%(P<0.05),‘碧香无核’的果实硬度增加了7.09%(P<0.05)。
2.3 不同处理对果实品质的影响
由表5和6可知,经不同时间遮光处理,均会降低两种葡萄的可溶性固形物含量、糖酸比及总花色苷含量,增加总酸含量。与对照相比,‘87-1’处理1和处理2的可溶性固形物含量分别降低了0.22%(P>0.05)、7.81%(P<0.05),糖酸比分别降低了10.35%(P<0.05)、35.76%(P<0.05),总花色苷含量分别降低了13.12%(P<0.05)、14.21%(P<0.05),总酸含量分别增加了11.15%(P<0.05)、43.34%(P<0.05);‘碧香无核’处理1和处理2的可溶性固形物含量分别降低了0.36%(P>0.05)、10.10%(P<0.05),糖酸比分别降低了6.16%(P<0.05)、28.75%(P<0.05),总花色苷含量分别降低了8.87%(P<0.05)、10.98%(P<0.05),总酸含量分别增加了6.07%(P<0.05)、26.01%(P<0.05),。
采用外黄内黑的纸袋在每天11:00~14:00对果穗进行遮光处理,可增加两种葡萄的总黄酮及总酚含量;24 h对果穗进行遮光处理,则降低两种葡萄的总黄酮及总酚含量。与是对照相比,‘87-1’处理1的总黄酮及总酚含量分别增加了12.18%(P<0.05)、8.45%(P<0.05);处理2的总黄酮及总酚含量分别降低了4.49%(P<0.05)、8.63%(P<0.05)。‘碧香无核’处理1的总黄酮及总酚含量分别增加了23.11%(P<0.05)、31.42%(P<0.05);处理2的总黄酮及总酚含量分别降低了0.31%(P>0.05)、0.38%(P>0.05)。
3 讨论
伴随果品市场竞争的日趋激烈,果面光洁、色泽鲜艳的高档果品越来越受到消费者的青睐。套袋是调节果实色泽形成的一项重要技术,可改善果实着色面积,果面光洁度及风味。本研究中采用外黄内黑的纸袋对红果品种‘87-1’及绿果品种‘碧香无核’进行处理,均可改善葡萄表面色泽,其中处理1效果最佳。通过比较不同套袋时间对葡萄熟期、果穗和果实质量及纵横经的影响,发现每天11:00~14:00对果穗进行遮光不会延迟‘87-1’和‘碧香无核’的果实成熟期,24 h对果穗进行遮光处理会延迟果实成熟期;经不同时间遮光处理,均会降低‘87-1’及‘碧香无核’的果穗质量、果穗纵横经、平均单果质量、果粒纵横径及果形指数。与对照相比,处理1的各指标与对照相比均差异不显著(P>0.05),处理2差异显著(P<0.05)。这主要是由于处理1遮光时间较短,且主要集中在日照较强的时间段,使果穗有效避免了强光直射。处理2全天遮光,果实通过散射光积累的碳水化合物含量少,不能满足果实生长需要,或者细胞数量较少、细胞体积小,从而抑制了果实的增大。
果穗微环境会影响果粒大小,浆果成分组成也受到果实曝光量的影响。糖的积累和光照密切相关,自然光下有机酸被呼吸作用所消耗并转化为糖,导致酸的质量浓度不足;光照可促进叶片光合产物向果实的输入和分配,从而提高果实可溶性固形物的质量浓度。在本研究中,两种葡萄对照的可溶性固形物含量均高于处理1(P>0.05)和处理2(P<0.05),总酸含量均低于处理1(P>0.05)和处理2(P<0.05)。
酚类物质包括花色苷、黄酮类化合物等,是葡萄果实的重要品质成分之一,决定着葡萄及其加工品的颜色、味感及氧化性等。本研究发现每天11:00~14:00采用外黄内黑的纸袋对果穗进行遮光,可增加两种葡萄的总黄酮及总酚含量;24 h对果穗进行遮光,则降低两种葡萄的总黄酮及总酚含量。且两种葡萄处理1的总黄酮和总酚含量均显著高于对照,这说明只有在一定的光照强度范围内酚类物质的合成才会顺利,而对照在11:00~14:00接受较强光照,引起果实温度过高影响了酚类化合物的形成,处理2低光强处理抑制了酚类化合物的形成。影响果实着色的因素主要体现在光对花色苷合成的重要性。遮光处理可导致光合作用同化物合成减少,抑制光合产物糖、苯丙氨酸等有机物的合成,使得形成花色苷的底物减少,同时遮光处理抑制了光敏色素的启动,导致花色苷合成途径中一系列酶的合成和活化受阻,进而影响花色苷的形成,从而影响果实着色。本研究发现采用外黄内黑的纸袋经不同时间遮光处理,均会降低总花色苷含量,因此与对照相比处理1和处理2的果实表观色泽均较浅。
综上所述,本研究认为采用外黄内黑的纸袋在每天11:00~14:00对果穗进行遮光处理,虽会降低果穗及果实质量,但差异并不显著。而且通过时段性遮光,不仅可以改善果实表观性状,提升果实中总黄酮、总酚含量,增加果实抗氧化能力,延长果品保存期,而且可降低花色苷含量,避免果实着色过深,影响美观。