無(wú)紡布果袋內(nèi)微環(huán)境特征及其對(duì)庫(kù)爾勒香梨果實(shí)品質(zhì)的影響

劉曼曼，廖 康，廖小龍，賈 楊，王玉蓉，劉 歡，孫 琪

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 特色果樹(shù)研究中心，新疆 烏魯木齊 830052)

庫(kù)爾勒香梨是原產(chǎn)于塔克拉瑪干沙漠北緣的古老地方品種，已有1 300多年的栽培歷史。庫(kù)爾勒香梨以其皮薄肉細(xì)、汁多味甜、酥脆爽口、香氣宜人的獨(dú)特風(fēng)味品質(zhì)深受?chē)?guó)內(nèi)外消費(fèi)者的歡迎，成為當(dāng)?shù)氐拿麅?yōu)特產(chǎn)[1]。目前，庫(kù)爾勒香梨已發(fā)展到了36 213 hm2，是當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展、農(nóng)民增收的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一[2]。 隨著庫(kù)爾勒香梨商品化的不斷發(fā)展，人們對(duì)果實(shí)外觀品質(zhì)要求越來(lái)越高，并且對(duì)果品安全問(wèn)題也倍加關(guān)注，因此研究套袋對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響具有重要意義。有研究表明，套袋可以明顯改善果實(shí)的外觀品質(zhì)[3]，降低農(nóng)藥殘留[4]，但同時(shí)也對(duì)果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響[5]，這些影響與果袋類(lèi)型和顏色有關(guān)[6]，不同類(lèi)型果袋因其制作材料及材料質(zhì)量的差別對(duì)果實(shí)生長(zhǎng)的微環(huán)境有不同影響[7]。無(wú)紡布是一種新型材料，是目前公認(rèn)的可降解無(wú)公害材料[8]。與紙袋相比，無(wú)紡布果袋具有一定的透氣、防水和調(diào)光性能，袋內(nèi)溫度和濕度的變化比較溫和，極端溫度和濕度的持續(xù)時(shí)間較短，比紙袋減少了20％～80％[9]，目前已應(yīng)用于葡萄[9]、桃[10]、草莓等水果及早春蔬菜[11]的覆蓋生產(chǎn)，在庫(kù)爾勒香梨果實(shí)套袋上的研究應(yīng)用尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究對(duì)不同顏色的無(wú)紡布袋微域環(huán)境的光照、溫、濕度日變化進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，并對(duì)果實(shí)外觀、內(nèi)在品質(zhì)進(jìn)行測(cè)定和對(duì)比分析，旨在探明無(wú)紡布果袋對(duì)庫(kù)爾勒香梨果實(shí)品質(zhì)的影響，為無(wú)紡布果袋在庫(kù)爾勒香梨生產(chǎn)上的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2013年5～9月在新疆輪臺(tái)縣國(guó)家果樹(shù)資源圃進(jìn)行，香梨園的面積為1.2 hm2，樹(shù)齡26 a，株行距為5m×6m，自然開(kāi)心形，樹(shù)勢(shì)中庸，常規(guī)管理。設(shè)白(透光率為69％)、藍(lán)(透光率為40％)、黑(透光率為0.8％)3種不同顏色果袋處理，以不套袋為對(duì)照。落花后40d 時(shí)套袋，套袋前全樹(shù)噴施殺蟲(chóng)殺菌劑。

1.2 研究方法

選擇樹(shù)冠大小和留果量相近的植株為試驗(yàn)樹(shù)，在樹(shù)冠中層外圍部位對(duì)果實(shí)進(jìn)行不同顏色果袋套袋處理，每處理的數(shù)量不少于100個(gè)，套袋時(shí)盡可能使幼果處在果袋的中央部位，呈懸空狀態(tài)。在距采收前10d時(shí)分別將各色的果袋隨機(jī)摘下50個(gè)，其余的則一直保持套袋到采收。共設(shè)置了如下6個(gè)處理：處理1，白色除袋；處理2，藍(lán)色除袋；處理3，黑色除袋；處理4，白色留袋；處理5，藍(lán)色留袋；處理6，黑色留袋。

1.2.1 果袋內(nèi)、外光照強(qiáng)度測(cè)定

2013年6月，采用HOBO WERE微型氣象站測(cè)定不同顏色果袋內(nèi)及樹(shù)冠中、上層的光照，傳感器均勻分布在樹(shù)冠的中層，并將三色果袋分別懸空套在傳感器探頭上，儀器均設(shè)置為30min自動(dòng)記錄1次，晝夜不間斷測(cè)量5d。

1.2.2 果袋內(nèi)、外溫濕度測(cè)定

2013年6月，用20臺(tái)由英國(guó)LASCAR公司生產(chǎn)的EI-USB-2[1]溫濕度記錄儀，不間斷地測(cè)量不同顏色果袋內(nèi)及冠層中上層的溫度、濕度的日變化，儀器均設(shè)置為30min自動(dòng)記錄1次，晝夜不間斷測(cè)量5d。

1.2.3 果實(shí)品質(zhì)測(cè)定

9月10日采收果實(shí)，在每處理的50個(gè)樣本中隨機(jī)抽取15個(gè)果實(shí)，測(cè)定果實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)。采用MP2001型電子天平(0.01g)稱(chēng)果實(shí)的單果質(zhì)量；采用游標(biāo)卡尺(0.01mm)分別測(cè)量果實(shí)的縱、橫徑；用GY-1型果實(shí)硬度計(jì)測(cè)量果實(shí)的硬度(去皮)；采用斐林法測(cè)定可溶性糖含量；用 0.1mol·L-1的NaOH 中和滴定法測(cè)量可滴定酸含量；采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定果實(shí)Vc的含量。

1.2.4 果面色澤的測(cè)定

使用美能達(dá)CR-10色差儀，每個(gè)處理選取15個(gè)果實(shí)，分別測(cè)定果實(shí)的陰、陽(yáng)面色差值。采用“Hunter Lab”表色系統(tǒng)測(cè)定L值(光澤明亮度)，a*值(紅綠色差，正值代表紅色程度，正值越大，紅色越深；負(fù)值代表綠色程度，負(fù)值越小，綠色越深)；b*值(黃藍(lán)色差，正值越大，黃色越深；負(fù)值代表藍(lán)色程度，負(fù)值越小，藍(lán)色越深)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同顏色果袋內(nèi)光照強(qiáng)度的日變化

將從氣象站傳感器采集到的連續(xù)5d內(nèi)不同顏色果袋內(nèi)外光照強(qiáng)度的數(shù)據(jù)進(jìn)行平均計(jì)算，得到不同顏色果袋內(nèi)光照強(qiáng)度的日變化規(guī)律，如圖1所示。3種顏色的果袋內(nèi)光照強(qiáng)度日變化趨勢(shì)與對(duì)照一致，從7:00左右緩慢上升，15:00達(dá)到最高峰而后迅速下降。3種袋里的光照強(qiáng)度為白色袋高于藍(lán)色袋，藍(lán)色袋高于黑色袋。

2.2 不同顏色無(wú)紡布果袋內(nèi)溫、濕度的日變化

將用溫、濕度記錄儀采集到的連續(xù)5d內(nèi)不同顏色果袋內(nèi)外溫度、濕度的數(shù)據(jù)進(jìn)行平均計(jì)算，得到不同顏色無(wú)紡布果袋內(nèi)溫、濕度的日變化規(guī)律，如圖2所示。3種顏色的果袋內(nèi)溫、濕度日變化趨勢(shì)均與對(duì)照一致，溫度呈“先升后降”的趨勢(shì)，濕度與溫度的變化趨勢(shì)完全相反，即高溫伴隨著相對(duì)的干燥。在白天，3種果袋內(nèi)的溫度顯著高于對(duì)照，濕度顯著低于對(duì)照，而在夜間則完全相反：各果袋內(nèi)溫度低于對(duì)照，濕度又高于對(duì)照。3種果袋中，白色果袋內(nèi)全天平均溫度最高(28.84℃)，濕度最低(45.9％)，而藍(lán)色果袋內(nèi)全天平均溫度最低(26.5℃)，濕度最高(47.64％)。

圖1 不同顏色無(wú)紡布果袋內(nèi)光照的日變化Fig.1 Diurnal variation of internal light intensity of different colors of non-woven bags

圖2 不同顏色無(wú)紡布袋內(nèi)溫、濕度的日變化Fig.2 Diurnal variation of internal temperature and humidity of different colors of non-woven bags

2.3 不同顏色無(wú)紡布袋套袋果品質(zhì)的差異

對(duì)不同顏色、不同除袋時(shí)期的無(wú)紡布果袋內(nèi)的果實(shí)品質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，無(wú)紡布袋的顏色對(duì)果實(shí)品質(zhì)具有顯著影響。各處理的單果質(zhì)量均低于對(duì)照，其中處理3和處理6達(dá)到極顯著，單果質(zhì)量以處理4(白色留袋)的果實(shí)為最大(152.8g)。3種留袋果實(shí)的單果質(zhì)量均高于除袋果實(shí)，但差異不顯著；各處理的果實(shí)硬度均高于對(duì)照，其中處理3、處理5、處理6顯著高于對(duì)照，且處理3達(dá)到了極顯著。總糖含量數(shù)據(jù)顯示：除了白色除袋外各處理均極顯著低于對(duì)照，且黑色留袋最低(83.8g·kg-1)，3種留袋果的總糖含量平均值略低于除袋果。就總酸含量來(lái)說(shuō)，處理3、處理4、處理6均顯著高于對(duì)照，無(wú)論是否去袋，果實(shí)總酸含量均是藍(lán)色袋最低，黑色袋最高。各處理的Vc含量存在顯著差異，除藍(lán)色留袋極顯著高于對(duì)照外，其他處理均顯著低于對(duì)照，特別是處理1、處理4和處理6都達(dá)到了極顯著水平。無(wú)論是否去袋，果實(shí)的Vc含量以藍(lán)色袋的最高，黑色袋的最低?？傊c對(duì)照相比，套袋果實(shí)的單果質(zhì)量、總糖和Vc含量平均降低了17.00％、8.24％、9.91％，果實(shí)硬度和總酸含量則平均提高了11.63％和3.53％。

2.4 不同顏色無(wú)紡布袋套袋果果皮色澤的差異

對(duì)不同顏色、不同除袋時(shí)期的無(wú)紡布果袋內(nèi)果實(shí)果皮的色澤指標(biāo)進(jìn)行方差分析，結(jié)果如表2所示。不同顏色無(wú)紡布袋及除袋時(shí)間對(duì)果實(shí)的果皮色澤均有顯著影響。L*值的大小表示果實(shí)表面光澤度，數(shù)據(jù)顯示所有套袋果的L*值均高于對(duì)照，說(shuō)明套袋可明顯提高果實(shí)表面的光澤度，除袋和留袋的果實(shí)中，白色袋果實(shí)與對(duì)照差異不大，藍(lán)色、黑色袋果實(shí)的差異顯著，其中黑色(除/留)與對(duì)照相比差異達(dá)到了極顯著，也就是說(shuō)，袋內(nèi)光線越弱光澤度越高；a*值表示紅綠色差，正值為紅，負(fù)值為綠；b*值表示黃藍(lán)色差，正值為黃，負(fù)值為藍(lán)。由表2可知，所有留袋果及除袋果中黑色袋內(nèi)果實(shí)的a*值全為負(fù)，即綠色成分為主，且藍(lán)色留袋果實(shí)和綠色成分最多，白色、藍(lán)色去袋果和對(duì)照紅色成分較多，各處理的b*值均高于對(duì)照，黑色袋(除/留)與對(duì)照相比差異達(dá)到極顯著，在去袋和留袋果實(shí)中，表示黃色成分的b*值均是黑色袋＞白色袋＞藍(lán)色袋，且黑色袋顯著高于藍(lán)色袋，這可能是黑色果袋內(nèi)的極弱光導(dǎo)致了果皮的黃化。

表1 不同顏色無(wú)紡布袋對(duì)庫(kù)爾勒香梨果實(shí)品質(zhì)的影響?Table 1 Effect of different color non-woven bags on fruit quality in Korla Fragrant Pear

表2 不同顏色無(wú)紡布袋對(duì)庫(kù)爾勒香梨果實(shí)果皮色澤的影響Table 2 Effect of the different color non-woven bags on peel color of Korla Fragrant Pear fruit

3 討 論

3.1 套袋對(duì)袋內(nèi)光照、溫度和濕度變化的影響

本試驗(yàn)中，袋內(nèi)溫、濕度隨光照的變化而變化。從7:00開(kāi)始，溫度隨光照增大而升高，而濕度的變化趨勢(shì)正好相反。白色果袋內(nèi)光照、溫度最高，濕度最低，這與何天明等人[12]的研究結(jié)論一致。另外各果袋內(nèi)的溫度在白天均明顯高于對(duì)照，濕度顯著低于對(duì)照，在夜間則完全相反。袋內(nèi)的光照、溫度的濕度差異與果袋的透光率和透氣性有很大的關(guān)系。

3.2 套袋對(duì)果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)影響

套袋不但可減少防治果實(shí)病蟲(chóng)害的用藥，減少環(huán)境污染，而且使果皮細(xì)嫩光潔，改善著色；但果實(shí)發(fā)育的微域環(huán)境(光、濕、熱等)的改變使果實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)如糖、酸、Vc、硬度等受到了不同程度的影響[4]。本研究中，與對(duì)照相比，套袋果單果質(zhì)量、總糖和Vc含量平均降低了17.00％、8.24％和9.91％，果實(shí)的硬度和總酸含量平均提高了11.63％和3.53％。與留袋果相比，在采收前提前去袋降低了單果質(zhì)量和總酸含量，增加了果實(shí)的硬度、總糖和Vc含量。本試驗(yàn)結(jié)果表明，袋內(nèi)白天溫度較高而夜間濕度較高，這有可能提高果實(shí)的呼吸強(qiáng)度，增加對(duì)碳水化合物的消耗，對(duì)果實(shí)內(nèi)含物的積累產(chǎn)生影響[13]。郝燕燕等[14]認(rèn)為，套袋微環(huán)境中的弱光因子導(dǎo)致果實(shí)幾乎喪失了光合作用能力，果皮向果肉輸送的同化產(chǎn)物幾乎為零，加劇了果實(shí)庫(kù)之間對(duì)葉同化產(chǎn)物的競(jìng)爭(zhēng)[15]，使分配到果肉的光合產(chǎn)物占整個(gè)果實(shí)的百分比下降[16]。有研究表明，不同的袋型都極大地降低了透光率，而光照狀況對(duì)果實(shí)糖積累有一定的影響[17]。在光調(diào)節(jié)對(duì)番茄新陳代謝和糖積累的研究中發(fā)現(xiàn)，處于正常光照下的番茄果實(shí)其蔗糖含量比經(jīng)過(guò)遮光處理的要高30％，而己糖含量則幾乎是遮光處理的2倍[18]。因此，本試驗(yàn)中，與未套袋果相比，套袋果實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)均有不同程度的降低。但是在相同套袋情況下，透光率高的果袋(白色和藍(lán)色)及提前除袋的果實(shí)其總糖、Vc含量均高于黑色果袋和留袋的果實(shí)。

3.3 套袋對(duì)果實(shí)著色的影響

從果實(shí)表面的光潔度方面來(lái)看，套袋處理極大地提高了果實(shí)的光澤度。孫建設(shè)等人[19]認(rèn)為套袋內(nèi)的弱光可以提高果面的光潔度，套雙層袋的果實(shí)比套單層袋的果實(shí)表面更加細(xì)膩，色澤亮麗，據(jù)分析在相對(duì)光強(qiáng)小于20％的條件下果面光潔度最高。這與本研究中透光率最低的黑色果袋L*值最高的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致。但這一弱光脅迫導(dǎo)致黑色果袋的果實(shí)發(fā)育不良，品質(zhì)較差[20]。套袋使果實(shí)避免了風(fēng)、雨、藥劑和一些機(jī)械摩擦等因素對(duì)果皮的刺激與損害，對(duì)照的果實(shí)均有塵土或梨木虱分泌的黏液污跡，果面也較粗糙。

從果實(shí)果面的色差來(lái)看，本研究中的白色和藍(lán)色果袋在采收前提前去袋后，果實(shí)著色迅速且色澤鮮亮[21]。但是套黑色袋后袋內(nèi)光照強(qiáng)度相對(duì)較弱，果皮的葉綠素含量顯著減少，果實(shí)表面黃化呈乳白色，去袋后著色緩慢，直到采收時(shí)才變成淺綠色。這一現(xiàn)象與王宏偉等人[22]的研究結(jié)論一致，說(shuō)明黑色無(wú)紡布袋不適合用于庫(kù)爾勒香梨的套袋生產(chǎn)。

4 結(jié) 論

不同顏色的無(wú)紡布果袋能顯著改變袋內(nèi)果實(shí)的微環(huán)境，光照強(qiáng)度顯著降低，白天溫度較高但夜間則有降低；白天濕度顯著低于外界但夜間比對(duì)照略高。這與果袋的透光率、透氣性有很大關(guān)系。3種果袋中，白色袋的透光率最高，因此袋內(nèi)光照強(qiáng)度及平均溫度最高，濕度最低，藍(lán)色袋內(nèi)的平均溫度最低、濕度最高。在16:00～22:00，黑色袋內(nèi)溫度最高，濕度最低。套袋造成的弱光、白天高溫低濕，夜間低溫高濕的微環(huán)境顯著影響著果實(shí)的品質(zhì)。與對(duì)照相比，套袋果的單果質(zhì)量、總糖和Vc含量平均降低了17.00％、8.24％和9.91％，果實(shí)硬度和總酸含量則平均提高了11.63％和3.53％。在采收前對(duì)白色和藍(lán)色果袋提前去袋的果實(shí)著色迅速且色澤鮮亮，對(duì)提高果實(shí)的外觀品質(zhì)有較好表現(xiàn)。套黑色袋后袋內(nèi)光照強(qiáng)度較弱，果皮的葉綠素含量顯著減少，果實(shí)表面黃化呈乳白色，去袋10d后仍難以上色。

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