透濕性反光膜對宮川溫州蜜柑果實(shí)品質(zhì)與果面色差的影響

高恒錦，吳韶輝,金國強(qiáng)*，李永杰，朱瀟婷

(1.浙江省臨海市柑橘產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心，浙江 臨海 317000；2.浙江省柑橘研究所，浙江 臺州 31802；3.浙江省臨海市特產(chǎn)推廣總站，浙江 臨海 317000)

浙江省臺州市是全國高品質(zhì)溫州蜜柑的主要產(chǎn)區(qū)之一，其蜜橘以顏色光亮、品質(zhì)優(yōu)良、化渣性好而深受消費(fèi)者喜愛。根據(jù)臨海市涌泉鎮(zhèn)市場調(diào)查，果實(shí)色澤和品質(zhì)對價格影響巨大，優(yōu)質(zhì)果價格是普通果價格的7～8倍，因此改善果實(shí)色澤和品質(zhì)，提高精品果率可以顯著提升柑橘產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)價值，既是提高農(nóng)民收入的重要途徑，也是當(dāng)前生產(chǎn)中亟待解決的關(guān)鍵點(diǎn)之一。隨著無損檢測技術(shù)的普及，果實(shí)品質(zhì)對果品價格的影響越來越大，可溶性固形物含量是果品分級的重要指標(biāo)，因此提高果實(shí)品質(zhì)將大大提高果實(shí)價格。有研究表明[1-2]：果園鋪設(shè)反光膜可調(diào)節(jié)果園光照、控制土壤水分，從而提高果實(shí)品質(zhì)與優(yōu)果率。

特衛(wèi)強(qiáng)?反光膜是美國杜邦公司研發(fā)的高密度聚乙烯材料，其結(jié)合了紙張、薄膜和無紡布的優(yōu)點(diǎn)，具備優(yōu)越而穩(wěn)定的物理性能，如高反射率、漫反射性能、透氣阻水性、低溫傳導(dǎo)等[3]特性，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越多，目前在桃[4]、櫻桃[5]、葡萄[3]生產(chǎn)中都有應(yīng)用。傳統(tǒng)的塑料反光膜不利于根系呼吸，長期使用不但會影響樹體生長，而且易造成土壤板結(jié)[6]。選擇透氣、不透水的鋪設(shè)材料可以有效解決上述問題，同時透濕性反光膜還有良好的透氣性，可降低土壤中CO2濃度,防止根部腐爛[7]。特衛(wèi)強(qiáng)?反光膜在南豐蜜橘[8]、宮川溫州蜜柑[9]上的應(yīng)用均表明：通過鋪設(shè)特衛(wèi)強(qiáng)?可以有效提高溫州蜜柑柑橘品質(zhì)。賈學(xué)梅等[10]研究也表明：通過鋪設(shè)特衛(wèi)強(qiáng)?反光膜可以促進(jìn)果實(shí)成熟和改善果實(shí)風(fēng)味。此外，鋪設(shè)透濕性反光膜還可有效地抑制雜草生長，降低雜草與果實(shí)水分、肥料的競爭[4]。為改善浙江省臨海市溫州蜜柑的著色和果實(shí)品質(zhì)，提高其市場競爭力，提升果農(nóng)收益，本研究以宮川溫州蜜柑為試材，研究鋪設(shè)特衛(wèi)強(qiáng)?反光膜對果實(shí)著色及內(nèi)在品質(zhì)的影響，為進(jìn)一步推廣改善特衛(wèi)強(qiáng)?鋪設(shè)技術(shù)提供更多的理論支持。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)果園位于浙江省臨海市涌泉鎮(zhèn)西岙村臨海市涌泉柑橘專業(yè)合作社基地，供試品種為枳砧宮川溫州蜜柑。樹高1.6～2.5 m，冠幅2.5～3.0 m，株行距2.0 m×2.5 m，樹齡30年，樹勢一致且田間管理相同。透濕性反光膜為特衛(wèi)強(qiáng)?材料，型號1446B，為透氣不透水材質(zhì)(杜邦，美國)。

選擇樹勢相近長勢良好的成片果園，分片區(qū)全區(qū)鋪蓋特衛(wèi)強(qiáng)?透濕性反光膜，平均每個片區(qū)100株橘樹，對照為相鄰未鋪設(shè)反光膜片區(qū)，每組對照50株橘樹左右，設(shè)3個重復(fù)。鋪膜前行間挖深溝，溝中鋪黑色膜用于排水，除草、平整園地，去除尖銳枯枝石塊，全園安裝滴灌設(shè)施。用地釘壓膜，保持膜面平整且不易掀飛。樹干根部用塑料膜等隔水材料包緊，膜與膜交界處用卡扣固定，防止雨水滲入。鋪膜與對照果園水肥管理一致。

1.2 測量指標(biāo)與檢測方法

1.2.1 果園光照和濕度 地膜鋪設(shè)后，采用手持式光度計(TES-1332A，泰仕電子工業(yè)股份有限公司)測定直射光強(qiáng)與反射光強(qiáng)，測定方法：每處理隨機(jī)選取5株樹，即5個重復(fù)。每株樹的光強(qiáng)測定位置為距離主干1 m的東、南、西、北4個方位點(diǎn)，于垂直高度0.7 m(即溫州蜜柑樹冠冠層下離地高度)處測定入射光光強(qiáng)與反射光光強(qiáng)，計算光強(qiáng)反射率。光強(qiáng)反射率(%)=反射光光強(qiáng)/入射光光強(qiáng)×100%。設(shè)3個重復(fù)，并統(tǒng)計分析。

果園土壤濕度。采用便攜式土壤水分測定儀(SPectrum TDR300)測定深度為20 cm處土壤濕度，根據(jù)天氣情況，測量下雨前與下雨后的第2天與第6天土壤濕度，各取20個數(shù)據(jù)，設(shè)3個重復(fù)，計算平均值與標(biāo)準(zhǔn)差。

1.2.2 果實(shí)樣品采集及數(shù)據(jù)測定 鋪膜后30 d起，每隔8 d隨機(jī)選取樹勢、掛果量相近，有代表性的5株樹，每株每次采樹冠中上部東、南、西、北4個方位的果實(shí)各3個，即每處理采果實(shí)60個，并設(shè)3個重復(fù)。果實(shí)可溶性固形物含量(%)采用手持式糖度計測定(Atago，日本)；可滴定酸含量(%)采用NaOH滴定法測定；固酸比為可溶性固形物/可滴定酸；果皮厚度(mm)采用游標(biāo)卡尺測定。

自果實(shí)進(jìn)入轉(zhuǎn)色期開始，每隔15 d選取樹勢、掛果量相近，有代表性的5株樹，每株每次采樹冠中上部東、南、西、北4個方位的果實(shí)各1個，即每個處理采果實(shí)20個，設(shè)3個重復(fù)。用校準(zhǔn)的色差計(柯尼卡美能達(dá)公司，日本，CR-400)測定果皮著色度，果實(shí)底部與圍繞果實(shí)赤道選4個方位測定L、a、b值，并計算c和h0值。其中a值表示紅綠色差，b值表示黃藍(lán)色差，L值表示果皮光澤度，c值為色飽和度表示顏色的彩度，h0表示色調(diào)角。

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0和Microsoft Excel 2007軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 透濕性地膜對溫州蜜柑果園環(huán)境的影響

特衛(wèi)強(qiáng)?透濕性反光膜具有反光效率強(qiáng)，透氣不透水等特性，于8月27日和9月1日14∶00～15∶00利用光照計測量樹下離地70 cm處鋪膜與對照地面反射光光強(qiáng)(表1)，取平均值與標(biāo)準(zhǔn)差。由于取樣時天空中有云朵，當(dāng)太陽被云朵擋住，光強(qiáng)變化較大，因此標(biāo)準(zhǔn)偏差較大，鋪膜果園數(shù)據(jù)與未鋪膜果園數(shù)據(jù)每組間隔不超過30 s，基本排除云朵的影響。數(shù)據(jù)表明不同時間反射光強(qiáng)度會有較大差異，因當(dāng)天光直射強(qiáng)度隨時間而變化。不同的地膜材料對陽光的反射率差異巨大，吳韶輝等[11]研究表明：不同天氣下離地80 cm處，透濕性反光膜的反射率在59.2%～59.7%之間，離地140 cm時反射率在52.4%～53.8%。樹冠下反射率是對照的4～5倍。張卓等[12]研究表明：在避雨棚甜櫻桃果園，離地50 cm，鋪設(shè)透濕性反光膜陽光反射率是對照的5.5倍。本研究表明:未鋪膜的果園地面反射率僅為10.69%，鋪設(shè)透濕性反光膜后地面反光率可達(dá)到52.53%，反射光照強(qiáng)度可達(dá)對照的4.9倍。這與前人測量結(jié)果[13]存在差異，可能與果園種植密度較高以及果樹樹勢冠幅有關(guān)。光照強(qiáng)度直接影響光合作用效率，光照強(qiáng)度強(qiáng)則光合作用強(qiáng)，糖分積累多，從而增加柑橘品質(zhì)。

表1 透濕性地膜鋪設(shè)對宮川溫州蜜柑果園光照的影響

浙江臺州地區(qū)一般在7月到9月上旬，會有一段長時間少雨或者無雨的高溫干旱期，這段時間也是柑橘膨大的重要時期，長時間高溫干旱嚴(yán)重影響樹勢生長，每年都會有大量橘樹因長期干旱死亡，因此保持土壤濕度至關(guān)重要。8月16日至23日無降雨，日平均氣溫28.9 ℃，23～25日降雨92.4 mm，日平均氣溫25.9 ℃，分別在23日、27日與31日檢測土壤濕度，結(jié)果取平均值與標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果表明(圖1)：鋪膜后在連續(xù)干燥的環(huán)境下水分變化較小，降幅14.19%，未鋪膜區(qū)在5 d晴天干燥情況下時間濕度下降幅度將近44.07%，差異顯著，表明特衛(wèi)強(qiáng)?透濕性反光膜的保濕效果較為顯著，由于數(shù)據(jù)有限，關(guān)于鋪設(shè)期間變化情況，來年將進(jìn)行全面統(tǒng)計分析，以便更全面地分析鋪膜對柑橘栽培環(huán)境的影響。

圖1 透濕性地膜鋪設(shè)對宮川溫州蜜柑果園土壤濕度的影響

2.2 果實(shí)著色

從表2可以看出，果實(shí)轉(zhuǎn)色初期果底轉(zhuǎn)色早于快于赤道，亮度也大于赤道部，轉(zhuǎn)色后期赤道部亮度色差均優(yōu)于果實(shí)底部。

表2 透濕性地膜鋪設(shè)對宮川溫州蜜柑果皮顏色的影響

L值表示顏色亮度，L值越大表示所測樣品的表面越亮；數(shù)據(jù)表明，隨著果實(shí)成熟，果實(shí)亮度逐漸增加并趨于穩(wěn)定[3]。進(jìn)入轉(zhuǎn)色期到完全成熟期，鋪膜宮川溫州蜜柑果皮的L值從43.23上升到69.32，對照的溫州蜜柑果皮的L值從44.37上升到68.01，轉(zhuǎn)色初期對照果皮亮度略微高于鋪膜柑橘果皮，差異不顯著，之后都是鋪膜柑橘果皮顏色亮度高于對照，且差異顯著，其中10月10日與11月10日檢測結(jié)果差異極顯著，說明鋪膜后果皮亮度高于對照。

a值(紅綠色差)正值為紅色，負(fù)值為綠色，絕對值越大紅色或綠色越深[3]；溫州蜜柑轉(zhuǎn)色規(guī)律為果實(shí)底部先轉(zhuǎn)色，而后向果實(shí)側(cè)面轉(zhuǎn)色，最終全部轉(zhuǎn)色。本研究主要統(tǒng)計果實(shí)赤道部分的色差變化，可以看出9月底到10月初鋪膜柑橘果皮a值從-14.89到-9.34，對照柑橘果皮a值從-15.62到-15.37，對照綠色度較高。而10月25日檢測結(jié)果兩者均為正值，說明10月中旬到下旬為溫州蜜柑開始脫綠的時間，果皮中紅色度增加。10月25日檢測結(jié)果鋪膜柑橘比對照柑橘a值大約增加64.63%，11月10日檢測結(jié)果鋪膜柑橘比對照柑橘a值大約增加11.82%，且鋪膜與對照柑橘差異顯著。因此鋪膜后果實(shí)顏色比對照紅色度更高，此結(jié)果與石學(xué)根等[13]在椪柑上、賈學(xué)梅等[10]在血橙及臍橙上、唐曉松等[3]在紅富士葡萄上做的試驗(yàn)結(jié)果一致，均表明鋪設(shè)特衛(wèi)強(qiáng)?透濕性反光膜可以增加果實(shí)紅色度。有研究表明，果實(shí)顏色可以影響消費(fèi)者購買意向，Iglesias等[14]研究表明紅色蘋果更受消費(fèi)者喜愛，唐曉松等[3]研究也認(rèn)為消費(fèi)者對紅色水果喜好程度更高，同時在生產(chǎn)中也發(fā)現(xiàn)消費(fèi)者對偏紅色溫州蜜柑感官評價更高。

b值(黃藍(lán)色差)正值為黃色，負(fù)值為藍(lán)色，絕對值越大，黃色或藍(lán)色越深[3]。本研究發(fā)現(xiàn)在柑橘脫綠過程中，鋪膜柑橘的b值迅速增加，且10月10日檢測結(jié)果與對照柑橘差異極顯著，而隨著轉(zhuǎn)色程度的加深兩者差異逐漸縮小，11月10日檢測結(jié)果兩者差異不顯著，認(rèn)為鋪設(shè)特衛(wèi)強(qiáng)?透濕性反光膜能促進(jìn)果實(shí)轉(zhuǎn)色可能與促進(jìn)b值增加有關(guān)，而兩者的最后一次檢測結(jié)果差異不顯著，說明鋪膜可以促進(jìn)轉(zhuǎn)黃，對黃色度無增加作用。陶俊等[15]研究表明，柑橘果實(shí)顏色轉(zhuǎn)變與果皮中葉綠色和類胡蘿卜素含量有關(guān)，隨著果實(shí)成熟葉綠素的分解，類胡蘿卜素的增加，果皮顏色逐漸轉(zhuǎn)為橙黃色，推測鋪設(shè)特衛(wèi)強(qiáng)?透濕性反光膜后，由于光利用率的增加，促進(jìn)了葉綠素的分解和類胡蘿卜素的積累，從而促進(jìn)果實(shí)轉(zhuǎn)色。

c值為色飽和度，表示顏色的彩度，其值越大，顏色越純。h0值為色調(diào)角，隨著角度的增大，顏色依次從紫紅色(0°)、紅色、橙紅色、橙黃色到黃色(90°)過渡，同樣的h0值為90°～180°，顏色從黃綠色、綠色到藍(lán)綠色(180°)過渡[3]。本研究表明隨著果實(shí)成熟c值呈現(xiàn)持續(xù)增加趨勢，而且鋪膜組增加的趨勢大于對照組，最后2次的檢測結(jié)果顯示鋪膜柑橘果實(shí)果皮轉(zhuǎn)色均勻度均高于對照，且存在顯著差異和極顯著差異，說明鋪膜可以增加果實(shí)轉(zhuǎn)色均勻程度，這與特衛(wèi)強(qiáng)?透濕性反光膜漫反射特點(diǎn)有關(guān)，在增加反射光強(qiáng)的同時，使得果實(shí)的各個表面受光照均勻，因而鋪設(shè)特衛(wèi)強(qiáng)?透濕性反光膜后果實(shí)轉(zhuǎn)色均勻度增加明顯。h0的變化趨勢也表明鋪膜后柑橘轉(zhuǎn)色快于對照，且鋪膜后柑橘果實(shí)果皮h0值小于對照，也說明鋪膜后柑橘更偏紅色。

由于特衛(wèi)強(qiáng)?透濕性反光膜采用漫反射原理反射太陽光，可以增加內(nèi)膛果實(shí)的光照均勻度，而且避免光照長時間集中照射一點(diǎn)，可以增加果實(shí)亮度與著色均勻度，同時避免光照強(qiáng)度過高時灼傷植物。通過對不同時間柑橘果皮色差的分析，表明地面鋪設(shè)透濕性反光膜后，可以增加果實(shí)亮度和促進(jìn)果實(shí)轉(zhuǎn)色，提高果實(shí)紅色度，研究結(jié)果與吳韶輝等[11]在本地早上的結(jié)果一致，但是與賈學(xué)梅的結(jié)果存在一定差異，賈雪梅等[10]研究認(rèn)為鋪膜后主要通過降低果面色澤指數(shù)b值而影響果實(shí)色澤，本研究認(rèn)為鋪膜后對果面色澤指數(shù)a值的影響大于b值。

2.3 透濕性地膜鋪設(shè)對宮川溫州蜜柑果實(shí)品質(zhì)的影響

2.3.1 可溶性固形物比較 可溶性固形物含量檢測結(jié)果(圖2)表明：鋪設(shè)特衛(wèi)強(qiáng)?透濕性反光膜，8月下旬之后可溶性固形物含量均高于對照，且自9月20日之后的檢測中鋪設(shè)特衛(wèi)強(qiáng)?透濕性反光膜的檢測與對照的檢測結(jié)果均存在顯著差異，說明鋪設(shè)特衛(wèi)強(qiáng)?透濕性反光膜可以有效提高宮川溫州蜜柑的可溶性固形物含量，胡湘明[4]、吳韶輝[9]、徐陽[16]、王浩[1]等的研究均表明：鋪設(shè)透濕性反光膜可以顯著提高水果可溶性固形物含量，與本試驗(yàn)結(jié)果一致。

圖2 透濕性地膜鋪設(shè)對宮川溫州蜜柑可溶性固形物含量的影響

2.3.2 可滴定酸比較 可滴定酸含量檢測結(jié)果(圖3)表明：鋪膜前期(8月上旬到9月上旬)對照高于鋪設(shè)特衛(wèi)強(qiáng)?透濕性反光膜，這可能是由于七八月的天氣干燥，鋪設(shè)特衛(wèi)強(qiáng)?透濕性反光膜后土壤保水能力增加，從而其可滴定酸含量較同期沒鋪設(shè)特衛(wèi)強(qiáng)?透濕性反光膜果實(shí)的低。9月初到9月中旬之間，對照低于鋪膜處理，可能是因?yàn)?月初雨水較多，同時也是宮川溫州蜜柑減酸期，下雨促進(jìn)減酸，而鋪設(shè)特衛(wèi)強(qiáng)?透濕性反光膜導(dǎo)致雨水無法滲透特衛(wèi)強(qiáng)?材料，只有葉片和果實(shí)吸收的一部分，使得鋪膜片區(qū)，橘樹吸收水分少于對照，而可滴定酸下降相對減緩，因此降酸較對照不顯著。進(jìn)入轉(zhuǎn)色期之后兩者可滴定酸含量差異極不顯著，說明鋪設(shè)透濕性反光膜對宮川溫州蜜柑的酸含量的影響較小，結(jié)果與王立如等[6]的研究結(jié)果相似，但與賈雪梅等[10]的研究結(jié)果有出入。筆者認(rèn)為在臺州地區(qū)鋪設(shè)特衛(wèi)強(qiáng)?透濕性反光膜的溫州蜜柑的果園在8月底至9月初的時候可以適量滴管澆水，促進(jìn)果實(shí)減酸，同時要控制灌水量，以免引起大量裂果影響產(chǎn)量。但灌水量多少有待進(jìn)一步研究。

圖3 透濕性地膜對宮川溫州蜜柑可滴定酸含量的影響

2.3.3 固酸比比較 固酸比分析(圖4)表明：鋪膜前期，固酸比差異不顯著，自9月下旬開始，鋪設(shè)透濕性反光膜固酸比顯著大于未鋪膜的對照，且自9月20日之后的檢測，除去11月7日的檢測結(jié)果，其余時間的檢測結(jié)果間均存在顯著差異。鋪設(shè)透濕性反光膜在11月份的平均固形物含量增加1.88 g/100 mL左右，固酸比增加17.04%，12月份的平均固形物含量增加1.08 g/100 mL左右，固酸比增加10.33%左右。臨海蜜橘市場為了延長銷售期，常采用大棚保溫的措施，使得涌泉蜜橘可以在寒潮來臨之后留樹保鮮，可以進(jìn)一步提升品質(zhì)，也可以增加果實(shí)化渣性，相較于浸泡藥水更安全，消費(fèi)者也更容易接受。本研究結(jié)果表明：隨著溫州蜜柑的完全成熟，透濕性反光膜的增質(zhì)效果有所下降，認(rèn)為可能與水果成熟過程中積累與消耗的平衡有關(guān)，前期增效明顯，與地膜漫反射促進(jìn)光合作用有關(guān)，后期增效下降，可能與柑橘完全成熟有關(guān)，具體關(guān)系有待進(jìn)一步研究。

圖4 透濕性地膜對宮川溫州蜜柑固酸比含量的影響

2.3.4 果皮厚度比較 有研究表明，果皮厚度與果實(shí)的果型指數(shù)、粗皮大果率、果型指數(shù)等存在一定關(guān)聯(lián)性[17-18]。本研究(圖5)表明：在8月下旬至9月下旬，以及10月中旬到11月中旬，對照果皮厚度大于鋪膜柑橘，其余時間變現(xiàn)為鋪膜柑橘果皮厚度大于對照柑橘，結(jié)合栽培地天氣變化，分析認(rèn)為果皮厚度與土壤和空氣濕度有關(guān)聯(lián)。對照柑橘果皮厚度大于鋪膜柑橘果皮厚度的時間為雨水較多且時間較為集中的時期，而鋪膜柑橘果皮厚度大于對照柑橘果皮厚度的時間為相對少雨多晴天的時間。同時發(fā)現(xiàn)果實(shí)成熟后除了10月30日的檢測結(jié)果存在顯著差異，其余檢測均差異不顯著，認(rèn)為鋪膜對果實(shí)厚度無顯著影響。

圖5 透濕性地膜對宮川溫州蜜柑果皮厚度的影響

3 結(jié)論

本研究表明，鋪設(shè)特衛(wèi)強(qiáng)?透濕性反光膜宮川柑橘樹下離地70 cm處內(nèi)膛果接受光強(qiáng)是對照的5倍左右，從而增加內(nèi)膛的光合作用，增加糖分積累而提升內(nèi)在品質(zhì)。同時由于特衛(wèi)強(qiáng)?反光膜反射原理為漫反射，使果實(shí)表面接受光照均勻，著色均勻。由于光照增強(qiáng)，從而果實(shí)著色提前，且亮度大于對照，鋪設(shè)透濕性反光膜使成熟果實(shí)色澤更鮮艷，更光潔明亮，顏色更紅，提高了商品價值，增加了消費(fèi)者認(rèn)可程度。鋪設(shè)透濕性反光膜可以顯著提高可溶性固形物含量，果實(shí)糖分積累增加，酸度降低，從而提高固酸比而品質(zhì)更佳，更符合消費(fèi)者的口感，更容易獲得市場歡迎，增加果農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收益。