蘋果套袋替代品研究與應(yīng)用現(xiàn)狀及展望

馬巧榮，張開祥 ，徐福利

(1.陜西漢唐農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究院，陜西楊凌 712100；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)水土保持研究所，陜西楊凌 712100)

蘋果套袋后形成相對封閉的微環(huán)境，能防曬、保濕、防水、保溫、防止污染和病蟲侵害，顯著提高果實品質(zhì)[1]。套袋栽培在中國、日本及韓國使用普遍，近年韓國與日本套袋面積減少趨勢明顯[2]。套袋栽培消耗木材、污染環(huán)境，不利于碳循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展[3]；費工費時、投資占比大[4]；降低果實品質(zhì)[5]和果實香氣物質(zhì)總量[6]。近年來，雖然也發(fā)明了蘋果套袋機器[7-9]，但僅解決用工問題，并不能解決環(huán)境的污染和果實品質(zhì)降低的問題。蘋果免套袋栽培具有對環(huán)境友好、降低人工成本、提高果實品質(zhì)的優(yōu)勢。使用果袋替代品是達到蘋果免套袋優(yōu)質(zhì)栽培的方法之一，其原理是將果袋替代品用于果實表面，形成一層均勻、連續(xù)的保護膜，替代傳統(tǒng)的果實套袋。筆者綜合比較分析了多種蘋果套袋替代品的研究進展與應(yīng)用現(xiàn)狀，同時對目前存在的一些問題進行探討分析，以期為蘋果的免套袋栽培的發(fā)展、免套袋替代品的研究與開發(fā)利用提供有益的參考。

1 蘋果套袋替代品的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 營養(yǎng)元素與成膜劑復(fù)配

營養(yǎng)元素與成膜劑復(fù)配后噴施在植物體上，形成的膜可替代果實套袋的同時還可補充作物生長所需的營養(yǎng)元素，提高果實的抗逆性，防止缺素癥，提高蘋果產(chǎn)量和品質(zhì)。目前市面上較多的是將中量元素鈣與成膜劑復(fù)配而成的制劑。

在日本，用于蘋果無袋栽培的鈣肥“賽爾蓓麗”主要由鈣離子誘導(dǎo)劑和有機皮膜組成。噴施“賽爾蓓麗”的效果與蘋果套袋栽培無顯著差異。膨大期噴施可在果實表面形成透明保護膜，補充鈣元素，增加果實硬度和表光、增強抗病力、改善品質(zhì)等作用，減少農(nóng)藥使用率，且成本只有套袋的1/6[10]。

有機保護膜[11，12]“康露威”的主要成分是有機鈣制劑和有機皮膜劑。瞿振芳等研究顯示，有機保護膜適用于嘎拉和富士蘋果的免套袋生產(chǎn)，使用后能提升果實外觀和內(nèi)在品質(zhì)，果實鮮艷，顯著提高蘋果的縱橫徑、單果重、產(chǎn)量、硬度及可溶性固形物含量。嘎拉蘋果噴施有機保護膜比套紙袋節(jié)約了65%成本；相較于套紙加膜袋，富士噴施有機保護膜則節(jié)省了80%人工，節(jié)約了56%的成本。

西北農(nóng)林科技大學(xué)安德榮教授研發(fā)的“高脂鈣膜”基本原理與上述產(chǎn)品相似，目前在多個地區(qū)進行小規(guī)模推廣試驗。

鈣與成膜劑復(fù)配制劑在其他果樹上也有廣泛的應(yīng)用。梁增等[13]用輕質(zhì)碳酸鈣、醋酸乙烯酯及其他相關(guān)藥劑等制得的噴白劑，對柑桔樹體進行整體涂白后，在預(yù)防柑桔日灼的同時可降低病蟲害，提高果面光滑度、優(yōu)果率。

1.2 微生物類果袋替代品

微生物類果袋替代品屬于復(fù)合微生物菌劑產(chǎn)品，是由特定的微生物與營養(yǎng)物質(zhì)復(fù)合而成的活體微生物制品，具有給作物提供營養(yǎng)、提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量或改善品質(zhì)的作用。噴施不同來源及種類的微生物果袋替代制劑對蘋果的影響不同。

以植物體內(nèi)提取出的內(nèi)生、共生菌為主要成分制備而成的“生物膜”[14]，噴施后可促進蘋果著色，提高蘋果可溶性固形物含量和固酸比，改善果實風(fēng)味；并能顯著提高葉面積、葉綠素含量和光合速率、促進葉片、樹體及果實的生長發(fā)育，提高單果重；噴施生物膜的成本是套袋的24.8%。

但是也有相反的研究結(jié)論。楊偉等研究顯示[15]，噴施生物免疫膜復(fù)合微生物菌劑“宏寶旺”(有效活菌≥10億·mL-1)對蘋果相比于清水對照能改善果面光潔度，但是作用不及套袋處理；雖然對富士蘋果品質(zhì)有一定的提高作用，但比套袋處理仍有較大差距；而且噴施免疫膜藥劑對蘋果著色度沒有明顯的作用。

另外，主要成分是復(fù)合微生物菌劑的“果亮”生物免疫膜[16]，基本原理與上述產(chǎn)品相同，目前在進行小規(guī)模推廣試驗階段。

1.3 腐植酸類果袋替代品

使用腐植酸類的果袋替代品，在保護果面的同時，生物刺激素腐植酸可以刺激果樹生長，提高對養(yǎng)分的吸收利用率，增強抗逆性。陜西科技大學(xué)研發(fā)的“蘋果面膜”[17]就是其中一種。由A和B兩種液體制劑構(gòu)成，A劑主要成分是礦物腐植酸，B劑起到交聯(lián)抗菌的作用，防止裂果。A和B制劑經(jīng)特定的噴施方法應(yīng)于到蘋果后，A、B制劑間會立即發(fā)生反應(yīng)，在果面形成一層肉眼可見的黑色高分子膜，可代替果袋，起到防病蟲、防裂、防曬的效果。

另一種是生化黃腐酸生物膜，由陜西生物農(nóng)業(yè)研究所利用微生物工程和生物膜技術(shù)原理制成。噴施到果面后形成的膜具有良好的通透性和延伸性，能有效防止果皮的農(nóng)藥污染和菌、蟲等損傷。同時生化黃腐酸中含有的各種營養(yǎng)成分可以被果樹吸收，促進果樹生長。

1.4 殼聚糖類套袋替代品

殼聚糖是由直鏈狀多糖組成的一種具有生物活性的生物刺激素，具有良好的成膜性和抗菌保鮮能力，易于生物降解，無毒。殼聚糖可單獨使用，也可與其他物質(zhì)復(fù)配改性后進行施用。

殼聚糖與醋酸制備成的殼聚糖復(fù)合涂膜[18]，用于蘋果表面，可形成一層透明的殼聚糖薄膜，可增強蘋果果實的抗病能力，降低腐爛率。

殼聚糖與水楊酸、納米氧化鋅制備成的復(fù)合膜材料[19]，能長期抑制植物性病菌。噴施到水果、蔬菜表面會形成一層保護膜，能抗病、防蟲、降低成本、降低環(huán)境污染；用于芒果和番石榴，可使果實表面光滑，顏色均一，賣相好。

1.5 其他套袋替代品

另外，有一些膜類產(chǎn)品在蘋果采摘后的保鮮及其他作物的免套袋種植中使用效果較好，如應(yīng)用在蘋果免套袋種植中，需要進行進一步的研究和探索。

高脂膜[20]的主要成分是高碳醇，是一種芳香無毒的乳狀高分子物質(zhì)。噴施在植物表面會自動擴散，形成均勻、連續(xù)、透明的分子膜層，起到液膜套袋作用，還可以屏蔽病蟲撲食信號和削弱傳播媒介，抵抗和防御自然環(huán)境災(zāi)害。

乳狀液體植物保護膜[21]是由天然物質(zhì)提取制成的中性、可降解、安全無毒的產(chǎn)品。在山楂、棗等不適宜套袋的小型果上，噴施乳狀液體植物保護膜后形成網(wǎng)狀膜保護層，可隨果實生長、膨大而拉伸，用于小型果防裂果。

2 蘋果套袋替代品存在的問題

蘋果免套袋栽培在農(nóng)業(yè)、環(huán)保以及經(jīng)濟等領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。國內(nèi)外對蘋果套袋替代品的理論研究和實踐應(yīng)用已經(jīng)取得了一定的成就，并在不斷深化中。但是蘋果免套袋替代品的研究和應(yīng)用過程中仍然存在一些問題。

2.1 原料局限性

套袋替代品的使用效果與產(chǎn)品使用后在蘋果果面形成的膠膜密切相關(guān)，隨著果實的膨大，膜的表面積增加、厚度降低，對于病蟲害的抵抗力會隨之減弱，因此需要研發(fā)綜合性能更佳的套袋替代品。微生物類果袋替代品在噴施到蘋果表面后，微生物活性維持、生存所需的養(yǎng)分來源是待解決的問題。腐植酸類的蘋果套袋替代品由于腐植酸呈棕黑色，用于蘋果表面，可能會對透光性、吸光性、保溫性、著色性、清洗等產(chǎn)生影響。因此，想要免套袋替代品在中國更大面積的推廣應(yīng)用，首先必須要克服產(chǎn)品的這些弱點。

2.2 試驗數(shù)據(jù)較少

不同的蘋果套袋替代品隨著應(yīng)用品種、種植區(qū)域和農(nóng)藝措施的不同，其使用效果差異極大。雖然蘋果套袋替代品已經(jīng)在大力試驗及示范推廣中，但是套袋替代產(chǎn)品的田間試驗數(shù)據(jù)報導(dǎo)較少。單一種類的套袋替代品與套袋栽培的效果對比研究較多，而不同種類的蘋果套袋替代品之間的對比研究很少。在基礎(chǔ)試驗研究方面，還需國家加大產(chǎn)業(yè)扶持力度，走產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的道路。

3 結(jié)語

盡管在過去對蘋果套袋替代品做了很多方面的研究，但是在套袋替代品新材料的尋找、新配方的研發(fā)、效果驗證及產(chǎn)品推廣上還須繼續(xù)努力。蘋果套袋栽培費工費時、投資占比大、果實內(nèi)在品質(zhì)低，并且果袋加工消耗木材資源、果袋塑料內(nèi)膜在環(huán)境中難降解，污染環(huán)境；蘋果免套袋栽培使用套袋替代膜，可抗病、防蟲、降低成本、降低環(huán)境污染，并且其使用方法簡單、高效快捷、環(huán)境友好，節(jié)省人力、物力及財力。因此，免套袋栽培是蘋果種植產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢，大力研究、推廣及使用蘋果套袋替代品，具有廣闊的市場前景和戰(zhàn)略意義。