田 錕,李成成,孟銀銀,余國(guó)強(qiáng),金雪微,吳紅霞,鄧群仙,張慧芬*
(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,成都 611130;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,北京 100094;3.四川省會(huì)理縣農(nóng)村專業(yè)技術(shù)協(xié)會(huì),四川 會(huì)理 615100)
果園鋪設(shè)反光膜既可調(diào)節(jié)果樹冠層微環(huán)境,又能改善果實(shí)品質(zhì),是一項(xiàng)高效實(shí)用的生產(chǎn)技術(shù)[1]。鋪設(shè)反光膜后對(duì)果樹的影響是多方面的,如對(duì)果樹生長(zhǎng)的土壤環(huán)境、果樹的光環(huán)境、減少果樹病蟲發(fā)生等方面都產(chǎn)生了積極影響。樹盤覆反光膜能提高葉片的光合速率和果實(shí)綜合品質(zhì)[2],促進(jìn)蘋果[3]、秋姬李[4]果實(shí)花色苷積累,提高著色率和總酚含量。王浩等[5]研究發(fā)現(xiàn),果園覆蓋反光膜可以促進(jìn)柑橘中還原糖的含量,陳發(fā)興等[6]研究發(fā)現(xiàn),樹盤覆反光膜可以降低枇杷果實(shí)的可滴定酸的含量,提升糖酸比。然而在石榴上尚未見覆蓋反光膜相關(guān)的應(yīng)用與文獻(xiàn)報(bào)道。涼山州會(huì)理縣是四川省石榴主產(chǎn)區(qū),也是全國(guó)石榴第一縣,其主栽品種為‘突尼斯軟籽’石榴等。2018年,全縣石榴種植面積達(dá)40萬km2以上,產(chǎn)量70萬t,產(chǎn)值47億元。但會(huì)理石榴栽培上還存在種植密度大、樹體光照不足且中下層果實(shí)著色難等問題,為了進(jìn)一步提升石榴品質(zhì),提高會(huì)理石榴的產(chǎn)值,將反光膜應(yīng)用到石榴產(chǎn)業(yè)上是一項(xiàng)十分有意義的探索。
田間試驗(yàn)于四川省涼山州會(huì)理市銅礦村的石榴園進(jìn)行(北緯26°30'29″,東經(jīng)102°17'7″)。試驗(yàn)地海拔1 780 m,園內(nèi)土壤均為紫泥土,石榴種植株行距為2.5 m×3.0 m,樹齡10 a,樹勢(shì)基本一致,進(jìn)行常規(guī)化的果園管理。試驗(yàn)樹為10 a的扦插‘突尼斯軟籽石榴’。供試反光膜為1.2絲PET銀色反光膜。2020年8月15日,在果實(shí)摘袋后,選擇樹勢(shì)和掛果量相近的三行果樹,樹盤下覆銀色反光膜,樹的兩邊各鋪一條,中間不留縫隙,鋪設(shè)長(zhǎng)度為15 m,隨機(jī)選擇9株果樹作為處理。在處理同一行,與處理組相隔6 m遠(yuǎn)的地方,隨機(jī)選擇9株果樹作為對(duì)照組。3株一個(gè)重復(fù),共重復(fù)3次。14 d后取成熟期果實(shí)樣品,每個(gè)重復(fù)分別在樹冠的上層、中層和下層隨機(jī)取5個(gè)果實(shí),裝入盛有冰袋的保溫箱中低溫運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,隨即測(cè)定相關(guān)指標(biāo),同時(shí)取果汁貯存于-80℃冰箱待用。
便攜式色差儀(CR-400)測(cè)定果面和籽粒L*(代表物體的明亮度:0~100表示從黑色到白色)、a*(代表物體的紅綠色:正值表示紅色,負(fù)值表示綠色)、b*(代表物體的黃藍(lán)色:正值表示黃色,負(fù)值表示藍(lán)色)色差值,繞赤道線均勻取三點(diǎn)測(cè)定,取平均值。WDGY-4型果實(shí)硬度計(jì)測(cè)果皮和籽粒硬度,果皮硬度繞赤道線均勻取三點(diǎn)測(cè)定,取平均值。果實(shí)著色面積分為5級(jí):0級(jí),為青果,按0計(jì)算;1級(jí),果實(shí)紅色著色面積占果實(shí)表面積小于1/4,按25%計(jì)算;2級(jí),果實(shí)著色面積占果實(shí)表面積大于等于1/4小于1/2,按50%計(jì)算;3級(jí),果實(shí)著色面積占果實(shí)表面積大于等于1/2小于3/4,按75%計(jì)算;4級(jí),果實(shí)著色面積占果實(shí)表面積大于等于3/4,按100%計(jì)算。著色面積=∑(各級(jí)果數(shù)×各級(jí)面積)/總果數(shù)[7]。
手持測(cè)糖儀器(浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司)測(cè)定可溶性固形物??扇苄蕴菧y(cè)定采用蒽酮-乙酸乙酯法[8]。可滴定酸測(cè)定采用氫氧化鈉滴定法[9]。Vc含量測(cè)定采用 Kampfenlel的 Fe3+還原法[10]??偡雍繙y(cè)定采用Folin-Ciocalteu法[11]??傸S酮含量的測(cè)定采用Jia Y.S.等的方法[12]??傸S烷醇含量的測(cè)定采用p-DMACAD方法[13]??偦ㄇ嗨夭捎名}酸-甲醇提取法[14]。DPPH清除能力、FRAP的測(cè)定分別采用W.B.Brandwilliams等[15]的方法和I.F.Benzie等[16]的方法。
采用Microsoft Excel 2019軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和制圖,SPSS 22軟件進(jìn)行方差分析。
由表1可知,各處理單果重依次為下層覆膜>上層覆膜>中層覆膜>中層未覆膜>上層未覆膜>下層未覆膜,其中下層覆膜處理較未覆膜處理單果重高出12.71%,上層和中層的覆膜處理單果重較未覆膜的處理無明顯差異。籽??傊嘏c單果重變化趨勢(shì)相似,上層與中層處理與對(duì)照間差異不顯著(P<0.05),下層覆膜處理籽??傊剌^上層高出15.20%。各覆膜處理與未覆膜果實(shí)縱徑無顯著差異,但上層和下層的覆膜處理果實(shí)橫徑高于對(duì)照。各層的覆膜處理與未覆膜處理間的百粒重、百粒干重和出汁率之間差異不顯著(P<0.05),說明覆膜處理對(duì)籽粒含水量影響不明顯。
表1 地面覆反光膜對(duì)石榴重量的影響Table 1 Effect of reflective film mulching on fruit weight of pomegranate
由表2可知,會(huì)理栽培的‘突尼斯軟籽’石榴果實(shí)可溶性固形物為14.97%~15.40%,可溶性糖含量為11.58%~12.11%,可滴定酸含量為0.23%~0.24%,固酸比為65.16%~68.74%,糖酸比為48.97%~55.13%。各層覆膜處理與未處理的果實(shí)TSS、可滴定酸、Vc和固酸比無顯著差異(P<0.05)。可溶性糖和糖酸比在上層和中層覆膜處理與未覆膜處理間的差異不顯著(P<0.05),但下層的覆膜處理較未覆膜處理分別提升4.58%和12.58%。
表2 鋪設(shè)反光膜對(duì)石榴Vc、可溶性糖、可滴定酸、TSS、固酸比和糖酸比的影響Table 2 Effect of reflective film mulching on Vc,soluble sugar,titratable acid,TSS,solid-acid ratio and sugar-acid ratio of pomegranate
由圖1可知,經(jīng)過覆膜處理,石榴樹冠上、中和下的果實(shí)著色面積呈極顯著提升,上、中和下層的覆膜處理與未覆膜處理相比分別高出27%、80%和157%,差異顯著(P<0.01)??偟目磥恚佋O(shè)反光膜可以明顯增加石榴的著色面積。
圖1 地面覆反光膜對(duì)石榴果皮著色面積的影響Figure 1 Effect of surface reflective film mulching on coloring area of pomegranate peel
‘突尼斯軟籽’石榴果實(shí)成熟時(shí),果皮綠色褪去,轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色。果皮色差測(cè)定可知(表3),果皮a*值大小依次為:上層覆膜>上層未覆膜>下層覆膜>中層覆膜>中層未覆膜>下層未覆膜,與未覆膜相比,覆膜處理均提高果實(shí)紅色著色,其中下層與中層效果最顯著(P<0.05),分別提高了28.09%、106.99%。覆膜后下層果實(shí)著色達(dá)到上層果實(shí)著色效果。與未覆膜的相比,覆膜處理L*值(亮度)與b*值(黃藍(lán)值)下降,下層的覆膜處理果實(shí)顯著低于未覆膜處理(P<0.05)。
表3 鋪設(shè)反光膜對(duì)石榴果皮色差的影響Table 3 Effect of reflective film mulching on color difference of pomegranate peel
由表4可知,上層和下層覆膜處理的籽粒L*值顯著提升,分別提升16.22%和12.18%,中層沒有顯著變化;上中層覆膜處理a*顯著提升,分別提升12.18%和9.2%;上層和下層經(jīng)過覆膜的處理籽粒b*值有顯著性提升,分別提升17.08%和34.17%,而中層的處理不顯著(P<0.05)。試驗(yàn)結(jié)果表明:地面覆蓋反光膜一定程度上促進(jìn)了果實(shí)籽粒著色。
表4 地面覆反光膜對(duì)石榴籽粒色差的影響Table 4 Effect of ground reflective film mulching on color difference of pomegranate seeds
由表5可知,與各層的未覆膜處理相比,覆膜處理的總花青素、總酚和總黃酮在上層和中層均無顯著差異(P<0.05),在下層有顯著性的提升(P<0.05),分別提升11.44%、3.03%和12.43%;總黃烷醇含量則無顯著性差異(P<0.05)。
表5 地面覆反光膜對(duì)石榴果汁總花青素、總酚、總黃酮和總黃烷醇含量的影響Table 5 Effect of reflective film mulching on the contents of total anthocyanin,total phenols,total flavonoids and total flavanols in pomegranate juice
由表6可知,與未覆膜的對(duì)照相比,中下層覆膜處理的DPPH清除能力有顯著性增加(P<0.05),分別增加7.26%和12.89%,上層則無明顯差異(P<0.05);Frap則在上層和下層顯著性提升,分別增加3.67%和9.30%,中層則無顯著性差異(P<0.05)。結(jié)果表明,通過覆膜處理,可以對(duì)石榴果汁的抗氧化能力有一個(gè)明顯的提升效果。
表6 地面覆反光膜對(duì)石榴果汁抗氧化能力的影響Table 6 Effect of reflective film mulching on antioxidant capacity of pomegranate juice
石榴的外觀色澤是影響商品果分級(jí)及商品價(jià)值的重要指標(biāo)。光照是影響果實(shí)色澤的重要因子之一。高清華等[17]研究發(fā)現(xiàn),在沒有任何處理的情況下,桃果實(shí)的花青素含量會(huì)隨樹冠的高度的下降而下降,而樹下覆反光膜可以有效提升樹體中下部樹冠外圍和內(nèi)膛的光照,從而可以有效促進(jìn)中下層果實(shí)的著色,增加光照可以促進(jìn)蘋果果皮的花青素的積累,使果實(shí)變紅[18]。本研究也表明,通過反光膜覆蓋處理,可以有效促進(jìn)果實(shí)著色,顯著性提升果實(shí)的著色面積,同時(shí)也會(huì)提高籽粒著色及花青素含量。在錦橙[19]、李[4]等研究中也發(fā)現(xiàn),增加光照后,促進(jìn)了果實(shí)色澤發(fā)育,果皮花青素積累,a*值上升,但L*值下降,與石榴覆反光膜處理以后結(jié)果相似。但果肉或籽粒L*值變化研究較少,石榴籽粒a*值增加,說明覆反光膜也促進(jìn)了籽?;ㄇ嗨胤e累,但L*值上升的可能原因有待進(jìn)一步研究。
可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸和Vc等是評(píng)價(jià)果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)[20]。前人研究表明,地面覆反光膜可以提升果實(shí)糖、Vc等含量,對(duì)樹冠下層的效果更加明顯[21-23]。在蘋果[18]、柑橘[3,24]和枇杷[25]上研究發(fā)現(xiàn),通過長(zhǎng)時(shí)間覆膜可以降低可滴定酸的含量,并且時(shí)間越長(zhǎng)效果越明顯。本研究發(fā)現(xiàn),覆膜處理會(huì)一定程度增加可溶性糖和Vc的含量,但對(duì)可滴定酸沒有明顯的影響,在其他水果上也有類似的結(jié)論[26-27]。
石榴中含有豐富的酚,是石榴果實(shí)中主要的抗氧化物質(zhì)。果園覆反光膜可以顯著提升李子[4]、桃[28]、越橘[29]和葡萄[30]的酚類物質(zhì)。石榴果實(shí)研究也發(fā)現(xiàn),地面覆反光膜可以顯著提升總酚含量,促進(jìn)下層果實(shí)總黃酮含量積累。
本研究表明,在采收前兩周左右覆反光膜可以有效提升中下層果實(shí)果皮著色,促進(jìn)籽粒花青素含量的積累,縮短石榴脫袋后曬果上色的時(shí)間。同時(shí)在一定程度上提升果汁中可溶性糖、Vc和酚類物質(zhì)的含量以及抗氧化能力,提升果實(shí)內(nèi)在的品質(zhì)。綜上所述,地面覆反光膜可以提高石榴樹冠中下層果實(shí)綜合品質(zhì),進(jìn)而增加果實(shí)的經(jīng)濟(jì)效益。