不同生物保護(hù)膜對瑞雪蘋果果實品質(zhì)的影響

程世玉，魯玉妙，孫魯龍，王翠翠，李英娟，高華

（西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

蘋果（Malus domesticaBorkh.）是我國水果生產(chǎn)中主要栽培的樹種，也是世界上栽培最廣泛的水果樹種之一［1］。蘋果套袋技術(shù)從上世紀(jì)70～80年代在我國開始應(yīng)用，2005年，農(nóng)業(yè)部設(shè)立“蘋果套袋關(guān)鍵技術(shù)示范補(bǔ)貼”專項，加速了套袋技術(shù)的推廣和普及，成為蘋果生產(chǎn)的常規(guī)管理措施［2］。蘋果套袋有利于果實著色［3］，使果面光潔［4］、減輕病蟲害［5］。但蘋果套袋帶來栽培成本升高［6］、果實內(nèi)在品質(zhì)下降［7］等一系列問題。因此，尋找一種安全省力高效，替代果實套袋的新型技術(shù)迫在眉睫［8］。

目前研發(fā)較多的一種是將營養(yǎng)元素、微生物、生物刺激素等與膠體復(fù)配，制備成蘋果套袋替代品，將果袋替代品用于果實表面，可形成一層替代套袋的保護(hù)膜，能提高果實內(nèi)在品質(zhì)，改善風(fēng)味，促進(jìn)葉片、樹體及果實的生長發(fā)育，促進(jìn)蘋果著色［3］。

我國現(xiàn)階段研發(fā)推廣的有以生物刺激素腐植酸與膠體復(fù)配的制劑［9］，以復(fù)合微生物菌劑為主要成分的生物免疫膜［10］，以鈣元素為主要成分的膜劑［11］。研究表明，噴施植物生長調(diào)節(jié)劑可提高大豆［12］、玉米［13］和水稻［14］等作物產(chǎn)量；國內(nèi)外學(xué)者研究表明殼聚糖復(fù)配處理能顯著提高黃瓜［15］、草莓［16］、臍橙［17］、蘋果［18］等果蔬硬度、糖酸比、可溶性固形物、Vc及可溶性蛋白質(zhì)等內(nèi)含物。呂嬌陽［19］研究表明噴施生物保護(hù)膜（復(fù)合微生物菌劑）成本顯著低于套袋成本，每畝節(jié)約1 596.11元。瞿振芳等［20］研究表明噴施有機(jī)保護(hù)膜（以鈣元素為主要成分的膜劑）果實亮度顯著高于不套袋果，果實顏色更加鮮紅，底色更黃。陳學(xué)森等［21］建議在蘋果上可噴施“陽光生物保護(hù)膜”以替代套膜袋。

瑞雪蘋果作為具短枝性狀，早果、豐產(chǎn)性強(qiáng)且具有特殊香氣的優(yōu)質(zhì)晚熟黃色蘋果新品種，較耐貯藏，采用不套袋栽培，能充分發(fā)揮新品種果實特性的比較優(yōu)勢，有利于開拓市場、實現(xiàn)產(chǎn)品差異化競爭［22］。但崔彩芳等［23］研究表明瑞雪蘋果不套袋栽培后，其成熟期較套袋果會提前且果實硬度顯著低于套袋果硬度，貯藏性會減弱，在某種程度上或許會降低其商品價值。為了維持其效益，應(yīng)通過一些措施來提高瑞雪蘋果不套袋果的耐貯性。而鈣是植物生長發(fā)育所必需的營養(yǎng)元素，對果實鮮食品質(zhì)及貯藏品質(zhì)具有顯著的影響［24］。因此，可通過噴施以鈣元素為主要成分的膜劑或者微生物菌劑來提高果實鈣含量，增加果實硬度延長貯藏期，以實現(xiàn)瑞雪蘋果不套袋栽培。

目前市面上已經(jīng)有多種生物保護(hù)膜，但其對瑞雪不套袋栽培的影響并不清楚，分析相關(guān)影響，一方面可篩選較適宜的膜，規(guī)范使用方法，一方面可為研發(fā)專用膜提供參考和思路。本研究探討不同生物保護(hù)膜對瑞雪蘋果果實品質(zhì)的影響，從而篩選出適宜瑞雪蘋果不套袋栽培的生物保護(hù)膜，為黃土高原瑞雪蘋果不套袋栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及材料

試驗于2020年5月～10月在陜西省渭南市白水縣西和家卓村振華專業(yè)合作社（N 35°12′26″，E 109°32′49″）進(jìn) 行，海拔900 m，年均 降雨 量577.8 mm，年均氣溫11.4℃。試驗材料為3年生瑞雪，M26矮化自根砧栽培，株行距2 m×4 m。

1.2 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)置3種生物保護(hù)膜處理（表1），以不套袋噴清水、套紙袋（雙層三色袋，外袋一面黃色一面黑色，內(nèi)袋紅色）為2種對照處理。每種處理選取生長健壯，樹勢一致的3株樹，3次重復(fù)。用水量均為每3株4.5 L，于花后統(tǒng)一開始噴第1次，每隔15～20 d使用噴霧器對整株樹進(jìn)行均勻噴灑，直至花后180 d采收，共計噴施8次，期間田間肥水管理一致。A、B、C均稀釋300倍噴施使用，遇雨水后需要及時補(bǔ)噴。

表1 生物保護(hù)膜信息Table 1 Bioprotective membrane information

1.3 測定項目及方法

1.3.1 采樣試驗地的瑞雪蘋果成熟期為2020年10月下旬，每株樣本樹均按照從樹冠由外圍至內(nèi)層多方位進(jìn)行果實采摘，每3株樹作為一個處理混合取樣，重復(fù)3次，將果實放置于裝有冰袋的保溫泡沫箱中運(yùn)回實驗室，放4℃冰箱冷藏備用，待測。

1.3.2 果實外觀指標(biāo)測定單果質(zhì)量［25］：用電子天平稱質(zhì)量，精度為0.1 g。

果形指數(shù)［25］：用游標(biāo)卡尺分別測量果實縱徑和橫徑，求其比值。

果實色澤參數(shù)［26］：用Minolta CR-400型色差計測定果面的L*、a*和b*值。（L代表果皮亮度，a表示果皮紅綠色度，b表示果皮黃藍(lán)色度）值。

1.3.3 果實內(nèi)在指標(biāo)測定硬度［27］：用FTA-GS-15水果質(zhì)地分析儀測定。

可溶性固形物含量［27］：用日產(chǎn)ATAGO（PAL-1）手持?jǐn)?shù)顯折光儀測定。

可滴定酸含量［27］：用FFRUIT ACIDZTY METER GMK-835型酸度計測定。

VC含量［28］：通過鉬藍(lán)比色法，利用紫外分光光度計測定在760 nm下的吸光度值，代入公式計算VC含量。

1.3.4 果實全Ca測定取樣：植物果實樣本選取健康成熟無病蟲害的瑞雪果實，剪去果柄。

清洗：先用蒸餾水清洗3次再用去離子水洗凈擦干，將果實切分為1 cm3左右，充分混勻，稱質(zhì)量并記錄。

烘干：稱好后將樣品置于105℃恒溫箱內(nèi)處理15 min，再降至80℃恒溫烘至恒質(zhì)量，取出后將其充分粉碎過0.5 mm塑料篩，混合均勻后裝入自封袋，置于干燥器備用。

測定方法：采用火焰原子吸收分光光度計法測定［29］。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)測定3次生物學(xué)重復(fù)，采用SPSS 16.0數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行方差、相關(guān)性分析，用Microsoft Excel 2015進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析。數(shù)據(jù)以±s表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生物保護(hù)膜對瑞雪果實外觀品質(zhì)的影響

2.1.1 不同生物保護(hù)膜對瑞雪果實單果質(zhì)量及果形指數(shù)的影響由表2可知，與CK1相比，A、B、C處理的瑞雪蘋果單果質(zhì)量、縱徑、橫徑均顯著提高，B、C處理果形指數(shù)均顯著提高，其中以B處理的效果最好。A、B、C處理的單果質(zhì)量較CK1分別顯著提高29.04%、32.22%、24.87%；縱徑較CK1分別顯著提高21.07%、31.50%、24.13%；橫徑較CK1分別顯著提高13.87%、19.73%、14.71%；B、C處理果形指數(shù)較CK1分別顯著提高10.22%、7.95%。

由表2可知，B、C處理的果實縱徑較CK2分別顯著提高13.40%、7.06%，B處理橫徑較CK2顯著提高8.59%；以B處理的單果質(zhì)量、果形指數(shù)最高，與CK2相比均無顯著差異；結(jié)果表明，B處理較不套袋能顯著提高果實橫徑和縱徑。

表2 不同生物保護(hù)膜對瑞雪果實單果質(zhì)量及果形指數(shù)的影響Table 2 Effects of different biological protective films on single fruit weight and fruit shape index of Ruixue

2.1.2 不同生物保護(hù)膜對瑞雪果實色澤的影響由表3可知，A、B、C處理的果皮紅綠色度較CK1分別顯著提高41.09%、25.85%、22.52%；黃藍(lán)色度分別顯著提高46.99%、43.74%、42.77%；果實亮度分別顯著降低9.25%、6.78%、8.70%。噴施3種生物保護(hù)膜較套袋處理均能顯著提高瑞雪蘋果果皮紅綠色度、黃藍(lán)色度，其中以B處理最接近套袋果的亮度。

由表3可知，A、B、C處理的果實亮度較CK2分別顯著提高4.16%、6.99%、4.79%；果皮紅綠色度分別顯著降低142.86%、205.71%、219.43%；黃藍(lán)色度以A處理最高，為50.24，與CK2無顯著差異。噴施3種生物保護(hù)膜較不套袋處理均能顯著提高瑞雪蘋果果實亮度，其中以B處理最高。

表3 不同生物保護(hù)膜對瑞雪果實色澤的影響Table 3 Effects of different biological protective films on fruit color of ruixue

由圖1可知，CK1的果面光潔度最高，與CK2相比，A、B、C處理的瑞雪蘋果果面較光潔，果點小且顏色淺，CK2果實表面果點大而多，果面有銹。噴施3種生物保護(hù)膜較不套袋處理均能提高瑞雪蘋果果面光潔度。

圖1 不同生物保護(hù)膜對瑞雪蘋果果面光潔度的影響Figure 1 Effect of different biological protective films on fruit surface cleanliness of Ruixue apple

2.2 不同生物保護(hù)膜對瑞雪果實內(nèi)在品質(zhì)的影響

由表4可知，A、B、C處理的可溶性固形物含量較CK1分別顯著提高19.40%、18.43%、19.18%；固酸比含量較CK1分別顯著提高9.03%、13.05%、4.28%，且各處理間差異顯著，其中B處理固酸比含量最高，為72.14，比A、C處理分別顯著提高3.69%、8.42%；果實硬度分別顯著降低16.99%、16.31%、12.88%；VC含量以C處理最高，為7.05 mg/100 g，與CK1無顯著差異；可滴定酸含量以C處理最高，為0.24%，較CK1顯著提高14.29%。噴施3種生物保護(hù)膜較套袋處理均能顯著提高可溶性固形物、固酸比含量。

由表4可知，A、B、C處理瑞雪蘋果VC含量均顯著降低，較CK2分別顯著降低8.11%、6.74%、6.24%；可滴定酸含量以C處理最高，為0.24%，與CK2無顯著差異；固酸比以B處理最高，較CK2顯著提高9.30%。噴施3種生物保護(hù)膜較不套袋處理VC含量均顯著降低。

表4 不同生物保護(hù)膜對瑞雪果實內(nèi)在品質(zhì)的影響Table 4 Effects of different biological protective films on intrinsic quality of Ruixue fruit

2.3 不同生物保護(hù)膜對瑞雪蘋果果實Ca含量的影響

由圖2可知，噴施3種生物保護(hù)膜后果實Ca含量均顯著高于CK1、CK2，與CK1相比，分別顯著提高133.33%、393.33%、40.00%；與CK2相比，分別顯著提高105.88%、335.29%、23.52%；且各處理間差異顯著，其中B處理Ca含量最高，為0.74 mg/g，比A、C處理分別顯著提高111.43%、252.38%。噴施3種生物保護(hù)膜較CK1、CK2均能顯著增加瑞雪蘋果果實Ca含量，其中B處理的效果最好。

圖2 不同生物保護(hù)膜對瑞雪蘋果果實Ca含量的影響Figure 2 Effects of different biological protective films on calcium content in Ruixue apple fruit

3 討論

品質(zhì)與生產(chǎn)成本是影響蘋果產(chǎn)業(yè)效益的重要因素。蘋果果實品質(zhì)主要基于外觀和口感兩方面［30-31］。果實外部特征中，果實顏色是消費(fèi)者購買產(chǎn)品時所考慮的首要指標(biāo)，其次是果個［32］。瞿振芳等［20］研究表明，與不套袋相比，噴施有機(jī)保護(hù)膜能夠顯著提高2種嘎拉的果實亮度，果實顏色更加鮮紅，底色更黃。本研究中，噴施A、B、C生物保護(hù)膜較不套袋處理果實亮度均顯著提高，果皮紅綠色度均顯著降低，這與瞿振芳等［20］研究結(jié)果相似但略有不同。蘋果果實色澤主要是由底色和蓋色共同決定［33-34］。之所以形成不同色澤，是因為其果皮中色素成分的差異，花青苷、葉綠素和類胡蘿卜素3種色素成分的比例含量在不同品種之間有其特定的范圍［35］。瑞雪蘋果不套袋栽培，果實為黃綠色，在高海拔地區(qū)陽面有少量紅暈［22］。對于紅色品種，可能是因為生物保護(hù)膜的成膜物質(zhì)附著于果皮表面，使果實色澤得以改善，促進(jìn)果實著紅色；在色素積累方面，可能是因為生物保護(hù)膜在降低葉綠素含量的同時促進(jìn)了花青苷的積累，同時使花青苷合成途徑中的關(guān)鍵酶PAL活性增加，從而使果實顏色更加鮮紅，這主要和生物保護(hù)膜主成分作用有關(guān)［8］。

張瑞芳［36］研究表明，與套袋、不套袋相比，噴施生物保護(hù)膜能顯著提高延長紅、龍富短枝、長富2號及蜜脆的單果質(zhì)量，對果形指數(shù)無顯著差異。本研究中，噴施B、C生物保護(hù)膜較套袋處理均能顯著提高單果質(zhì)量和果形指數(shù)，與不套袋相比，均無顯著差異。這與前人研究結(jié)果相近但略有不同，可能是因為生物保護(hù)膜的作用效果正好與果實發(fā)育、代謝時間吻合，也可能與生物保護(hù)膜添加的主成分及其濃度有關(guān)［8］。

糖酸比是水果內(nèi)部品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，可用于評價水果的口感以及甜酸度［37］。蘋果固酸比與糖酸比成極顯著正相關(guān)，因而蘋果風(fēng)味與固酸比密切相關(guān)［38］。李展飛［8］研究發(fā)現(xiàn)與套袋對照相比，品質(zhì)改良劑均能顯著提高早、中、晚熟3個品種蘋果的糖酸比，增加果實風(fēng)味。本研究中，噴施A、B生物保護(hù)膜較套袋、不套袋處理均能顯著提高瑞雪果實固酸比，這與李展飛的研究結(jié)果相似但略有不同，可能是因為不同生物保護(hù)膜中的成膜材料以及穩(wěn)定性不同從而影響成膜效果，對果實生長發(fā)育和果實品質(zhì)形成影響有關(guān)［39］。

Ca含量對果實貯藏品質(zhì)具有顯著的影響［24］。黨納［39］研究發(fā)現(xiàn)，與套袋、不套袋相比，噴施品質(zhì)改良劑（TR1和TR2）能夠顯著提高果實Ca含量；本研究中，噴施A、B、C生物保護(hù)膜較套袋處理、不套袋處理均能顯著增加果實Ca含量，促進(jìn)果實對Ca的積累，這與黨納［39］研究結(jié)果基本一致。本研究發(fā)現(xiàn)，果實Ca含量與果實硬度不成正比，且3種生物保護(hù)膜之間果實Ca含量差異顯著，可能是因為3種生物保護(hù)膜產(chǎn)品本身所含的Ca含量不同引起，也可能是因為生物保護(hù)膜本身的成分材料所引起的Ca含量差異，或者產(chǎn)品中所含有不同性質(zhì)的Ca離子導(dǎo)致植株吸收的Ca含量不同所引起的差異，這有待進(jìn)一步研究。同時，生物保護(hù)膜作為一種新型鈣膜，可能在果實貯藏品質(zhì)上有一定的潛力，這有待進(jìn)一步研究。

生物保護(hù)膜作為一種新型材料，有望替代果實套袋在蘋果不套袋栽培上應(yīng)用推廣，由于蘋果免套袋栽培對樹勢、果園管理水平以及不套袋配套栽培措施要求較高，因此，仍需進(jìn)一步的深入研究明確其配套栽培技術(shù)措施。

4 結(jié)論

與套袋處理相比，噴施3種生物保護(hù)膜均能顯著提高瑞雪果實單果重、果實可溶性固形物含量以及果實Ca含量；與不套袋處理相比，噴施3種生物保護(hù)膜均能顯著提高果實亮度，提高果面光潔度，顯著增加果實Ca含量。本研究中，B生物保護(hù)膜綜合效果較好，可作為適宜的生物保護(hù)膜在瑞雪蘋果不套袋栽培中使用。