无纺布果袋内微环境特征及其对库尔勒香梨果实品质的影响

2014-01-22刘曼曼廖小龙王玉蓉

经济林研究 2014年2期

刘曼曼，廖康，廖小龙，贾杨，王玉蓉，刘欢，孙琪

(新疆农业大学特色果树研究中心，新疆乌鲁木齐 830052)

库尔勒香梨是原产于塔克拉玛干沙漠北缘的古老地方品种，已有1 300多年的栽培历史。库尔勒香梨以其皮薄肉细、汁多味甜、酥脆爽口、香气宜人的独特风味品质深受国内外消费者的欢迎，成为当地的名优特产[1]。目前，库尔勒香梨已发展到了36 213 hm2，是当地经济发展、农民增收的重要支柱产业之一[2]。随着库尔勒香梨商品化的不断发展，人们对果实外观品质要求越来越高，并且对果品安全问题也倍加关注，因此研究套袋对果实品质的影响具有重要意义。有研究表明，套袋可以明显改善果实的外观品质[3]，降低农药残留[4]，但同时也对果实内在品质产生了一定的负面影响[5]，这些影响与果袋类型和颜色有关[6]，不同类型果袋因其制作材料及材料质量的差别对果实生长的微环境有不同影响[7]。无纺布是一种新型材料，是目前公认的可降解无公害材料[8]。与纸袋相比，无纺布果袋具有一定的透气、防水和调光性能，袋内温度和湿度的变化比较温和，极端温度和湿度的持续时间较短，比纸袋减少了20％～80％[9]，目前已应用于葡萄[9]、桃[10]、草莓等水果及早春蔬菜[11]的覆盖生产，在库尔勒香梨果实套袋上的研究应用尚未见报道。本研究对不同颜色的无纺布袋微域环境的光照、温、湿度日变化进行了监测，并对果实外观、内在品质进行测定和对比分析，旨在探明无纺布果袋对库尔勒香梨果实品质的影响，为无纺布果袋在库尔勒香梨生产上的推广应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2013年5～9月在新疆轮台县国家果树资源圃进行，香梨园的面积为1.2 hm2，树龄26 a，株行距为5m×6m，自然开心形，树势中庸，常规管理。设白(透光率为69％)、蓝(透光率为40％)、黑(透光率为0.8％)3种不同颜色果袋处理，以不套袋为对照。落花后40d 时套袋，套袋前全树喷施杀虫杀菌剂。

1.2 研究方法

选择树冠大小和留果量相近的植株为试验树，在树冠中层外围部位对果实进行不同颜色果袋套袋处理，每处理的数量不少于100个，套袋时尽可能使幼果处在果袋的中央部位，呈悬空状态。在距采收前10d时分别将各色的果袋随机摘下50个，其余的则一直保持套袋到采收。共设置了如下6个处理：处理1，白色除袋；处理2，蓝色除袋；处理3，黑色除袋；处理4，白色留袋；处理5，蓝色留袋；处理6，黑色留袋。

1.2.1 果袋内、外光照强度测定

2013年6月，采用HOBO WERE微型气象站测定不同颜色果袋内及树冠中、上层的光照，传感器均匀分布在树冠的中层，并将三色果袋分别悬空套在传感器探头上，仪器均设置为30min自动记录1次，昼夜不间断测量5d。

1.2.2 果袋内、外温湿度测定

2013年6月，用20台由英国LASCAR公司生产的EI-USB-2[1]温湿度记录仪，不间断地测量不同颜色果袋内及冠层中上层的温度、湿度的日变化，仪器均设置为30min自动记录1次，昼夜不间断测量5d。

1.2.3 果实品质测定

9月10日采收果实，在每处理的50个样本中随机抽取15个果实，测定果实的内在品质。采用MP2001型电子天平(0.01g)称果实的单果质量；采用游标卡尺(0.01mm)分别测量果实的纵、横径；用GY-1型果实硬度计测量果实的硬度(去皮)；采用斐林法测定可溶性糖含量；用 0.1mol·L-1的NaOH 中和滴定法测量可滴定酸含量；采用2,6-二氯靛酚滴定法测定果实Vc的含量。

1.2.4 果面色泽的测定

使用美能达CR-10色差仪，每个处理选取15个果实，分别测定果实的阴、阳面色差值。采用“Hunter Lab”表色系统测定L值(光泽明亮度)，a*值(红绿色差，正值代表红色程度，正值越大，红色越深；负值代表绿色程度，负值越小，绿色越深)；b*值(黄蓝色差，正值越大，黄色越深；负值代表蓝色程度，负值越小，蓝色越深)。

2 结果与分析

2.1 不同颜色果袋内光照强度的日变化

将从气象站传感器采集到的连续5d内不同颜色果袋内外光照强度的数据进行平均计算，得到不同颜色果袋内光照强度的日变化规律，如图1所示。3种颜色的果袋内光照强度日变化趋势与对照一致，从7:00左右缓慢上升，15:00达到最高峰而后迅速下降。3种袋里的光照强度为白色袋高于蓝色袋，蓝色袋高于黑色袋。

2.2 不同颜色无纺布果袋内温、湿度的日变化

将用温、湿度记录仪采集到的连续5d内不同颜色果袋内外温度、湿度的数据进行平均计算，得到不同颜色无纺布果袋内温、湿度的日变化规律，如图2所示。3种颜色的果袋内温、湿度日变化趋势均与对照一致，温度呈“先升后降”的趋势，湿度与温度的变化趋势完全相反，即高温伴随着相对的干燥。在白天，3种果袋内的温度显著高于对照，湿度显著低于对照，而在夜间则完全相反：各果袋内温度低于对照，湿度又高于对照。3种果袋中，白色果袋内全天平均温度最高(28.84℃)，湿度最低(45.9％)，而蓝色果袋内全天平均温度最低(26.5℃)，湿度最高(47.64％)。

图1 不同颜色无纺布果袋内光照的日变化Fig.1 Diurnal variation of internal light intensity of different colors of non-woven bags

图2 不同颜色无纺布袋内温、湿度的日变化Fig.2 Diurnal variation of internal temperature and humidity of different colors of non-woven bags

2.3 不同颜色无纺布袋套袋果品质的差异

对不同颜色、不同除袋时期的无纺布果袋内的果实品质数据进行方差分析，结果见表1。由表1可知，无纺布袋的颜色对果实品质具有显著影响。各处理的单果质量均低于对照，其中处理3和处理6达到极显著，单果质量以处理4(白色留袋)的果实为最大(152.8g)。3种留袋果实的单果质量均高于除袋果实，但差异不显著；各处理的果实硬度均高于对照，其中处理3、处理5、处理6显著高于对照，且处理3达到了极显著。总糖含量数据显示：除了白色除袋外各处理均极显著低于对照，且黑色留袋最低(83.8g·kg-1)，3种留袋果的总糖含量平均值略低于除袋果。就总酸含量来说，处理3、处理4、处理6均显著高于对照，无论是否去袋，果实总酸含量均是蓝色袋最低，黑色袋最高。各处理的Vc含量存在显著差异，除蓝色留袋极显著高于对照外，其他处理均显著低于对照，特别是处理1、处理4和处理6都达到了极显著水平。无论是否去袋，果实的Vc含量以蓝色袋的最高，黑色袋的最低。总之，与对照相比，套袋果实的单果质量、总糖和Vc含量平均降低了17.00％、8.24％、9.91％，果实硬度和总酸含量则平均提高了11.63％和3.53％。

2.4 不同颜色无纺布袋套袋果果皮色泽的差异

对不同颜色、不同除袋时期的无纺布果袋内果实果皮的色泽指标进行方差分析，结果如表2所示。不同颜色无纺布袋及除袋时间对果实的果皮色泽均有显著影响。L*值的大小表示果实表面光泽度，数据显示所有套袋果的L*值均高于对照，说明套袋可明显提高果实表面的光泽度，除袋和留袋的果实中，白色袋果实与对照差异不大，蓝色、黑色袋果实的差异显著，其中黑色(除/留)与对照相比差异达到了极显著，也就是说，袋内光线越弱光泽度越高；a*值表示红绿色差，正值为红，负值为绿；b*值表示黄蓝色差，正值为黄，负值为蓝。由表2可知，所有留袋果及除袋果中黑色袋内果实的a*值全为负，即绿色成分为主，且蓝色留袋果实和绿色成分最多，白色、蓝色去袋果和对照红色成分较多，各处理的b*值均高于对照，黑色袋(除/留)与对照相比差异达到极显著，在去袋和留袋果实中，表示黄色成分的b*值均是黑色袋＞白色袋＞蓝色袋，且黑色袋显著高于蓝色袋，这可能是黑色果袋内的极弱光导致了果皮的黄化。

表1 不同颜色无纺布袋对库尔勒香梨果实品质的影响†Table 1 Effect of different color non-woven bags on fruit quality in Korla Fragrant Pear

表2 不同颜色无纺布袋对库尔勒香梨果实果皮色泽的影响Table 2 Effect of the different color non-woven bags on peel color of Korla Fragrant Pear fruit

3 讨论

3.1 套袋对袋内光照、温度和湿度变化的影响

本试验中，袋内温、湿度随光照的变化而变化。从7:00开始，温度随光照增大而升高，而湿度的变化趋势正好相反。白色果袋内光照、温度最高，湿度最低，这与何天明等人[12]的研究结论一致。另外各果袋内的温度在白天均明显高于对照，湿度显著低于对照，在夜间则完全相反。袋内的光照、温度的湿度差异与果袋的透光率和透气性有很大的关系。

3.2 套袋对果实内在品质影响

套袋不但可减少防治果实病虫害的用药，减少环境污染，而且使果皮细嫩光洁，改善着色；但果实发育的微域环境(光、湿、热等)的改变使果实的内在品质如糖、酸、Vc、硬度等受到了不同程度的影响[4]。本研究中，与对照相比，套袋果单果质量、总糖和Vc含量平均降低了17.00％、8.24％和9.91％，果实的硬度和总酸含量平均提高了11.63％和3.53％。与留袋果相比，在采收前提前去袋降低了单果质量和总酸含量，增加了果实的硬度、总糖和Vc含量。本试验结果表明，袋内白天温度较高而夜间湿度较高，这有可能提高果实的呼吸强度，增加对碳水化合物的消耗，对果实内含物的积累产生影响[13]。郝燕燕等[14]认为，套袋微环境中的弱光因子导致果实几乎丧失了光合作用能力，果皮向果肉输送的同化产物几乎为零，加剧了果实库之间对叶同化产物的竞争[15]，使分配到果肉的光合产物占整个果实的百分比下降[16]。有研究表明，不同的袋型都极大地降低了透光率，而光照状况对果实糖积累有一定的影响[17]。在光调节对番茄新陈代谢和糖积累的研究中发现，处于正常光照下的番茄果实其蔗糖含量比经过遮光处理的要高30％，而己糖含量则几乎是遮光处理的2倍[18]。因此，本试验中，与未套袋果相比，套袋果实的内在品质均有不同程度的降低。但是在相同套袋情况下，透光率高的果袋(白色和蓝色)及提前除袋的果实其总糖、Vc含量均高于黑色果袋和留袋的果实。

3.3 套袋对果实着色的影响

从果实表面的光洁度方面来看，套袋处理极大地提高了果实的光泽度。孙建设等人[19]认为套袋内的弱光可以提高果面的光洁度，套双层袋的果实比套单层袋的果实表面更加细腻，色泽亮丽，据分析在相对光强小于20％的条件下果面光洁度最高。这与本研究中透光率最低的黑色果袋L*值最高的实验结果相一致。但这一弱光胁迫导致黑色果袋的果实发育不良，品质较差[20]。套袋使果实避免了风、雨、药剂和一些机械摩擦等因素对果皮的刺激与损害，对照的果实均有尘土或梨木虱分泌的黏液污迹，果面也较粗糙。

从果实果面的色差来看，本研究中的白色和蓝色果袋在采收前提前去袋后，果实着色迅速且色泽鲜亮[21]。但是套黑色袋后袋内光照强度相对较弱，果皮的叶绿素含量显著减少，果实表面黄化呈乳白色，去袋后着色缓慢，直到采收时才变成浅绿色。这一现象与王宏伟等人[22]的研究结论一致，说明黑色无纺布袋不适合用于库尔勒香梨的套袋生产。

4 结论

不同颜色的无纺布果袋能显著改变袋内果实的微环境，光照强度显著降低，白天温度较高但夜间则有降低；白天湿度显著低于外界但夜间比对照略高。这与果袋的透光率、透气性有很大关系。3种果袋中，白色袋的透光率最高，因此袋内光照强度及平均温度最高，湿度最低，蓝色袋内的平均温度最低、湿度最高。在16:00～22:00，黑色袋内温度最高，湿度最低。套袋造成的弱光、白天高温低湿，夜间低温高湿的微环境显著影响着果实的品质。与对照相比，套袋果的单果质量、总糖和Vc含量平均降低了17.00％、8.24％和9.91％，果实硬度和总酸含量则平均提高了11.63％和3.53％。在采收前对白色和蓝色果袋提前去袋的果实着色迅速且色泽鲜亮，对提高果实的外观品质有较好表现。套黑色袋后袋内光照强度较弱，果皮的叶绿素含量显著减少，果实表面黄化呈乳白色，去袋10d后仍难以上色。

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