新疆色买提杏脱落力与果实生理特性的相关性分析

2015-03-04孙小丽牛长河乔园园刘向东杨会民王学农

新疆农机化 2015年3期

关键词：含糖量色差成熟度

孙小丽，牛长河，乔园园，刘向东，杨会民，王学农

（1.新疆农业科学院农业机械化研究所，新疆乌鲁木齐 830091；2.农业部林果棉与设施农业装备科学观测试验站）

新疆色买提杏脱落力与果实生理特性的相关性分析

孙小丽1，2，牛长河1，2，乔园园1，刘向东1，2，杨会民1，王学农1，2

（1.新疆农业科学院农业机械化研究所，新疆乌鲁木齐 830091；2.农业部林果棉与设施农业装备科学观测试验站）

针对新疆色买提杏成熟周期短、果实不易贮藏的特点，对成熟期果实的生理特性、果实脱落力等进行测试和相关性分析，得出了果实脱落力与果实硬度、含糖量及表面色差等因素有关的结论，通过对果实脱落力与果实硬度、含糖量等生理指标各值进行拟合分析，得到了反映果实脱落力随生理指标变化的拟合曲线和方程。

杏；脱落力；生理特性；相关性分析

新疆杏树栽培面积居全国首位，90%以上分布于南疆。2014年，南疆三地州启动杏热风烘干房制干项目，在和田、喀什、克州475个村建设1 500座烘干房，未来两年内烘干房数量提升至4 000座，以提升新疆杏产业发展水平。新疆杏成熟期在每年6～7月，不同品种杏成熟期有所差异。杏子成熟周期短，不易储藏，因此在成熟期需尽快采收，目前主要依靠人工手摘和棍棒敲击为主，效率低易错过最佳采收期，采收周期的拖延难免造成严重的经济损失，机械适时采收将极大解决杏子的采收问题。

色买提杏树主栽于南疆英吉沙县、轮台县和疏勒县等地区，其适应性和抗寒性强，色买提杏肉质韧性中等、汁少、风味酸甜、果肉品质佳，是适合鲜食与加工的优质杏品种。针对杏果实成熟周期短、果实不易贮藏等特点，解决人工采收强度大、采收周期长等问题，本文通过对成熟期色买提杏的生理特性、果实脱落力等进行测试分析，找出脱落力与果实生理特性间的变化相关性。

1 材料、设备与方法

1.1 材料

2014年6月底，在新疆英吉沙县林业局林场进行试验，试验原料选取成熟度好，果实新鲜、无破损、无病虫害和机械损伤的色买提杏（采后8 h内），其果柄与顶点连线方向的直径为36～40 mm，2个互相垂直的水平方向直径分别为32～36 mm和30～35 mm。为方便测量，采样果实与其果枝被剪下，去除多余枝叶，留取20～30 mm长果枝。

1.2 设备

本文主要对色买提杏的果实脱落力、果实硬度、果实表面与果肉色差进行测定，试验仪器选用AM-50数显式推拉力计、AY-4数显式果实硬度计、LB50T型糖分测试仪、自制夹具和固定底座、手动升降的AMA螺旋式测试机架，果实色差测量仪器为日本KINICA MINORTA公司生产的CR-10型色差仪。测试中每天取样个数为50个/次，连续测试7天。

1.3 指标测定与方法

1.3.1 果实脱落力

试验中，杏子果柄采用自制夹具固定于试验台架上方，果实采用特殊夹具固定，与数显推拉力计相连，果实与果柄在垂直方向线上。匀速转动台架上方螺旋升降手柄，果实匀速向下移动，当果柄与果实连接力达到极限值时，果实与果柄分离，果实最大脱落力被记录。

1.3.2 果实表面硬度

果实表面硬度测量方法与拉力测量方法类似，果实固定于试验台架下方，硬度计垂直于果实测试表面，通过匀速转动螺旋升降手柄，测试插头缓缓插入果实内部，使果实硬度计测试部件匀速插入果实约5 mm。测试中取杏子沿开裂线方向和2个相互垂直水平面方向，分别进行果实硬度重复测试，取平均值，果实硬度计算公式为：

P=N/S （1）式中P—果实硬度，kg/cm2；N—测力弹簧压在果实表面上的力，kg；S—果实受力面积，cm2。

1.3.3 果实含糖量

果实含糖量可以反映果实的成熟度，含糖量越高，果实成熟度越高。含糖量通过LB50T型糖分测试仪进行检测。测试时，将仪器盖板掀开，取2～3滴果汁滴于折光棱镜上，合上平盖板并用手轻轻按压，通过目镜读取含糖量数值并记录。每测完一个数值，用纯净水将测试部位冲洗干净再进行试验。

1.3.4 表面色差

果实表面色差可以反映果实的成熟度，成熟的杏果实表面颜色呈金黄色，向阳面稍带红色。采用日本Konica Minolta公司生产的CR-10型色差仪测量果实的表面色差。测试时仪器测试口对准被测杏子表面，并与测试部位紧密贴合，保持稳定不漏光，轻按测试键1 s，即可在屏幕上读取颜色数据L、a、b值并记录。果实各项生物参数特性测试结果如表1。

表1 果实生物参数测试

1.4 数据处理

应用SPSS 16.0软件和Excel 2013软件进行数据处理与分析。

2 结果分析

2.1 脱落力与果实生理特性的关系

果实脱落力与果实成熟度有关，前期研究发现，果实的成熟度与果实硬度、含糖量及表面颜色有关，为研究成熟期果实生理特性对脱落力的影响，试验中对色买提杏进行了脱落力与果实硬度、含糖量及表面色差值的相关性分析。

图1 果实脱落力与生理特性的关系

从试验结果可以看出，果实含糖量与表面色差值a（红绿值）变化趋势相近，脱落力与果实硬度曲线变化趋势相近，同时，前两者与后两者的变化趋势相反，即成熟度越高，果实含糖量与表面颜色红色值越高，果实硬度越低，果实从枝上脱落所需的脱落力越小。

2.2 拟合度分析

根据果实脱落力与果实生理指标各值的变化曲线，利用Excel 2013软件对果实脱落力与果实硬度、含糖量进行拟合分析。分析结果可以按线性、指数、对数、多项式和幂函数等5种拟合曲线方式进行拟合，拟合效果可以通过Excel回归分析中的拟合优度R来检验。拟合优度R用来衡量拟合程度的优劣，R2是复回归系数，R2值小于R的值。R或R2的值在0～1之间，值越接近1说明拟合效果越好。通过不同拟合方式，得出了拟合效果较优的结果。果实硬度与脱落力拟合曲线如图2。

图2 脱落力与果实硬度拟合曲线关系

从图2指数方程与线性方程拟合曲线关系图可以看出，指数拟合方程为y=9.6123e0.059x，R2=0.6301，多项式拟合方程为y=0.6197x2-12.323x+75.821，R2=0.9108，多项式拟合曲线的R2值为0.9108，比线性拟合曲线的R2值更接近1，因此多项式方程拟合曲线结果较好。果实含糖量与脱落力拟合曲线如图3。

由图3拟合曲线图知，指数拟合方程为y= 22.824e-0.025x，R2=0.3992，多项式拟合方程为y=-0.3678x2+7.5876x-19.548，R2=0.9165，多项式方程拟合曲线的R2值为0.9165，比对数拟合曲线的R2值更接近1，因此多项式方程拟合曲线结果较好。