避雨栽培对冬枣果实品质的影响

纪 晴，包昌艳，周 军，2a，2b，许玉兰，王大玮，王连春，杨华署，白明雄，谢正万，田家硕，仇 陈

（1.西南林业大学a.西南山地森林保育与利用省部共建教育部重点试验室；b.林学院，云南 昆明 650224；2.北方民族大学a.生物科学与工程学院；b.中德天然产物联合试验室，宁夏 银川 750021）

冬枣Ziziphus jujubacv.Dongzao 又名苹果枣、雁来红，为鼠李科枣属植物[1]。冬枣发源于山东滨州沾化区下洼镇赵山村，是无刺枣树的一个晚熟鲜食品种，是公认的优良鲜食枣品种[2]。冬枣树为落叶小乔木，稀灌木；树皮褐色或灰褐色；有长枝、短枝和无芽小枝；花黄绿色，两性；核果，矩圆形或长卵圆形[3-4]。冬枣中富含维生素A、E、C 和铁等种微量元素，相关研究结果表明，成年人每天仅需摄入45～75 mg 的VC就可以清除体内的各种毒素，促进人体新陈代谢，增强人体抵抗疾病的能力，因此，适量多吃冬枣可有效提高人体健康水平。除此之外，冬枣还具有个大、皮薄，果实多汁，味道甘甜清香、酸甜可口的特点，因此颇受人们的喜爱。

目前我国冬枣园大多采用露地栽培的方式，因为受到气候条件和生物学因素的限制，南北方冬枣成熟时期并不相同。北方一般于10月末或 11月初上市，而南方由于高温其上市时间则集中在7—9月。在南方，温度较高且降雨量多，空气湿度大，致使枣果病害、真菌感染严重，进而防治成本提高，更影响了果实品质，这就限制了优质冬枣在南方地区的大量发展[5]。加之冬枣在结果期对雨水需求量大幅度下降，降雨量的增加会导致大量裂果及烂果的出现，而此时的南方正是多雨时节，严重影响了果实的品质和产量，降低了果实的经济价值[6-8]，因此，避雨栽培在南方就显得尤为重要了。避雨栽培具有预防病虫害、减少裂果率、增加果实着色等作用，是比较适用于冬枣栽培的技术措施，这种栽培技术在梨[9]、葡萄[10]、桃[11]等果树的栽培研究中有较多报道，但关于这种技术对枣果影响方面的研究报道却较少，且相关研究多只针对枣果的某一时期的品质进行。为给我国冬枣产量及品质的提高奠定理论基础，本研究对避雨栽培与露地栽培所产出的各个发育阶段的枣果品质进行了检测分析及产量测定，研究了避雨栽培方式对其果实品质的影响情况，现将研究结果分析报道如下。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在宜良雪峰生态园。宜良距昆明约70 km，海拔为1 500～1 900 m，年平均气温为16.3 ℃，平均日照时数为2 177.3 h，年平均降水量为912.2 mm，年≥10 ℃的有效积温5 226.4 ℃。年平均相对湿度75%，非常适合动植物的生存和生长。土壤土质较肥沃，植被环境条件良好，排灌条件中等。

1.2 试验材料

试材为雪峰生态园内发育良好的12年生冬枣树，共10 株，避雨栽培和露地栽培的冬枣树各5 株。避雨棚为单栋拱棚，用聚乙烯膜材料覆盖，以水泥柱和钢架制作框架，棚间距0.2 m，棚长46.0 m、宽6.0 m、高3.0 m，棚侧裙1.2 m，棚侧裙距离地面30～50 cm。本试验除栽培方式不同外，其他管理条件一致。

1.3 试验设计与方法

试验共设2 个处理，分别为避雨栽培与露地栽培。采用完全随机区组设计，单株小区，5 个重复，试验树共计10 株。每处理各在树冠东、南、西、北、内膛这5 个方位分别采取幼果期、果实膨大期、白熟期、半红期、全红期的冬枣果实，每个发育阶段每棵树采果25 个进行测定，每个处理共采果125 个，采后立即装袋放入干冰内低温下带回。所有样品在24 h 内完成单果纵横径、单果质量、果实硬度、可溶性固形物、还原糖、可滴定酸、VC、黄酮、多酚的测定。

1.4 调查方法

1.4.1 坐果率及裂果率的统计

坐果率的统计：分别从每棵试验树上选出长势相同的10 个枣吊进行挂牌标记，调查果实的坐果率，坐果率的计算公式[12]如下：

坐果率(%)＝(坐果数/调查总花数)×100%。

裂果率的统计：统计每棵试验树的结果量和裂果总量，按如下公式计算裂果率：

裂果率(%)＝(裂果数/坐果数)×100%。

1.4.2 果实品质指标的观测

冬枣全红期时，从每棵试验树的东、南、西、北、中5 个方向各采果5 个，共采摘25 个枣果，目测每个枣果实的着色是否均匀和有无果锈产生等情况。

使用AT 21 型电子分析天平测定果实单果质量；使用游标卡尺测量枣果实的纵、横径；采用手握式果实硬度计测定果实硬度；以手持式糖量折射计VR-113 测定枣果中可溶性固形物的含量，采用酸碱滴定法[13]测定枣果中可滴定酸的含量，以3,5-二硝基水杨酸比色法测定其还原糖的含量。

按照GB5009.86-2016 中规定的方法（2,6-二氯靛酚滴定法）测定其维生素C 含量。按照GB/T 20574-2006 中规定的方法测定其总黄酮的含量，回归方程如下：

Y＝2.462 8X＋0.007 1，R2＝0.997 6。

按照GB/T 8313-1987 中规定的方法测定其总酚的含量，回归方程如下：

Y＝10.746 0X－0.015 1，R2＝0.999 2。

1.5 数据分析

分别采用Excel 2007 和SPSS21.0 系统软件进行数据处理与分析。

2 结果与分析

2.1 避雨栽培对冬枣果实坐果率与裂果率的影响

避雨栽培对冬枣果实坐果率与裂果率的影响情况如表1所示。由表1可知，采用两种方式栽培的冬枣其坐果率和裂果率都存在显著差异。露地栽培下冬枣的坐果率仅为0.55%，而避雨栽培下其坐果率可达到1.53%，避雨栽培的坐果率约为露地栽培的3 倍。露地栽培下冬枣的裂果率高达46.04%，而避雨栽培的裂果率仅有5.1%，露地栽培下冬枣的裂果率为避雨栽培的9 倍。因此，避雨栽培可有效提高冬枣的坐果率且能降低冬枣的裂果率。

表1 避雨栽培对冬枣果实坐果率与裂果率的影响†Table 1 Effects of rain shelter cultivation on fruit setting rate and fruit cracking rate of Dongzao %

2.2 避雨栽培对冬枣产量、果实着色及果锈产生等方面的影响

避雨栽培对冬枣产量与果实着色的影响情况见表2。由表2可知，避雨栽培和露地栽培的冬枣其单株产量差异明显，避雨栽培的单株产量高达7 637.55 g，是露地栽培的1.7 倍。而且，避雨栽培使得冬枣果实表皮着色更加均匀，还能减少冬枣表皮果锈的形成。

表2 避雨栽培对冬枣产量与果实着色的影响Table 2 Effects of rain shelter cultivation on fruit yield and fruit coloring of Dongzao

2.3 避雨栽培对冬枣果实纵横径及果形指数的影响

避雨栽培对冬枣不同发育阶段果实纵横径的影响情况分别如表3和图1所示。由表3和图1可知，两种栽培方式下，果实纵、横径在幼果期、膨大期、白熟期的增长速度均较快，但在半红期和全红期其增长速度缓慢或者近乎不增长。由表3还可知，进入膨大期后，避雨栽培下枣果的纵、横径明显大于露地栽培的。避雨栽培对冬枣不同发育阶段果形指数的影响如表3和图2所示。冬枣在幼果期和膨大期时，果形为长形，随着果实的成熟而接近于圆形。栽培模式在后期对果形指数的影响不显著。

2.4 避雨栽培对冬枣果实中可溶性固形物的影响

避雨栽培对冬枣不同发育阶段果实中可溶性固形物的影响情况分别如表4和图3所示。从表4和图3中可以看出，两种栽培条件下，果实中的可溶性固形物随着果实的成熟均有增加，且在幼果期到膨大期间其增长均缓慢，膨大期后均迅速增长。避雨栽培条件下，枣果中的可溶性固形物在白熟期、半红期、全红期均高于露地栽培的，而在幼果期、膨大期则均低于露地栽培的。

表3 避雨栽培对冬枣不同发育阶段果实纵横径与果形指数的影响Table 3 Effects of rain shelter cultivation on longitudinal diameter,transverse diameters and shape index of Dongzao fruits at different developmen stages

图1 栽培方式对冬枣不同发育阶段果实纵横径的影响Fig.1 Effects of cultivation patterns on longitudinal and transverse diameters of Dongzao fruits at different development stages

图2 栽培方式对冬枣果实不同发育阶段果形指数的影响Fig.2 Effects of cultivation patterns on fruit shape index of Dongzao at different development stages

表4 避雨栽培对冬枣不同发育阶段果实中可溶性固形物的影响Table 4 Effects of rain shelter cultivation on soluble solids in Dongzao fruits at different development stages %

图3 栽培方式对冬枣不同发育阶段果实中可溶性固形物的影响Fig.3 Effects of rain shelter cultivation on soluble solids in Dongzao fruits at different development stages

2.5 避雨栽培对冬枣果实硬度的影响

避雨栽培对冬枣不同发育阶段果实硬度的影响情况分别如表5和图4所示。由表5和图4可知，避雨和露地栽培下，枣果硬度随果实的生长成熟均有所降低，进入白熟期后，其降低均缓慢。由表5还可知，露地栽培下，全红期的果实硬度是同期避雨栽培的1.2 倍，避雨栽培的果实硬度在其进入白熟期后显著低于露地栽培的，说明避雨栽培可显著影响枣果硬度，露地栽培的果实其口感较硬。

表5 避雨栽培对冬枣不同发育阶段果实硬度的影响Table 5 Effects of rain shelter cultivation on fruit hardness of Dongzao at different development stages kg·cm-2

图4 栽培方式对冬枣不同发育阶段果实硬度的影响Fig.4 Effects of rain shelter cultivation on fruit hardness of Dongzao at different development stages

2.6 避雨栽培对冬枣果实可滴定酸含量的影响

避雨栽培对冬枣不同发育阶段果实中可滴定酸含量的影响情况分别如表6和图5所示。由表6及图5可知，冬枣果实内的可滴定酸含量随着果实的生长成熟而逐步增加，避雨栽培可使不同生长阶段枣果中的可滴定酸含量显著降低。

表6 避雨栽培对冬枣不同发育阶段果实中可滴定酸含量的影响Table 6 Effects of rain shelter cultivation on titratable acid contents in Dongzao fruits at different development stages %

图5 栽培方式对冬枣不同发育阶段果实中可滴定酸的影响Fig.5 Effects of rain shelter cultivation on titratable acid contents in Dongzao fruits at different development stages

2.7 避雨栽培对冬枣果实中还原糖含量的影响

避雨栽培对冬枣不同发育阶段果实中还原糖含量的影响情况分别如表7和图6所示。由表7和图6可知，冬枣果实中的还原糖含量随着枣果的生长成熟均有所升高，自幼果期进入膨大期其增加均不明显，而到白熟期其开始快速提高；而在枣果各个生长成熟时期，避雨栽培的枣果其还原糖含量都显著大于露地栽培的。

2.8 避雨栽培对冬枣果实中VC 含量的影响

避雨栽培对冬枣不同发育阶段果实中VC含量的影响情况分别如表8和图7所示。由表8和图7可知，两种栽培方式下，冬枣果实内的VC含量从幼果期到全红期均逐渐升高，且从幼果期到膨大期其增长均较缓慢，从膨大期到全红期其增长均迅速，全红期其含量达到最高；但是，避雨栽培的冬枣在不同发育阶段其果实内的VC含量提高显著。

表7 避雨栽培对冬枣不同发育阶段果实中还原糖含量的影响Table 7 Effects of rain shelter cultivation on reducing sugar contents in Dongzao fruits at different development stages %

图6 栽培方式对冬枣不同发育阶段果实中还原糖含量的影响Fig.6 Effects of rain shelter cultivation on reducing sugar contents in Dongzao fruits at different development stages

表8 避雨栽培对冬枣不同发育阶段果实中VC含量的影响Table 8 Effects of rain shelter cultivation on VC contents in Dongzao fruits at different development stages mg·g-1

2.9 避雨栽培对冬枣果实中黄酮含量的影响

避雨栽培对冬枣不同发育阶段果实内黄酮含量的影响情况分别如表9和图8所示。由表9和图8可知，两种栽培方式下，冬枣果实内黄酮含量从幼果期到全红期都在持续降低，自幼果期到膨大期枣果黄酮含量的降低速度均缓慢，从白熟期到全红期其均快速降低。而避雨栽培的冬枣在各个发育阶段果实内的黄酮含量均显著低于露地栽培的；在幼果期与膨大期，露地栽培的冬枣果实内的黄酮含量是避雨栽培的1.1 倍，白熟期为1.2 倍，半红期时为1.4 倍，全红期高达2 倍。

图7 栽培方式对冬枣不同发育阶段果实中VC 含量的影响Fig.7 Effects of rain shelter cultivation on VC contents in Dongzao fruits at different development stages

表9 避雨栽培对冬枣不同发育阶段果实内黄酮含量的影响Table 9 Effects of rain shelter cultivation on flavonoid contents in Dongzao fruits at different development stages mg·g-1

图8 栽培方式对冬枣不同发育阶段果实内黄酮含量的影响Fig.8 Effects of rain shelter cultivation on flavonoid contents in Dongzao fruits at different development stages

2.10 避雨栽培对冬枣果实多酚含量的影响

避雨栽培对冬枣不同发育阶段果实内多酚含量的影响情况分别如表10和图9所示。由表10和图9可知，两种栽培方式下冬枣果实内的多酚含量随着果实的生长成熟均逐步降低，而避雨栽培的冬枣在其不同发育阶段果实内的多酚含量均显著低于露地栽培的。这一结果说明，避雨栽培可显著减少冬枣各个发育阶段果实内的多酚含量。

表10 避雨栽培对冬枣不同发育阶段果实内多酚含量的影响Table 10 Effects of rain shelter cultivation on polyphenol contents in Dongzao fruits at different development stages mg·g-1

图9 栽培方式对冬枣不同发育阶段果实内多酚含量的影响Fig.9 Effects of rain shelter cultivation on polyphenol contents in Donogzao fruits at different development stages

2.11 避雨栽培对冬枣果实品质影响的综合分析

2.11.1 冬枣果实品质特性指标间的相关性分析

将所测的9 个冬枣果实品质特性指标即单果质量、果形指数、可溶性固形物、果实硬度、VC、还原糖、可滴定酸、多酚、黄酮分别用X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9来表示（下同），对这9 个指标间的相关性进行了分析，结果见表11。由表11可知，单果质量与可溶性固形物、硬度、VC含量、还原糖含量、多酚含量、黄酮含量间在0.01 水平上均表现出显著性相关，其相关系数分别为0.837、-0.968、0.891、0.840、-0.864、-0.823；冬枣果实中的可溶性固形物含量与其硬度、VC、还原糖、可滴定酸、多酚、黄酮含量间均呈现出极显著的相关性，其相关系数分别为-0.888、0.973、0.920、0.918、-0.954、-0.914； 果实硬度与VC、还原糖、可滴定酸、多酚、黄酮含量之间，VC含量与还原糖、可滴定酸、多酚、黄酮含量之间，还原糖含量与可滴定酸、多酚、黄酮含量之间，可滴定酸含量与多酚、黄酮含量之间，多酚含量与黄酮含量之间都表现出较高的相关性，说明这些指标之间都存在着密切联系。

2.11.2 冬枣果实各品质指标间的主成分分析

冬枣果实不同品质指标对冬枣果实综合品质的贡献率不同，为了将两种栽培方式对枣果营养成分所起主要作用的综合因子充分反映出来，进一步对冬枣的单果质量、果形指数、可溶性固形物、果实硬度、VC、还原糖、可滴定酸、多酚、黄酮这9 个指标进行了主成分分析，结果如表12。

表11 冬枣果实各品质特性指标间的相关性分析结果†Table 11 Correlation analysis result between quality and shape indexes of Dongzao fruit

表12 冬枣果实各品质指标的标准化数据Table 12 Standardized data on fruit quality indexes of Dongzao

根据累积贡献率≥85%、特征值＞1 的标准，共提取了如表13所示的2 个主成分。第1 主成分的特征值为7.196，方差贡献率为79.959%；第2 主成分的特征值为1.187，方差贡献率为13.190%；说明这2 个主成分已能代表冬枣果实9 个品质特性指标，因此，可选取这2 个指标来进行枣果品质的综合评价，并依据主成分分析原理进行冬枣果实品质成分综合评价模型F的构建。

各品质特性的主成分分析结果见表14。以特征向量为权重，结合刚开始标准化的数据可获得两个主成分得分的函数表达式：

F1＝0.127X1－ 0.015X2＋0.136X3－ 0.132X4＋0.138X5＋0.131X6＋0.131X7－0.135X8－0.124X9；

F1＝0.180X1＋0.821X2＋0.006X3－0.040X4＋0.003X5－0.187X6－0.216X7－0.060X8－0.221X9；

F＝F1×0.799 6 ＋F2×0.131 9。

依据主成分得分的函数表达式计算出不同栽培方式下冬枣果实各个品质特性指标的综合得分，结果见表15。由表15可知两种栽培条件对冬枣品质特性的显著影响的综合得分情况：避雨栽培的冬枣在其不同发育阶段枣果品质特性的综合得分都要高于露地栽培的，避雨栽培的冬枣在半红期的得分最高，达到2.872，最低是幼果期的得分（-1.179）；露地栽培的在半红期的得分最高为0.177，最低为幼果期的得分（-1.747）。这一评价结果说明：避雨栽培可明显提高各个发育阶段枣果的综合品质。因此，云南冬枣种植可通过选择避雨栽培的方式，以提高枣果的综合品质。

表13 不同栽培方式下冬枣果实品质指标解释的总方差值Table 13 Total variance values of fruit quality index interpretation of Dongzao under different cultivation patterns

表15 冬枣不同发育阶段果实各个品质特性指标的综合得分†Table 15 Comprehensive scores of quality and shape indexes of Dongzao fruit at different development stages

3 结论与讨论

本研究结果表明，避雨栽培可显著提高冬枣果实的坐果率，其坐果率为露地栽培的3 倍，且能显著降低果实的裂果率，其裂果率仅为露地栽培的1/9。造成这种结果的原因是，冬枣授粉坐果时极易受雨水、土壤湿度、温度、风等外界因素的影响，而避雨棚使得棚内形成了一个易于人为控制的小气候环境，遮挡了果实不需要的外界雨水，增加了土壤湿度和温度，挡住了大风，从而使冬枣果实坐果率得以显著提高；郝庆等人[14]的研究结果表明，冬枣裂果的主要原因是，成熟期连遭阴雨致使土壤田间持水量急剧增加，但这时枣果皮已基本停止生长，而枣果肉细胞因吸水又迅速膨大，从而导致了枣果皮的破裂。云南昆明6—8月的降雨量较多，而避雨棚起到了避雨效果，避免了枣果实生长发育时诱导果实开裂的因子的不利影响，因而显著降低了裂果率。

避雨栽培提高了枣果纵横径、单果质量，使得枣果表皮着色均匀且无枣锈生成，但是避雨栽培对冬枣果实果形指数的影响不大。张兆斌等人[15]的研究结果表明，枣果正常生长发育需有较高温度和湿度的环境条件，但在果实成熟期则需要较低的降水，这有益于提高枣果的品质。因此，避雨棚为冬枣快速生长提供了适宜条件，使棚内冬枣的单果质量有了显著的提高，从而增加了其产量。

避雨栽培降低了冬枣果实硬度，增加了枣果中可溶性固形物的含量，可溶性固形物的增加可以改善果实口感，使果实更具商品价值。李敏[16]的研究结果表明，果实硬度与果内PG 酶活性有关，PG 酶活性高时果实硬度则显著下降。避雨大棚增加了棚内温度，使避雨栽培的枣果内PG 酶活性高于露地栽培的，从而降低了枣果硬度，这与本研究结果相符合。相对于露地栽培的冬枣而言，避雨栽培的枣果其可滴定酸、黄酮和多酚含量都显著下降，而其还原糖及VC含量均显著提升，枣果品质的综合评价得分也显著高于露地栽培的。这一试验结果与马艳儿等人[17]的研究结果“降水量的增加不利于含酸量的降低及含糖量的增加”相符合。试验结果还表明，避雨栽培使枣果内VC含量增加，这与张晓芬等人[18]的研究结果“随着果实生长发育，果实中VC含量呈递增趋势，完熟时略有下降”也相符；避雨栽培降低了冬枣果内黄酮、多酚含量的研究结果与刘杰超等人[19]的研究结果“总黄酮、总酚的含量在幼果期时最高，幼果期之后逐步降低，绿熟期后变化趋于缓慢，全红期时含量比幼果期可降低60%以上”相符，还与栾文文[20]的研究结果“累年月平均温度对枣果VC、黄酮、多酚含量有促进作用，温度增加，枣果VC、黄酮、多酚含量增加”相符合。避雨栽培主要是通过影响避雨棚内的小气候环境而使棚内的风速和光照强度降低，并使棚内的温度增加，避免了降雨量对果实品质的不利影响。

本试验结果表明，避雨栽培可提高冬枣树的产量，同时能提高果实的外观品质和内在营养品质。因此，冬枣避雨栽培技术，可以进行推广试验，但至于不同规格、类型的避雨棚对冬枣的影响情况还有待于进一步的研究。