光照强度对欧李果实成熟期及品质的影响

乔羽佳，王鹏飞，张建成，付鸿博，杜俊杰

（1.山西农业大学园艺学院，山西 太谷 030801；2.黑龙江省农业科学院乡村振兴科技研究所，黑龙江 哈尔滨 150000）

欧李（Ceasrush humilis（Bge.）Sok）为蔷薇科樱桃属矮生樱桃亚属的多年生落叶灌木，是我国特有的野生果树，其广泛分布于黑龙江、辽宁、内蒙古、河北、山西等北方13 个省、市和自治区[1]。欧李是药食同源植物，在我国古代，中药中的郁李仁采自郁李、欧李等樱属植物，其具有的药效是因为种仁中含有一种叫苦杏仁苷的成分，具有润肺滑肠、下气利水的功效。欧李植株虽低矮，但根系发达、适应性强，是抗寒、抗旱、耐瘠薄的经济林树种，曾被国家林业局在环京津地区防沙治沙工程和“三北”防护林等重点林业生态工程建设中广泛推广应用[1]，在我国“一带一路”战略下的沙产业及西部开发中发挥重要作用[2]。现如今，欧李已被发现和培育的种质较多，叶形叶色、花形花色多样，果实颜色丰富、口感甜酸，成熟期伴有浓郁独特的果香。果实还含有丰富的糖、蛋白质、维生素C、矿质元素[3]、17 种氨基酸[3-4]和花色苷[5]及其抗氧化活性物质[6]，其种仁中含有不饱和脂肪酸[7]，是有较高的食用和保健价值。欧李应用广泛，可用于鲜食、加工制干[8]，还可作为矮生砧木，制作特色果树盆景等，其同俄罗斯的大果沙棘、美国的蓝莓等成为我国的“第三代果树”[9]。

近年来，欧李果实品质方面的研究主要集中于不同品种（系）欧李植株在自然生长环境下果实糖[10-11]、有机酸[10-11]、营养成分和类黄酮、花色苷的积累特性，水分胁迫下欧李植株的生理响应[12]及遮阴处理对欧李植株营养生长及果实生长的影响，其中，肖啸等[13]以3年生盆栽欧李为对象，于萌芽期进行遮光25%、遮光50%、遮光75%处理，结果表明，欧李具有一定的耐阴能力，在遮光50%以上的条件下仍能良好生长。而目前对欧李整个果实发育过程中外在、内在品质及活性物质积累研究不足。

本试验以5年生农大6 号欧李果实为材料，设置3 种光照强度处理（100%全光照，自然光照39%，自然光照18%），通过测定各时期平均单果质量、纵径、横径、pH 值及还原糖、可滴定酸、总黄酮、总酚、单宁的含量，以明确不同光照强度对欧李果实品质的影响，旨在为生产中欧李的栽培提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地设在山西省晋中市太谷县巨鑫现代农业示范园区（37°23′35.95″N，112°29′33.24″E）。该地属暖温带大陆性气候，年平均气温在9.8 ℃，无霜期为175 d，降雨量462.9 mm。

1.2 试验材料

供试材料为5年生欧李农大6 号。

1.3 试验设计

试验于2018年5—9月进行。选取长势一致，健康无病虫害的5年生欧李农大6 号，南北方向排列，株行距为0.7 m×0.7 m。试验设3 个光照处理（CK.100%全光照；T1.30%自然光照；T2.18%自然光照），于2018年5月初即幼果期，用管架在欧李植株的四周搭建成39.20 m×3.65 m×1.52 m（长×宽×高）的遮阴架，并在钢管架顶部覆黑色遮阳网，遮阴覆盖欧李植株。试验采用完全随机试验设计，每个处理选择40 株欧李，3 次重复，共120 株欧李植株。试验期间各处理管理水平保持一致。选择遮阴前、遮阴后10 d、硬核期、转色期、着色期、成熟期采摘果实，并迅速带回实验室，备后续分析。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 一天内不同时间段光照强度的测定 2018年7月7日，晴天，在处理区和各对照区共选取3 个观测点，观测点设在欧李植株附近距地面40 cm 处，在 8：30—18：30 每隔 1 h 测定一次 CK，T1，T2的光照强度，共测11 次。

1.4.2 果实外在品质的测定 于不同欧李果实发育时期选择数量不等的果实，擦净，去果柄，用JJ224BC 型电子天平称其质量，精度0.000 1 g，重复3 次，计算欧李果实的平均单果质量；同时随机选取5 个欧李果实，采用数显游标卡尺测定果实纵径（果实顶部到基部的距离）和横径（垂直于欧李果实缝合线的最宽处）；果实外观色泽指标测定，随机选取5 个欧李果实，擦净，在果实赤道部位4 个方向上，采用 YS3060 型分光色差仪测定其 L*，a*，b*值，色度角H（°arctangen（tb*/a）*）、色泽饱和度C（[a*2＋b*2]1/）2及果实颜色指数CIRG（（180°-H°）（/L*＋C））。

1.4.3 果实内在品质的测定 果实取回后，擦净，之后去果柄和果核，置于40 ℃烘箱内，烘至恒质量，用小型粉碎机粉碎，过0.154 mm 筛，进行果实内在品质的测定。还原糖含量采用3，5-二硝基水杨酸比色法测定；可滴定酸含量采用NaOH 酸碱滴定法测定；pH 值采用 STARTER 2100 型实验室 pH 计测定；多酚含量采用福林酚法测定；总黄酮含量采用NaNO2-A（lNO3）3-NaOH 比色法测定；单宁含量采用Folin-Denis 法测定。各重复3 次，取平均值。

1.5 数据处理

试验数据采用Microsoft Excel 2010，SAS v8.0 软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 一天内光照强度的变化

从图1可以看出，CK，T1，T2这 3 个处理的光照强度日变化均呈“双峰型”，其最大值或峰值都出现在 12：30 左右，另外一个高峰出现在 16：30；一天内，与CK 相比，T1，T2光照强度较低且变化幅度小，T1，T2光照强度分别比CK 减少了60.76%和82.02%，可见，这2 种处理的遮阴效果明显。经计算，T1处理在13：30 时遮光度最大，达64.39%，在18：30 最小，为 56.20%；T2在 10：30—11：30 时遮光度最大，达 83%，在 18：30 最小，为 80.31%。

2.2 不同光照强度对欧李果实生长发育期的影响

表1 不同光照强度下农大6 号果实生长发育期的变化

由表1可知，随着遮阴程度的增加，T1，T2处理果实成熟期较CK 分别延后了13，18 d，说明遮阴处理可以延长果实发育，推迟果实成熟。

2.3 不同光照强度对欧李果实单果质量和纵横径的影响

由表2可知，欧李果实平均单果质量随着发育时期的推进逐渐增大，遮阴处理后，同一时期内随着遮光度的增加，平均单果质量降低，表现为CK＞T1＞T2。遮阴处理 10 d 后，T1，T2处理与 CK 相比，果实单果质量有显著差异（P＜0.05）；硬核期和转色期差异不显著；在着色膨大期，平均单果质量差异显著（P＜0.05）；果实成熟期时，T1与 CK 接近，达到农大6 号商品外观品质，单果质量在10 g 以上，而T2的平均单果质量仅6.82 g，比CK 下降了40%。在果实大小方面，随着果实发育期的推进欧李果实纵横径逐渐增大，与对照相比，T1纵径差异不显著，横径于遮阴后10 d、硬核期、着色膨大期差异显著（P＜0.05）；T2 处理纵径除遮阴前、遮阴后 10 d 和转色期差异不显著，横径除遮阴前、转色期差异不显著外，其他时期纵横径均有显著差异（P＜0.05）。

表2 不同光照强度下农大6 号果实平均单果质量和纵径、横径变化

2.4 不同光照强度对欧李果实主要内含物的影响

2.4.1 不同光照强度对欧李果实pH 的影响 由图2可知，正常光照条件下欧李果实的pH 值集中于4～5；随着果实的发育，pH 值降低，遮阴处理的欧李果实在果实发育过程中呈先上升后下降的趋势。在转色期前，T1，T2的 pH 值高于 CK，转色期后，T1，T2的pH 值低于CK。遮阴处理与对照在pH 值方面有显著差异，但T1，T2之间差异不显著。

2.4.2 不同光照强度对欧李果实还原性糖含量、可滴定酸含量的影响 从图3可以看出，随着果实的发育，还原性糖含量先降低后升高，与CK 相比，T1，T2还原性糖含量均降低，其中，T2的还原性糖含量相比 T1降低明显；欧李果实成熟期，CK，T1，T2还原性糖含量之间差异显著（P＜0.05）。

由图4可知，随着果实的发育，欧李果实的可滴定酸含量呈先降低后升高的趋势，随着遮光度的增加，可滴定酸含量升高明显，其中，T2的可滴定酸含量相比T1增加较多，果实成熟期，T1处理与CK间无显著差异（P＞0.05），T2处理与 CK 间差异显著（P＜0.05）。

2.4.3 不同光照强度对欧李果实总黄酮、总酚、单宁含量的影响 由表3可知，不同光照条件下果实中总黄酮含量范围在15.01～306.08 mg/g，总酚含量范围在11.10～79.10 mg/g，单宁含量范围在2.03%～26.9%。果实发育期内，CK，T1，T2这 3 种光照处理下次生代谢物随着果实发育的进程均呈现出快速下降的趋势，即幼果期总黄酮、总酚、单宁含量最高；在果实发育前中期，次生代谢物迅速下降，果实发育后期缓慢下降；成熟期最低。与CK 相比，遮阴处理后总黄酮、总酚、单宁含量均下降；在着色期，T1的总黄酮、总酚、单宁含量与CK 差异不显著，T2的总黄酮、总酚、单宁含量与CK 间差异显著，且T1，T2含量间差异显著；其他发育时期，则表现出T1，T2的总黄酮、总酚、单宁含量均比CK 显著降低。

表3 不同光照强度下农大6 号果实的总黄酮、总酚及单宁含量的变化

2.4.4 不同光照强度对成熟期欧李果实色泽的影响L* 表示光泽明亮度，取值范围为[1，100]，L* 值越大，表示果面亮度越高，着色越浅，反之越低。a*，b*表示颜色组分，取值范围为[-60，+60]，其中，+a*为红色，-a*为绿色；+b*为黄色，-b*为蓝色，其绝对值越大，颜色越深[14]。由表4可知，随着遮阴程度的增大，L*值增大，果面亮度越高，果皮颜色越浅；在果实成熟期，a*值大小顺序为CK＞T1＞T2，b*值大小顺序为T2＞T1＞CK，说明全光照条件下，果实颜色最红，随着遮光率的增大，果实颜色偏黄，3 个光照强度下的a*值间无显著差异，而b*值间有显著差异，说明遮阴对b* 值影响较大；色度角H°表示色素的类型，其值越低表示颜色越红[15]，本试验中，遮阴处理T1，T2处理的色度角H°均高于CK，说明全光照下果实颜色最红；CIRG 值为果实颜色指数，果实成熟时，随着遮阴程度的增大，CIRG 值减小，说明遮阴抑制果实着色。

表4 不同光照强度下成熟期欧李果实色泽的变化

3 结论与讨论

植物在生长发育过程中，遭遇环境因子的非生物胁迫和病虫害等生理胁迫时，植物体内会发生一系列生理生化变化。对灌木果树欧李而言，其植株低矮，生长过程中易受到周围环境的影响，特别是光照强度的影响。

光线是影响果树生长和果实品质的重要因素。本研究表明，遮阴导致欧李果实成熟期推迟，与CK相比，T1，T2处理分别使欧李果实成熟期延迟了13，18 d。唐明等[16]研究表明，遮阴使丰水梨光照强度降低50.04%，果实采收期推迟14 d 以上。果实外观品质方面，平均单果质量随着遮阴程度的增加而降低，覆盖遮阳网后，叶幕温度降低，昼夜温差减小，相对湿度增大，光照强度显著降低[17]，使果实生长缓慢。本研究表明，在遮阴后10 d，欧李果实平均单果质量因横径增长缓慢，T1，T2处理的平均单果质量与CK 相比显著降低；随着欧李果实的发育，在硬核期，遮阴处理的果实横径与CK 相比仍表现显著差异，但T1处理的果实纵径变化不显著，导致T1平均单果质量与CK 间无显著差异，T2平均单果质量与对照表现显著差异；转色期时，欧李果实的平均单果质量和纵横径均无显著差异。同样因果实横径的影响，在着色期，T1，T2处理与对照在平均单果质量上表现显著差异；在果实成熟期，T1横径与对照无显著差异，T1平均单果质量与CK 也无有显著差异，二者的果质量均在10 g 以上，但重度遮阴则会明显降低果实大小和果实质量，T2横径与CK相比显著降低，T2平均单果质量与CK 相比显著降低，果实质量下降了40%。龚云池等[18]研究结果表明，不同光照强度对鸭梨单果质量的影响不显著；随着光照强度的减弱，单果质量下降，而且大小不均匀的程度加重。唐明等[9]分析了遮阴和对照树果实鲜质量生长未见有显著差异的原因，可能是因为遮阴延长了果实在树上生长的时间，所增加的果实生长量弥补了因光照强度下降所减少的果实生长量。韦兰英[19]研究结果表明，遮阴对猕猴桃桂海4 号的果实外观无显著影响，但是却显著影响了其果实品质。

本研究表明，果实内在品质方面，随着果实的发育，全光照条件下，欧李果实pH 值呈下降趋势，但经遮阴处理的欧李果实，pH 值先上升后下降；成熟期时，遮阴处理的pH 值低于全光照处理，果实偏酸，这与不同光照下欧李果实pH 值变化一致。果实中的总糖、总酸含量及香气决定了果实口感的好坏。光照促进了糖分的积累，全光照条件下，欧李果实中的还原糖最高，在果实成熟期，T1，T2的还原糖含量与对照相比显著降低；遮阴使果实有机酸含量升高，但T1处理与对照无显著差异，T2处理与对照差异显著。酚类化合物是一种次生代谢产物，本试验结果表明，遮阴处理会影响次生代谢物的产生，随着遮阴强度的增大，总酚、总黄酮及单宁含量降低。

本研究表明，遮阴引起光照强度降低，导致欧李果实成熟期延长，果实单果质量、纵横径均降低，在果实成熟期，与全光照相比，自然光照39%处理的平均单果质量和果实纵横径无显著差异，自然光照18%处理的平均单果质量和果实纵横径差异显著，遮阴处理的果实大小不一，植株易感病。内在品质方面，果实中的还原性糖、总黄酮、总酚、单宁含量在不同发育时期呈下降趋势，有机酸含量呈上升趋势，在果实成熟期，与全光照相比，自然光照39%处理的还原性糖、总黄酮、总酚、单宁含量差异显著，可滴定酸含量差异不显著；自然光照18%处理的还原性糖、总黄酮、总酚、单宁、可滴定酸含量均有显著差异；与全光照相比，遮阴使成熟期欧李果皮颜色变浅。