立地条件及空间冠层对沙田柚品质的影响

2019-12-16贾书刚侯彦林

种子 2019年11期

贾书刚侯彦林

(1.南宁师范大学广西地标作物大数据工程技术研究中心，南宁 530001; 2.南宁师范大学北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室，南宁 530001； 3.南宁师范大学广西地表过程与智能模拟重点实验室，南宁 530001)

沙田柚(Citrusgrandisvar.shatinyu)属芸香科柑橘属，主要生长在亚热带地区，在我国广西、广东、四川等省(区)广泛种植[1]，因广西容县沙田村为其原产地而得名。沙田柚果实硕大，营养丰富，且具有极好的耐存储性质[2]，有“天然水果罐头”的美誉[3]。研究表明，沙田柚采摘时的品质决定了沙田柚采后存储期的品质[4]。对沙田柚产地容县进行调研发现，沙田柚主要种植在山地丘陵地带，果实品质是其生产中的限制因素，产自不同朝向果树的果实品质存在差异，另外，同一株沙田柚不同空间冠层果实之间也存在差异。沙田柚商品果率直接受到沙田柚果实品质的影响，而商品果率直接影响着沙田柚的经济价值，而关于立地条件及空间冠层对沙田柚品质的影响相关报道并不多见。因此，本试验研究了沙田柚种植的立地条件及沙田柚生长空间冠层对沙田柚果实品质的影响，研究结果对沙田柚果树的施肥管理、疏花疏果和采后果实分级具有指导意义。

1 材料与方法

1.1 材料

本研究依托广西壮族自治区玉林市容县容州镇五一柚场(经度111.33°，纬度22.55°，最高海拔151 m)。该柚场拥有2 000株生长均一、品种一致、管理一致的二十至三十年生成熟沙田柚果树，2018年果园对沙田柚统一套袋管理。

立地条件对沙田柚品质影响试验材料采收：2018年11月初，柚场按照方位分为东、南、西和北坡，同时在山顶定点，将山分为山上部、山中部和山下部3层，将柚场山划分为12个部分，每个部分随机选择长势均一的果树3株，每株果树随机选择果皮无伤疤、无病虫的沙田柚3个作为3次重复，合计采收沙田柚108个。

空间冠层对沙田柚品质影响试验材料采收：2018年11月初，选择柚场东、南、西和北坡4个坡向，每个坡向随机选择长势均一的果树1株，作为4次重复。利用果树位置最高的果实和最低的果实做定点，将果树分为上、中、下3个层次，同时根据果实的方位，将果树划分为东、南、西和北4个方位，将果树划分为12个部分，每个部分随机选择果皮无伤疤、无病虫的沙田柚

表1 坡向与沙田柚品质的关系

方位沙田柚个数可溶性固形物/%果实重量/g果皮厚/mm果形指数种子数/个东2711.33b±0.161072.26b±14.0617.14b±0.301.23a±0.02101.63±5.87南2712.24a±0.191130.51a±21.0217.94ab±0.311.17ab±0.02109.19±9.41西2711.23b±0.201063.53b±18.0718.27a±0.341.15b±0.02103.70±9.00北2711.09b±0.161103.07a±20.4518.29a±0.421.19a±0.02101.48±9.17合计(平均)108(11.47±0.10)(1092.34±9.52)(17.91±0.18)(1.19±0.01)(104.00±4.19)

注：表中数字后小写字母表示经 LSD 法差异显著性分析结果。下同。

表2 坡位与沙田柚品质的关系

坡位沙田柚个数可溶性固形物/%果实重量/g果皮厚/mm果形指数种子数/个山上3611.66±0.171098.89b±15.7417.74±0.331.20±0.02112.67±8.34山中3611.33±0.181119.17a±18.6117.98±0.331.19±0.02102.78±6.71山下3611.37±0.161058.96b±13.5518.01±0.261.16±0.0296.56±6.55合计(平均)108(11.47±0.10)(1092.34±9.52)(17.91±0.18)(1.19±0.01)(104.00±4.19)

3个作为3次重复合计采收沙田柚144个。

1.2 方法

品质测定参照文献[5]方法进行。

沙田柚果实总重：电子天平直接称量。

可溶性固形物(soluble solid content，SSC)[6]：利用数显糖度折射仪(FANUOWEI)对其进行测量，取每个沙田柚果实赤道附近果肉囊瓣中间部位的果汁，每个果实取3个果瓣进行3次重复，取均值。

果实果型指数[7]：利用游标卡尺直接测量沙田柚果实纵径和横径，果型指数=纵径/横径。

果皮厚度：将沙田柚果实利用四分法对称切割，测量4份果实赤道处果皮厚度，取其均值为果皮厚度。

采用Excel软件进行数据分析，采用SPSS 23软件进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 栽培立地条件与沙田柚品质之间的关系

可溶性固形物含量是沙田柚最重要的品质性状之一，可溶性固形物的直接含量影响沙田柚的营养价值和风味口感，沙田柚采后作为一个独立的个体，可溶性固形物是其能量的重要来源，同时可以作为生命代谢的底物[8]，在沙田柚的采后生理活动中发挥了重要的作用。本研究表明，坡向对沙田柚的可溶性固形物值有重要的影响，本研究中，可溶性固形物值在8.60～13.97之间，其中南坡可溶性固形物含量平均值最高，为12.23，北坡最低，为11.09，南坡可溶性固形物值和其他坡位相比存在极显著性差异(p<0.01)，见表1。不同坡位沙田柚可溶性固形物均值之间比较，山上的最高，山下的最低，但三组数值之间并没有显著性差异(表2)。果实重量为沙田柚重要的品质性状。本研究表明，坡向对沙田柚果实重量有直接的影响，本研究中，沙田柚重量在862.33～1 362.84 g之间，南坡沙田柚果实重量均值最大，为1 130.51 g，西坡最小，为1 063.53 g。南坡和西坡、东坡之间果实重量存在显著性差异(表1)。不同坡位沙田柚果实重量均值相比较，中间坡位的最高，为1 119.17 g,山下的最低，为1 058.96 g。中坡和下坡、上坡沙田柚果实重量之间存在显著性差异(表2)。

沙田柚的果皮厚度直接影响着沙田柚的可食率，果皮厚的沙田柚可食率低[9]。本研究表明，坡向对沙田柚果皮厚度有直接的影响，沙田柚果皮厚度在14.24～23.11 mm之间，其中东坡沙田柚果皮厚度平均值最薄，为17.14 mm，北坡最厚，为18.29 mm，东坡沙田柚和西、北坡沙田柚果皮厚度性状存在显著性差异(p<0.05)，见表1。不同坡位沙田柚果皮厚度均值之间比较，山上的果皮厚度均值最小，山下的最大，但三组数值之间并没有显著性差异(表2)。

果形指数指的是果实最宽处剖面的直径(纵径)和果实横剖面最大处直径(横径)的比值，中华人民共和国农业行业标准中明确沙田柚一等品、二等品的果形指数需≥1.1。本研究表明，坡向对沙田柚果形指数有直接的影响，果形指数在0.97～1.40之间，其中东坡沙田柚果形指数均值最大，为1.23，西坡沙田柚果形指数均值最小，为1.15。东坡沙田柚和西、南坡沙田柚果形指数之间存在显著性差异(p<0.05)(表1)。不同坡位沙田柚果形指数进行比较，山上的果形指数最高，山下的果形指数最低，但3组数值之间并没有显著性差异(表2)。

表3 沙田柚生长的冠层与品质的关系

冠层沙田柚个数可溶性固形物/%果实重量/g果皮厚/mm果形指数种子数/个上层4811.75a±0.091102.44±21.0918.75a±0.301.24a±0.0197.71a±4.76中层4811.37b±0.091098.69±17.8518.73a±0.261.22a±0.0191.40a±5.00下层4811.07c±0.071083.57±15.2517.57a±0.201.16b±0.0198.40a±5.22合计(平均)144(11.40±0.05)(1094.90±10.47)(18.35±0.15)(1.20±0.01)(95.83±2.88)

表4 沙田柚生长的方位与品质的关系

方位沙田柚个数可溶性固形物/%果实重量/g果皮厚/mm果形指数种子数/个东3611.33±0.101069.85±19.1717.79b±0.351.19±0.0192.36±5.47南3611.38±0.011106.08±20.7418.51ab±0.301.21±0.0290.42±5.30西3611.45±0.101103.03±21.6018.30ab±0.211.21±0.0293.86±6.24北3611.43±0.111100.65±22.4118.79a±0.331.21±0.0296.69±6.09合计(平均)144(11.40±0.05)(1094.90±10.47)(18.35±0.15)(1.20±0.01)(95.83±2.88)

无核或少核性状不利于植物本身，但对于沙田柚果实品质来说，无核或少核性状对鲜食果实或加工用果实都有重要的意义[10]。本研究中，不同坡向沙田柚果实种子数目24～224之间，其中南坡种子数目均值最大，为109.19，北坡最小，为101.63。不同坡向沙田柚种子数目这一性状之间无显著性差异(表1)。不同坡位沙田柚种子数目均值进行比较，山上的沙田柚种子数目最多，山下的沙田柚种子数目最少，但三组数值之间并没有显著性差异(表2)。

2.2 沙田柚空间冠层与沙田柚品质之间的关系

本研究表明，沙田柚生长的空间冠层对沙田柚果实可溶性固形物有直接的影响，3个冠层之间沙田柚可溶性固形物含量之间均存在显著性差异，可溶性固形物值在10.03～13.07之间，上层的沙田柚可溶性固形物含量均值最高，为11.75，下层的最低，为11.07(p<0.05)(表3)。生长在果树不同朝向的沙田柚可溶性固形物均值在11.33～11.45之间，但差异未达到显著性水平(p>0.05)(表4)。

本研究表明，空间冠层对沙田柚果实重量有直接的影响，本研究中，不同空间冠层沙田柚重量在769.73～1 390.17 g之间，上部沙田柚果实重量均值最大，为 1 102.44 g，下部最小，为1 083.57 g。但是不同空间冠层沙田柚重量之间差异未达到显著性水平，见表3。本研究另对沙田柚树上的东、南、西、北朝向是否影响沙田柚重量进行了研究，生长在果树不同朝向的沙田柚果实均值差异未达到显著性水平(p>0.05)(表4)。本研究表明，沙田柚生长的空间冠层对沙田柚果皮厚度有直接的影响，3个冠层之间果皮厚度随着冠层的升高而增加，上部、中部生长的沙田柚和下部生长的沙田柚之间存在显著性差异。果皮厚度在14.95～24.44 mm之间，上部沙田柚果皮厚度均值最大，为18.75 mm，下部最小，为17.57 mm(表3)。东向沙田柚果皮厚度均值最小，为17.19 mm，北向沙田柚果皮厚度均值最大，为18.79 mm，东向生长沙田柚和北向生长沙田柚果皮厚度性状之间存在显著性差异(表4)。

本研究表明，沙田柚生长的空间冠层对沙田柚果形指数有直接的影响，3个冠层之间果形指数随着冠层的升高而增加，上部、中部生长的沙田柚和下部生长的沙田柚之间存在显著性差异。果形指数在0.98 ～1.46之间，沙田柚果形指数均值在1.16～1.24 之间(表3) 。生长在果树不同朝向的沙田柚果形指数均值之间差异未达到显著性水平(p>0.05)(表4)。

本研究中，不同空间冠层沙田柚果实种子数目在23～175个之间，其中下层种子数均值最大，中层种子数均值最小。不同冠层种子数目这一性状之间差异未达到显著性水平(表3)。生长在果树不同朝向的沙田柚种子数目性状之间差异未达到显著性水平(p>0.05)(表4)。

3 讨论

3.1 立地条件对沙田柚品质的影响

研究表明，坡向、坡位影响着土壤的养分、水土流失程度、土壤理化性质和土壤中微生物数量特征，进而影响自然条件下物种的多样性和生物量[11-13]。前人对立地条件影响作物生长及品质差异进行了一定的研究。刘洋等对薄皮核桃的研究发现，坡位是影响其品质的主要因素[14]。连华森对桤木人工林的研究发现，坡向和坡位在不同性状中影响不一致，胸径受到坡向影响大于坡位，树高受到坡位影响大于坡向[15]。李喜霞等研究发现，在半阳坡、上坡类胡萝卜素含量高[16]。本研究和前人的研究均表明，地形因素对作物生长具有一定的影响，但是在不同作物中具体影响作物生长的因子不同。

可溶性固形物含量决定了果实的风味和品质[17]，同时可溶性固形物也是果实采后重要的能源物质，另外可以作为中间产物参与到采后果实的物质代谢中，调控果实的采后生理。笔者调查发现，农户常用可溶性固形物含量作为沙田柚品质的直接评判标准。本研究中，在坡向比较中，南坡沙田柚的可溶性固形物含量值最高，原因可能是南坡属于阳坡，光照充足，前人的研究也证明，光照充足的条件下，可溶性碳水化合物含量更高[18]，在不同坡位沙田柚品质的比较中，山上的沙田柚品质更高，但与山中部、下部沙田柚没有显著性差异，原因可能是山上虽然光照充足，但是沙田柚种植为梯田，更多影响可溶性固形物的因素为坡向。沙田柚果皮在工业生产和食品加工中具有一定的价值[19]，但是柚子皮厚度对沙田柚可食率具有直接的影响，对于鲜食沙田柚，果皮过厚是一个不利的性状。本研究中，同样坡向对果皮厚度的影响大于坡位，东、南坡沙田柚果皮厚度较薄，西、北坡沙田柚果皮厚度较厚。果形指数为沙田柚的外观品质，同时是消费者购买鲜食果的第一印象，在中华人民共和国农业行业标准中明确了沙田柚果形指数的要求。本研究中，各个坡向、坡位沙田柚的果形指数均值均大于国家行业标准，坡位对沙田柚果形指数影响并不显著，四个坡向中，东、北坡果形指数最大。果实重量是沙田柚重要的品质性状，本研究中，南坡沙田柚果实重量最大与东西坡之间差异达到显著性水平。综合上述结果，立地条件中坡向因素是影响沙田柚果实品质的主要因素，原因可能是光照差异导致。

3.2 空间冠层对沙田柚品质的影响

树木的不同空间冠层具有不同的微环境，每个冠层内树叶的大小及方位都影响着冠层内的光照水平，影响着树木的光合利用率[20-21]。郭秀明等研究表明，苹果的冠层温度、湿度对苹果产量有决定的影响，研究冠层微气候变化是精细农业发展的必然需求[22]，苹果的冠层光照过高或过低都会直接影响苹果的产量和品质[23]。在棉花的研究中发现，精细化冠层对提高棉花产量有重要的意义。前人对苹果、桃、梨、鲍威尔脐橙中的研究表明，光照是影响果实品质的主要因素，光合作用不足的情况下，果实糖度积累少、细胞数和体积降低、类胡萝卜素积累减少[24-26]，上部、南部生长的脐橙品质更优[27]。本研究中，冠层上部的沙田柚可溶性固形物含量更高，果形指数更大，可是果皮厚度同样更大，这与前人在其他水果中的研究结果相论证，产生差异的原因可能是光合导致。