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疏花疏果和硒处理对龙眼果实采收品质与贮藏性的影响

2020-07-27韩冬梅何雨婷梁嘉雯吴振先李建光郭栋梁李保建

广东农业科学 2020年5期
关键词:疏花疏果龙眼

韩冬梅,何雨婷,梁嘉雯,吴振先,李建光,郭栋梁,李保建

(1.广东省农业科学院果树研究所/农业农村部南亚热带果树生物学与遗传资源利用重点实验室/广东省热带亚热带果树研究重点实验室,广东 广州 510640;2.华南农业大学园艺学院/广东省果蔬保鲜重点实验室/南方园艺产品保鲜教育部工程中心,广东 广州 510642;3.江门市农业技术服务中心,广东 江门 529000)

【研究意义】龙眼(Dimocarpus longanLour.)是我国著名的亚热带水果,其风味独特,口感良好,拥有较高的营养和保健价值。但品种、果园环境、气候条件、管理水平[1-3]等因素对果实成熟品质影响很大,加之龙眼不耐贮藏的特性,导致同一品种不同来源的果实贮藏性差异很大。目前龙眼采后保鲜技术有限,加上配套设施、运输与市场成本等因素,我国的龙眼鲜果基本都在采后直接上市,货架寿命短暂,常温条件下不超过1 d即呈果皮褐变,果肉流汁,迅速长霉。采前培育健壮的高抗果实(抗衰老、抗病害),是增强果实采后抗衰老能力的重要途径,在同样贮藏条件下,优质果实的采后寿命明显延长[4]。除客观因素外,人为管理措施对果实品质和贮藏性的影响显得尤为关键。【前人研究进展】关于提高龙眼果实成熟品质和贮藏性的研究,主要包括营养调控[5-6]和病害防治[7]等,而疏花疏果对果实成熟品质和贮藏性的影响鲜有报道。该技术是提高果实品质、避免大小年的常规做法,也是果期管理重要的措施之一[8]。疏花疏果对其他果树果实质量及产量的影响已有较多研究,如对柑橘[9]、桃[10]、李子和杏[11]进行有效的疏花疏果,可以平衡产量与质量,提高品质,但果农普遍的“惜果”心里致使该技术在实际生产中应用并不理想。龙眼开花结果量大[12],在果实生长发育期间,对其进行适当、有效的疏花疏果可减轻结果母枝与果实之间的营养竞争[13],显著提高果实品质,避免果小、质差的现象,提升商品价值,同时为翌年培养强壮结果母枝打下基础。硒(Se)不是植物的必需元素,但增施适量的硒肥可以促进植物生长发育、改善品质[14];同时硒是人和动物的必需微量元素,可提高人体免疫、抗氧化、延缓衰老等[15]。因此,富硒作物拥有较好的经济前景。近年来硒对水果如草莓、桃、枣[16]等的研究相继开展,如对草莓喷施适量的氨基酸硒叶面肥,可以有效提高草莓品质尤其是保健品质[17]。同时,硒还是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的组成成分,能催化有毒的过氧化物还原成无毒的羟基化合物,从而保护细胞膜的结构及功能,提高果实的抗衰老能力,延长采后寿命[18]。因此,硒元素在水果生产上的应用越来越受到关注。【本研究切入点】有关龙眼疏花疏果技术研究偶有报道,但鲜见其对龙眼果实采收品质及采后贮藏效果影响的研究。本研究从龙眼疏花疏果及增施硒肥两个方面,以对照、疏花疏果、疏花疏果+硒肥为处理,设计3个区组重复,比较研究果实采后的贮藏性。【拟解决的关键问题】分析疏花疏果及硒肥处理对龙眼果实采收品质及贮藏性的影响,为丰富龙眼生产优质化理念和优化果实采前管理技术提供理论依据和实践指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2018年在广东省农业科学院果树研究所龙眼园进行,供试材料为石硖龙眼。选择树龄6~8年、本砧嫁接的青年石硖树,挂果率接近100%,且花、果穗发育良好。果实发育期间田间肥水、病虫害、除草等统一管理。

1.2 试验方法

采用单向分组随机区组设计,设无疏花疏果对照(A)、疏花疏果(B)、疏花疏果+硒肥(C)3个处理,每个处理的3个重复分别随机安排在3个区组(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)内;3个区组分布在同一块坡地的不同梯面内,梯面长度约50 m,区组Ⅰ位于最高梯级上同一行内,区组Ⅱ和Ⅲ分别位于最低梯级同一行的两端。共9个处理组合,每处理组合安排1棵果树,分别标记为A1、B1、C1(区组Ⅰ),A2、B2、C2(区组Ⅱ),A3、B3、C3(区组Ⅲ)。

1.2.1 采前田间处理 龙眼开花前(3月23日),对处理B、C进行花穗疏除和短截处理,保留挂果率85%~90%左右,短截花穗至20~25 cm;所有处理植株谢花期在4月7—11日,在果实长至黄豆大小时(5月14日)进行二次疏穗疏果处理,留壮穗,疏弱穗,全树保留挂果率65%~75%左右,每穗留果数50~70个,不超过80个。为避免对照植株坐果过多造成树势衰退,去除树顶1/3左右果穗,剩余果穗均不短截。

处理C加施的硒肥为华南农业大学资环学院自制液态肥,依据其提供的使用方式和浓度配制要求,分别在开花前(3月23日)、小果期(5月15日)和果实膨大初期(6月4日)在树冠滴水线部位进行根部各淋施1次,在4月8日(谢花8成左右)和6月19日和7月2日(果实迅速膨大期)叶面各喷施1次。同时对处理A、B喷施或淋施清水。

1.2.2 采收与采后处理 龙眼果实近95%~100%成熟时,每棵树于不同方位混合采收,立即运回实验室。挑选无病、虫、伤、褐变、腐烂、畸形等劣质果,使用质量分数500 mg/kg的咪鲜胺杀菌液浸泡2 min,晾干后每穗剪单果。使用0.02 mmPE(聚乙烯)袋包装(每袋约60个果),放入5(±1)℃冷库贮藏。分别在贮藏后0、20、35、51 d取样,测定色度、褐变指数、自溶指数、可溶性固形物(TSS)含量;采用液氮制取果肉冻样,测定Vc含量。

1.3 测定项目及方法

单果质量与可食率:采收时,取10个果称重,计算平均单果质量;剥取果皮和果核,计算平均可食率:

式中,W10为10个果实的总质量,W皮为10个果实的皮重,W核为10个果实的核重。

果实大小:采收时随机取果10个,使用精度0.01 mm游标卡尺分别量取单果最长纵切面的直径、最大横切面的长直径,分别获取果实的纵径与横径,重复取样3次。

TSS含量:每个龙眼取1/3果肉,每4个龙眼为1组,用蒜泥器榨汁,纱布过滤到小烧杯,再用ATAGO Pocket PAL-1数显折光仪测定果汁TSS含量。

果皮色度测定:参照韩冬梅等[19]方法,使用Minolta CR-300全自动色差计测定果皮的L*值(明暗度)、a*值(正值表示红,负值表示绿)、b*值(正值表示黄,负值表示蓝)、C*值(饱和度)和h°值(色调),每个果实赤道面测3个点。

干物质含量:参照雷文杰等[20]方法,对烘干温度进行调整。取8~10个果实于培养皿里,然后放入烘箱用105℃杀青30 min,70℃烘干至恒重。计算干物质含量:

内果皮褐变指数:参照刘熙东等[21]方法,随机取果20 个,根据龙眼内果皮褐变面积大小分为6级,统计各级果数,计算褐变指数:

果肉自溶指数:根据韩冬梅等[22]方法,随机取果20个,根据龙眼果肉自溶面积大小分为6级,统计各级果数,计算自溶指数:

果肉Vc含量:采用2,6-二氯靛酚滴定法测量Vc含量,样品制作略有改动。改新鲜果肉榨汁为采用液氮制取果肉冻粉,称取样品5 g,加入2%草酸研磨后定容至100 mL,再参照文献[23]方法进行滴定。

1.4 数据处理

采用Excel作图及统计分析,采用IBM SPSS statistics24进行多元方差分析。对贮藏期间动态变化指标,包括褐变指数、自溶指数、TSS含量、Vc含量、色度,先对整个贮藏阶段的数据进行因子分析,获得公因子得分及其方差贡献率,再以两者乘积之和作为每个处理组合的综合评分;然后以每个指标的综合评分进行多变量检验及方差分析,并比较各有效指标在处理或区组间的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同处理对龙眼果实采收品质的影响

对3个处理在3个区组重复成熟品质指标均值进行比较,表1显示,对照单果质量、可食率、干物质与TSS含量均最低,分别为6.09 g、66.80%、30.38%、19.26%,外果皮L*值最高,a*值、b*值、C*值和h°值均为中等水平,果色偏向较为明亮的黄褐色,稍带绿底。处理B果实成熟品质最优,具有最高的单果质量、大小、干物质和TSS含量,最低的外果皮a*值,分别比对照提高19.66%、7.54%、5.02%、8.62%和-7.24%,此外,可食率和外果皮h°值最高,b*和C*最低,L*值中等,果表偏向较为鲜亮的绿褐色;果肉Vc含量中等。处理C的单果质量、大小、干物质含量、TSS含量均为中等水平,外果皮a*值、b*值和C*值均最高,L*值最低,h°值与对照相近,低于处理B,果色偏向较为灰暗的土黄褐色,稍带绿底;果肉Vc含量与对照相近,高于处理B。因此认为,与对照相比,疏花疏果处理可以提高龙眼果实的经济性状、外观品质和内在营养水平;疏花疏果加硒肥处理,果实采收品质依然优于对照,但稍差于单纯疏花疏果。

表1 不同处理石硖龙眼果实成熟品质比较Table 1 Comparisons of harvest quality of longan fruit cv. Shixia among different treatments

2.2 不同处理对龙眼果实低温贮藏效果的影响

2.2.1 不同处理对低温贮藏龙眼果皮褐变与果肉自溶的影响 图1显示,3种处理龙眼果实在低温贮藏期间果皮褐变和果肉自溶指数的变化均呈持续上升趋势。贮藏20 d后,3个处理间的褐变指数差异变大并保持至贮藏51 d,其中对照褐变指数3.72,高于处理B、C(2.92和2.98),后两者水平相近(图1A)。贮藏0~35 d,B处理果肉几乎未发生自溶,对照和处理C也较轻微;之后对照自溶指数突增,其次为处理C,处理B最低,贮藏51 d自溶指数分别为0.60、0.33、0.17(图1B)。贮藏35 d果皮褐变指数和贮藏51 d果肉自溶指数分别比对照降低28.26%和71.67%,可见疏花疏果措施有利于提高龙眼果实的采后贮藏性,而处理C对疏花疏果的增效作用不明显,甚至增强了后者的果肉自溶现象。

2.2.2 不同处理对低温贮藏龙眼果实TSS和Vc含量的影响 从图2可以看出,各处理龙眼果实的TSS和Vc含量在低温贮藏过程中呈持续下降趋势。处理B的TSS含量下降最少,处理C在贮藏20 d内,TSS含量下降速度较快,之后有所减缓;贮藏51 d,处理A、B、C的TSS含量分别为16.09%、16.16%、17.71%。整个贮藏期间,处理C的TSS含量下降幅度最大,处理B有利于保持TSS含量,但处理C效果不明显。图2B中,虽然处理B Vc含量低于其他2个处理,但在贮藏35 d内下降速度低于处理A、C,贮藏51 d对照Vc含量最低,下降速度最快,其次是处理B,处理C相对较高,Vc含量分别为0.53、0.59、0.67 mg/g。可见,疏花疏果有利于龙眼果实在贮藏期间保持较高水平的TSS和Vc含量,硒处理对保持TSS含量水平作用不明显,但对Vc有一定保护作用。

图1 不同处理对石硖龙眼果实5℃低温贮藏效果影响Fig. 1 Effects of different treatments on the storability of longan fruit cv.Shixia during storage at 5℃

图2 不同处理对石硖龙眼果实5℃低温贮藏期间品质变化影响Fig. 2 Effects of different treatments on the quality changes of longan fruit cv. Shixia during storage at 5℃

2.2.3 不同处理对低温贮藏龙眼外果皮色度的影响 由图3可知,贮藏期间,石硖龙眼外果皮的不同色度值呈不同变化规律。L*值表现为逐渐下降趋势,果表由鲜亮转向晦暗,贮藏51 d,处理B(46.68)稍高于对照(44.84)和处理C(44.46)(图3A)。a*值变化趋势为先下降后上升,贮藏20 d,处理B(9.15)、处理C(10.22)均比采收时(9.42、10.36)稍下降,果皮绿色增强,可能与果表浸润了冷凝水导致果色绿底更加鲜明有关;贮藏0~35 d,处理B始终低于处理A、C,保持较好的绿底;处理C高于对照,果表褐色较深(图3B)。b*、C*和h°在贮藏20 d上升,之后持续下降;贮藏0~35 d,处理B 3个色度值均高于处理A、C,而处理C的b*和C*值均高于对照(图3 C、D、E)。可见,贮藏期间疏花疏果处理果实能较长时间保持较好的外观品质,偏黄绿色,增硒处理的偏褐色,而对照偏暗褐色。

2.3 单向分组随机区组试验多元方差分析结果

2.3.1 多变量检验结果 从表2可以看出,以低温贮藏期间褐变指数和自溶指数的综合评分为主导指标,以所有采收品质和贮藏观测指标为因变量,对处理方式和区组进行多变量检验。结果显示,处理方式的Pillai 轨迹、Wilks 的 Lambda和Roy最大根检验的P值均小于区组,其中,处理方式的3个多变量检验结果的P值分别为0.016、0.032、0.002,均小于0.05,达到显著水平,说明不同方式处理间差异显著;区组3种检验结果的P值分别为0.445、0.679、0.263,均大于0.05,说明区组间无差异,不影响处理方式对龙眼果实品质和贮藏效果的影响。

2.3.2 主效应检验结果 表3为对处理方式和区组进行多变量主效应检验结果,修正模型显示,所有测试指标中,差异显著的有低温褐变指数、低温b*值,差异接近显著的有低温自溶、低温C*值、采收单果质量、采收C*值(P=0.085、0.064、0.067、0.074),说明这些指标能够反映9个处理组合之间的表现差异。不同处理方式之间,差异显著的指标有低温褐变、低温自溶、低温b*值和采收单果质量,比较显著的指标有采收单果质量和果表C*值(P=0.059、0.069);不同区组之间,差异显著的指标有低温b*值和C*值。可见,果实采收品质和低温贮藏效果主要受处理方式的影响,区组影响不明显。

图3 不同处理对石硖龙眼果实5℃低温贮藏期间外果皮色度变化的影响Fig. 3 Effects of different treatments on the exocarp chroma changes of longan fruit cv. Shixia during storage at 5℃

2.3.3 处理方式与区组组合的择优筛选 从表4可以看出,不同处理之间,对照与处理B在低温褐变、低温自溶、低温C*值及单果质量方面具有显著差异,而处理B和C之间差异不显著;在采收C*值方面,处理C与对照、处理B之间差异显著,而后两者之间差异不显著。处理B具有最高的单果质量和低温b*值,最低的褐变指数、自溶指数和采收C*值,果色较为浅亮、偏黄,贮藏效果最好;其次是处理C,其采收时果色较差,偏深暗;对照果实贮藏效果最差,单果质量最低,贮藏期间果色偏暗淡。因此,疏花疏果处理效果最好,补硒处理一定程度上降低果实采收品质与贮藏性,但差异不显著;对照处理效果最差。

在区组之间,果实采收品质没有明显差异,贮藏期间的差异主要表现在果表b*值和C*值上,且区组Ⅰ和区组Ⅱ、Ⅲ之间差异显著,但后两者之间无差异;区组Ⅰ的果实贮藏期间果色偏暗淡的蓝色,区组Ⅱ、Ⅲ的果实则偏土黄色。说明不同梯级对果实贮藏期间的色度变化产生了影响,但不影响果实的贮藏性与内外品质。

表2 基于龙眼果实5℃低温贮藏效果和采收品质对试验处理和区组进行的多变量检验aTable 2 Multivariate test for different treatments and blocks based on the storability and harvest quality of longan fruit during storage at 5℃

表3 主体间效应检验结果中差异较显著的指标(因变量)Table 3 Effective indicators(dependent variables)with significant differences screened out from the main effect test

3 讨论

3.1 疏花疏果有利于提高龙眼果实采收品质与贮藏性

疏花疏果是一项常规的果树管理技术,通常认为,源-库随着生长条件的变化而变化,且具有较强的自身调节能力。疏花疏果主要通过减少挂果防止树体载果量过大,造成养分消耗及树体损伤。研究表明,适当疏果有利于杨梅果实体积膨大[23],减少椪柑营养竞争,提高果实品质[24]。在生产中,龙眼常大量开花、结果,易加剧树体养分消耗,使当年龙眼果实变小,品质变差,同时也会削弱树势,所以,疏花疏果在龙眼生产中至关重要。前期研究表明,合理的疏花疏果可以缩短龙眼果实发育期,提高成熟品质,为其获得优良的采后贮运品质建立良好的物质基础[13]。本试验于开花前和小果期对龙眼进行适当的疏花疏果,使处理果实获得了较好的经济性状与内外品质,同时还提高了果实的贮藏性,显著降低了低温贮藏期间的果皮褐变与果肉自溶程度,同时减轻营养品质下降,说明疏花疏果是提高龙眼果实采后贮藏品质的有效措施。

表4 处理和区组不同水平间具有差异显著性指标的均值比较Table 4 Comparisons of average values of effective indicators with significant differences among different treatment or block levels

3.2 增施硒肥对龙眼采收品质及贮藏性的影响

硒是人体的必需元素,也是植物的有益元素,有利于提高植物的抗衰老能力[25],但我国的硒资源分布不均且72%的土地属于缺硒或者低硒土壤[26],因此,施用外源硒是提高我国作物硒含量的有利措施。研究认为,硒可以通过调控植物光合和呼吸作用,参与植物的氮代谢、硫代谢、氨基酸代谢等来影响作物的生长发育[14,27],改善作物的品质和贮藏性;可以通过影响酶促系统与非酶促系统来提高植物的抗氧化功能,从而提高作物的抗逆性[28];有利于碳素同化产物向根系运转,从而促进根系贮藏多糖、结构多糖及结构蛋白等物质的合成与累积[29];还可以有效抑制桃、枣在冷藏过程中丙酮酸激酶的活性来抑制其呼吸速率,延缓衰老[16]。在龙眼上,叶面喷施硒肥处理可以减缓果实挂树贮藏期间的TSS和Vc含量下降,但与对照没有显著差异[30]。本试验通过定期施用硒肥,发现疏花疏果结合硒肥,虽然没有提高果实的采收品质和采后贮藏性,但也没有明显降低,说明该试验中的硒处理对龙眼果实品质未产生明显不利影响。田间观察发现硒处理龙眼植株的叶片略微发黄、黯淡无光,树势有所下降,果皮颜色变暗,且有褐色斑点,外观品质有所下降;贮藏期间TSS含量下降严重,可能与硒肥使用过量有关。不同植物对硒的敏感度与忍耐度不同,过量的硒可造成植物硒中毒,引起萎黄病、枯萎病、矮小症等[31-33]。因此,龙眼施用硒肥,还需开展更细致的研究。

4 结论

疏花疏果处理有利于提高石硖龙眼果实采收品质,提高单果质量、大小、可食率与TSS含量。良好的采收品质利于果实具备良好的贮藏性,有效减轻低温贮藏期间果皮褐变及果肉自溶情况。过量施用硒肥会伤害果实与植株,造成果表色暗、褐斑,品质下降,植株叶片黄化,树势衰退,因此硒处理对龙眼果实的品质与贮藏性影响还需进一步细化研究,探寻合适的硒肥类型与用量。

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