不同种植条件对沙田柚糖度品质的影响研究

杨静娴，钟永辉，何 娣，朱凯祺，丘苑新，柳建良

（1.仲恺农业工程学院轻工食品学院，广东广州 510225；2.梅县农业科学研究所，广东梅州 514021）

沙田柚，又称香栾、胡栾、文旦等，属芸香科乔木植物，主要生长于广东、广西、福建、湖南和台湾等地。目前，我国的优良品系有沙田柚、金香柚、玉环柚、梁平柚、葡萄柚等30多个品种[1-2]。梅州的沙田柚栽培已有100年的历史，其果实大、外形美观且果肉色鲜黄，有香蜜味。沙田柚富含营养物质，且有较高的药用价值[3]。沙田柚的甜味口感来源于果肉中的糖分，其中主要糖分的构成包括蔗糖、葡萄糖、果糖[4-6]，果糖是水溶性较好的一类单糖，且对人体健康有益，是自然界中甜度最高的糖，在同等甜度下糖的摄入量更低，是近几年来的重点研究对象[7-9]，可通过提高果糖在果实中的比例来改善果实的风味品质。因此，近几年来有研究试图通过遗传或者改变栽培技术等措施来提高果糖的积累水平，从而改善果实的风味品质[10-11]。研究不同种植条件对梅县沙田柚糖度品质的影响，以期为沙田柚的优质品质栽培提供依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

试验地点为广东省梅州市梅县地区的程江镇、石扇镇、松口镇、桃尧镇4个地方。程江镇位于梅县区西南部，地理坐标为东经116.08'，北纬24.29'，年平均温度22℃，属亚热带季风气候，无霜期大于300 d，年降雨量为1 320 mm，年日照时数2 000 h。西山村沙田柚的种植土质为红壤土；石扇镇位于梅县区北部，地理坐标为东经116.10'，北纬24.45'，年平均温度21℃，属亚热带季风气候，无霜期大于300 d，年降雨量为1 480 mm，中和村沙田柚的种植土质为红壤土；松口镇地处梅县东北部，地理坐标为东经116.35'，北纬24.53'，年平均温度22℃，属亚热带季风气候，无霜期大于300 d，年降雨量为1 560 mm，到车村沙田柚的种植土质为红壤土；桃尧镇位于梅县区东北部，地理坐标为东经116.44'，北纬24.58'，年平均温度21℃，属亚热带季风气候，无霜期大于300 d，年降雨量为1 660 mm，诰上村沙田柚的种植土质为水田土和牛肝土。

土壤的理化性质见表1。

表1 土壤的理化性质

1.2 试验设计

试验对象为梅县沙田柚，树龄为15年左右，砧木类型为本土酸柚，施肥种类有复合化肥、鱼蛋白肥、牛骨粉肥，施肥方式为基肥+追肥，年均施肥5次。取样于2018年10月-12月，一共6个试验点，每次采样每个地点选3株树，每株树按东、南、西、北4个方向随机采4个沙田柚，每15 d采集1次，所有样品采摘后经一定的处理在2～3 d送至实验室进行测定。

每个试验点的土壤类型和施肥处理见表2。

表2 每个试验点的土壤类型和施肥处理

1.3 仪器与试剂

1.3.1 仪器

ME-203E型微量分析天平、电热鼓风干燥箱、UV-1800PC型分光光度计、THERMO型微量移液枪、Heal Force型超纯水仪、VELOCITY 18R型高速冷冻离心机、恒温水浴锅、容量瓶、50 mL比色管、10 mL具塞刻度试管。

1.3.2 试剂

标样：葡萄糖和果糖标准样品，Sig-ma-Aldrich公司提供，纯度99.5%以上；试剂（均为分析纯）：氢氧化钠、3,5-二硝基水杨酸、酒石酸钾钠、苯酚、亚硫酸钠、亚铁氰化钾、乙酸锌、盐酸、甲基红指示剂；实验室用水均为自制超纯水。

1.3.3 标准曲线的绘制

标准曲线的测定和样品的测定采用DNS比色法[11]。准确吸取 0，0.2，0.4，0.8，1.0，1.2 mL 葡萄糖（果糖）标准溶液于10 mL具塞刻度试管中，各加4 mL 3,5-二硝基水杨酸试剂，置于沸水浴中加热5 min取出，立即置于冷水中冷却至室温，定容摇匀；于波长540 nm处测定吸光度。

葡萄糖标准曲线和果糖标准曲线见图1。

图1 葡萄糖标准曲线和果糖标准曲线

1.3.4 试样处理

沙田柚去皮取果肉，混匀，四分法取样，用组织捣碎机制成匀浆，称取试样10.00 g，用纯水转移至容量瓶，加入亚铁氰化钾溶液和乙酸锌溶液各3 mL，摇匀，定容至250 mL后，以转速5 000 r/min离心30 min，取上清液备用。

1.3.5 总糖含量测定[12]

取上清液5～10 mL于50 mL比色管中，加入浓度为6 mol/L的盐酸溶液1 mL，置于恒温水浴锅中（100℃） 水浴30 min取出，置冷水槽中冷却至室温，加甲基红指示剂3滴，用浓度为6 mol/L的氢氧化钠中和至浅橙色，定容至50 mL，混匀后从比色管中取1～2 mL样液置于10 mL的具塞刻度试管，加水至2.0 mL，加入4.00 mL 3,5-二硝基水杨酸试剂，置于沸水浴中加热5 min取出，立即置于冷水中冷却至室温，定容，于波长540 nm处测定吸光度。

1.3.6 果糖含量测定[12]

取上清液10～20 mL于50 mL比色管中，定容至50 mL，混匀后从比色管中取1～2 mL样液于10 mL的具塞刻度试管中，加水至2.0 mL，加入4.00 mL 3,5-二硝基水杨酸试剂，置于沸水浴中加热5 min取出，立即置于冷水中冷却至室温，定容，于波长540 nm处测定吸光度。

1.3.7 数据处理

采用Oring8和SPSS软件进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 红壤土、水田土、牛肝土种植条件下梅县沙田柚总糖、果糖含量的变化

2.1.1 沙田柚果实不同时期总糖含量的变化

红壤土、水田土、牛肝土种植沙田柚果实在不同时期总糖含量的变化见图2。

图2 红壤土、水田土、牛肝土种植沙田柚果实在不同时期总糖含量的变化

梅县沙田柚3个试验点的总糖含量变化从10月至12月整体呈现先缓慢增加后降低的趋势。红壤土种植的沙田柚总糖含量从10月至11月由9.3 g/100 g增加至13.8 g/100 g；水田土种植的沙田柚总糖含量从10月至11月由9.3 g/100 g增加至12.3 g/100 g；牛肝土种植的沙田柚总糖含量从10月至11月由6.7 g/100 g增加至11.9 g/100 g；而11月下旬至12月后，沙田柚的总糖含量开始呈现下降的趋势，但总糖的浓度依旧高于前熟期。红壤土、水田土、牛肝土3种土壤对沙田柚总糖的的影响经方差分析表明（p<0.05），3种土壤对沙田柚总糖影响差异显著；在沙田柚成熟期，参试的3种土质对沙田柚总糖含量的由大到小依次为红壤土>水田土>牛肝土。而同种土质种植的沙田柚糖度经方差分析（p>0.05），说明同种土质栽培对沙田柚的总糖含量影响差异不显著。

2.1.2 沙田柚果实不同时期果糖含量的变化

红壤土、水田土、牛肝土种植对梅县沙田柚在不同时期果糖含量的变化见图3。

图3 红壤土、水田土、牛肝土种植对梅县沙田柚在不同时期果糖含量的变化

由图3可以看出，沙田柚的果糖含量的变化范围较小，从10月至12月3个试验点的沙田柚果糖含量均是缓慢增加的趋势，整体由0.7 g/100 g增至1.5 g/100 g。红壤土种植的沙田柚果糖含量最高是1.3 g/100 g；水田土种植的沙田柚果糖含量最高是1.5 g/100 g；牛肝土种植的沙田柚果糖含量最高是1.4 g/100 g。红壤土、水田土、牛肝土3种土壤对沙田柚果糖的影响经方差分析表明（p<0.05），3种土壤对沙田柚果糖的影响差异显著；沙田柚中果糖的含量随着柚果的发育成熟不断增加，在柚果的后期达到最大，3种种植土质对沙田柚果糖含量的影响依次是水田土>牛肝土>红壤土；而同种土质种植的沙田柚果糖经方差分析（p>0.05），说明同种土质栽培对沙田柚的果糖含量影响差异不显著。

2.2 不同施肥方式种植条件下梅县沙田柚总糖、果糖含量的变化

2.2.1 不同施肥处理方式总糖含量的变化

不同施肥处理方式对梅县沙田柚总糖含量变化的影响见图4。

图4 不同施肥处理方式对梅县沙田柚总糖含量变化的影响

沙田柚的总糖含量均呈现缓慢上升后下降的过程。程江镇西山村A、石扇镇中和村B、松口镇到车村C和D 3个地方4个试验点经过不同的施肥处理发现，在成熟期A试验点的总糖含量最高均值为10.6 g/100 g，B试验点为13.4 g/100 g，C试验点为10.2 g/100 g，D试验点为12.1 g/100 g。比较松口镇到车村的C、D试验点发现，方差分析（p<0.05）表明同一地点不同的施肥处理对沙田柚的品质影响差异显著；通过对C、D 2个试验点进行组内方差分析发现（p<0.05）差异不显著，说明同种施肥处理在不同植株之间影响不显著。对A、B、C、D 4种处理手段在不同地点进行方差分析得出（p<0.05），不同的施肥处理对沙田柚的品质影响有显著性差异，在沙田柚的成熟期，参试的4种处理方法对沙田柚品质影响的由高到低依次是石扇B>松口D>程江A>松口C，但程江A和松口C试验点的总糖含量差异不显著。

2.2.2 不同施肥处理方式果糖含量的变化

不同施肥处理方式对梅县沙田柚果糖含量变化的影响见图5。

程江镇西山村A、石扇镇中和村B、松口镇到车村C和D 3个地方4个试验点经过不同的施肥处理发现，随着沙田柚的成熟，果糖含量呈现缓慢上升的过程，通过比较4个试验点在12月18号的果糖均值发现，A试验点的果糖含量均值为1.2 g/100 g，B试验点为1.3 g/100 g，C试验点为1.4 g/100 g，D试验点为1.3 g/100 g。比较松口镇到车村的C、D试验点发现，方差分析（p<0.05）表明同一地点不同的施肥处理对沙田柚的果糖含量影响差异显著；通过对C、D 2个试验点进行组内方差分析发现（p>0.05）差异不显著，说明同种施肥处理在不同植株之间影响不显著。对A、B、C、D 4种处理手段在不同地点进行方差分析得出（p<0.05），不同的施肥处理对沙田柚的品质影响有显著性差异，随着沙田柚的成熟，参试的4种处理方法对沙田柚果糖含量影响的由高到低依次是松口C>松口D>石扇B>程江A。在后期，松口D和石扇B试验点的果糖含量差异不显著。

2.3 梅县不同地点、不同时期种植的沙田柚总糖、果糖含量的变化

2.3.1 不同地点、不同时期总糖含量

不同地点、不同时期沙田柚果实总糖含量的变化见图6。

图5 不同施肥处理方式对梅县沙田柚果糖含量变化的影响

图6 不同地点、不同时期沙田柚果实总糖含量的变化

由图6可知，不同地方的总糖含量是有差异的，从整体来看，石扇镇中和村的沙田柚总糖含量比其他5个地点高，其次是桃尧镇诰上村-1，这2个地点的种植条件分别是红壤土种植并施化肥处理、水田土种植并施化肥处理。松口镇到车村-1、松口镇到车村-2、桃尧镇诰上村-2这3个地点之间的总糖含量相差较小，程江镇西山村的沙田柚总糖含量比其他几个地方的都要小。

2.3.2 不同地点、不同时期果糖含量

不同地点、不同时期沙田柚果实果糖含量的变化见图7。

由图7可知，桃尧镇诰上村-2的沙田柚果糖含量较高。随着沙田柚的成熟，果实内部果糖含量不断的积累，经试验发现，在施加化肥的基础上再增施有机肥和动物肥的沙田柚果实内部果糖的含量较高且增长速率较稳定，如程江镇和松口镇，而只施加化肥处理的石扇镇和桃尧镇种植的沙田柚果糖含量的变化积累速率随时间变化较为明显。

图7 不同地点、不同时期沙田柚果实果糖含量的变化

3 结论

糖度和水分的含量决定沙田柚果实的口感与风味，是评价沙田柚品质的重要指标[13-14]，试验虽然没有测定沙田柚的含水量，但测定了总糖和果糖的含量，以此来评价在不同条件下种植的沙田柚果实品质。沙田柚果实中总糖含量在果实成熟的中后期迅速积累。理论上，沙田柚果实内部的总糖含量的积累应在果实成熟后期是最大的，但试验数据表明，在11月底后，沙田柚果实内部总糖的含量在积累到最高点后出现下降的趋势，结合当时的环境监测数据，分析其原因是：10月底至11月是梅县沙田柚的采摘旺季，一方面可能是柚果采摘已经入后半期，每棵树的挂果有限，所以采摘用于糖度数据观测的沙田柚果实会出现次果的现象。另一方面，由于11月份梅县地区的降雨量较高，导致试验地土壤水分迅速增加，直接导致沙田柚果实内部水分含量的增加，影响沙田柚植株的生命活动，使果实成熟中后期沙田柚内部糖分的积累下降，未出现持续增加的现象。对不同土壤种植沙田柚植株进行比较可得出，用红壤土种植对沙田柚品质影响较好；对不同施肥处理种植沙田柚植株进行比较可得出，施用化肥肥料对沙田柚品质影响较好；对比6个地点种植的沙田柚品质可发现，用红壤土种植并施化肥处理的石扇镇中和村的沙田柚品质普遍较高。经试验发现，梅县沙田柚果实中果糖含量均随着时间不断的积累，受施肥因素的影响比较大，说明果糖的积累对土壤中营养含量的要求较高。