柑橘果实品质主要影响因素研究进展
2021-03-02孙丽平何俊莉宋春草彭言劼
孙丽平 何俊莉 宋春草 彭言劼
摘 要 综述生态因子、田间管理、采后贮藏、砧木选取等因素对柑橘果实品质的影响及其研究进展,提出未来研究的重点应放在“柑橘果园的可持续发展路径、柑橘果实品质的综合管理措施、柑橘果园的智能化管理模式”等方面。
关键词 柑橘;果实品质;影响因素;智能化管理
中图分类号:S666.1 文献标志码:CDOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.01.014
柑橘以其独特的风味受到人们的青睐,常年位居我国水果销量前列。我国柑橘种类十分丰富,栽培品种以宽皮柑橘为主,甜橙、柠檬、柚类及金柑等为辅[1]。柑橘种类虽然如此众多,品质却参差不齐。柑橘的果肉口感、形状大小、果皮色泽等都是消费者在挑选时的基本依据。而在柑橘生长过程中生态因子、园间管理、采后贮藏、砧木的选取等因素直接或间接影响着柑橘果实品质。本文综述了柑橘果实品质各项影响因素的研究进展,以期为提高柑橘果实品质、推进柑橘种植产业发展提供一定的参考。
1 生态因子
1.1 光照
柑橘属于短日照植物,光照主要影响其可溶性固形物含量、果皮色泽等。可溶性固形物主要由可溶性糖和可滴定酸组成。总日照时间长,柑橘固酸比将上升[2]。而含糖量与日照时长在一定范围内呈正相关,充足的光照可以显著提高柑橘糖分含量,其影响最大的时期往往集中在8—11月[3]。另外,除红色葡萄柚外,大多数柑橘果实在阳光下会比未在阳光下果皮更亮[4]。在生产上可根据不同柑橘品种对光照时长的需求合理调整光照时长,提升柑橘的内在和外观品质。除光照时长外,光照强度对柑橘品质的作用也较为明显。研究表明,铺设反光膜能提高果树中下层光照强度,显著改善光照环境,提升柑橘果实品质,特别是果树中下层和內膛果实的品质[5]。
1.2 水分
柑橘的生长离不开适当的降水。柑橘所需的年降雨量一般在1 200~2 000 mm。适宜的降雨量能够有效溶解土壤中的各类养分进而促进植株对养分的吸收。若降水不足,在干旱胁迫下,柑橘着果率会严重受损,将导致品质与产量降低[4]。且柑橘若在长期干旱后遇到降雨时很容易造成裂果。在果实采收期若降水过多,将造成果内可溶性固形物含量降低,营养元素流失,口感寡淡,同时还影响柑橘的外观和产量等[3]。在柑橘种植中,应根据当地实际降雨量和柑橘不同生长阶段所需水分适当进行灌溉或排水。
1.3 温度
温度是造成柑橘栽培在地区分布差异的的重要因素。柑橘被认为是起源于热带气候,但现在的大多数商业柑橘种类已经适应亚热带和类地中海气候[4]。对柑橘而言,其最适温度一般在23~31 ℃。温差对柑橘品质影响明显。若昼夜温差增大,柑橘中可溶性固形物含量也会相应增加,特别是在果实接近成熟期时[2]。在一定温度区间内,随着温度的增加,柑橘果实中糖酸比会增大,果皮变薄,但果色将变淡。温度过低会造成柑橘的冻伤,而温度过高则容易造成树体缺水,常表现为叶片萎蔫、落花落果加剧[6]。
1.4 土壤
柑橘果树的生长需要大量的水分和养分,绝大多数是从土壤中来,经过根系吸收的。土壤营养物质的丰缺与果树的产量和果实品质等息息相关[7]。若土壤中的养分不平衡会使柑橘果实品质下降,土壤中某一类养分的含量不但影响果树对其本身的吸收,还影响树体对其余养分吸收[8]。当土壤中的营养物质不足以供给果树优良生长时可以通过施肥进行补充,但不合理的施肥方式将加剧土壤肥力的流失和土壤酸化。最适宜柑橘的pH值范围是5.5~6.5,土壤pH值过高或过低都不利于果树的正常生长。过酸或过碱均会影响树体对营养物质的利用及土壤中的微量元素含量,严重影响果实品质[9]。土壤维持生命、生产经济产品的能力还与土壤物理性质密切相关。研究显示,有机耕作对土壤的物理性质有着明显的正向影响[10]。生产上采用有机耕作,选取优质土壤,补充土壤肥力,降低酸性化肥的施用对土壤酸化的影响,对提升柑橘果实品质,维持柑橘园长期发展尤为重要。
1.5 海拔
海拔变化所影响的因素众多,随海拔的变化,光、热、水等各项生态因子也随之变化,通常来说,随海拔增高,气温降低,降雨量增加[6]。海拔影响的各项因素间相互作用,造成果实品质的改变。前人在海拔对柑橘果实品质研究方面结果各有不同。有研究表明,丘陵地带的蜜橘果实可滴定酸含量与平原地带无明显差别,含糖量反而更高,综合果实品质优于平原地带[11]。但也有研究表示,黄果柑的果实品质和海拔之间没有明显的关系[12]。这或与柑橘品种不同、海拔所带来的生态因子变化众多等诸多因素有关。
2 田间管理
2.1 整形修枝
通过整形修枝改变树形,可改善树冠内的光照区域、通风条件、蒸腾速率等进而影响柑橘品质。研究发现,“Y”字形和开心形的树形修剪方式优势较为突出,果实品质特别是外观均优于其他树形[13]。另有研究也证实,整形修枝对果树的各类指标作用显著,柑橘树体光合色素含量和光的利用率等均有提升,各修剪方式中开心形的产量和品质的提升最为明显[14]。除了不同柑橘品种适宜的修剪方式不同外,不同柑橘园所适合的修剪方式也不同,而这主要是果园规模带来的人工成本和时间成本所决定的。在柑橘栽培中一般根據果园实际情况进行合理整形修剪,如:耗工较大的精细修剪适合面积较小的果园,而简单易行的开窗回缩修剪则适合面积较大的果园[15]。总的来说,合理的对果树进行修枝,可以提高光的利用率,提升柑橘品质。
2.2 果实套袋
在当今的果树种植中,套袋是果树管理中需要进行的一项重要工作。在柑橘生长过程中,套袋主要起到物理防护作用,可以减少虫鸟、微生物造成的危害,降低病果率,防止农药与果面接触,以及防止树枝划伤等其他物理伤害[16]。套袋在一定程度上能改变果实的微环境,且套袋也会影响果实的色泽[17]。虽然套袋对柑橘果实的影响随套袋方式、柑橘品种的不同而有所差异,但总体上对柑橘进行套袋操作后,其表面光洁度和亮度均有显著提升。
2.3 施肥
合理施用肥料能够提升柑橘品质。果树不断从土壤中获得养分,满足其不同时期需求。但在人工种植中,常因土壤肥力不足而无法充足供应养分,进而影响果树高产、果品优良,因此正确地施肥尤为重要。
不同特性的肥料对柑橘造成的影响有所差异。适当施用氮肥可显著提升柑橘果实大小等,施用氮肥过多则会破坏外界土壤和果树内部其他矿质营养的平衡,导致柑橘果实粗皮[18]。施用钾肥能显著提升柑橘单株产量,提升果实内部和外观品质,在果实膨大期施用效果显著[19]。柑橘是喜钙植物,施用钙肥对柑橘果实有正向作用,能降低膨大期的裂果率,提高果实品质等[20]。
现代农业体系强调在植物营养研究中使用有机肥代替部分无机肥,这一方式结合两种肥料的优点。既可提高肥料的利用率和土地肥力,又可提升柑橘果实品质和产量[21-22]。此外,生物菌肥近年成为种植上的优选肥料,生物菌肥的利用既保证了柑橘品质的提高,又可减少果实的农药残留、提升土壤肥力、促进土壤微生物菌群的生长[23]。现在的柑橘种植中已经大大减少了单一肥料的施用,综合施用无机肥、有机肥和生物肥,不仅可以减少对无机肥的单一依赖,而且可以影响土壤养分含量、提高果实产量与品质[24]。柑橘土肥管理的科学控制,既保证了柑橘产量和品质的提升,又降低施肥带来的成本,对柑橘种植经济效益提升将产生重要的作用,
2.4 病虫害防治
病虫害的危害严重,若大面积爆发会对柑橘的品质和产量带来极大影响,轻者造成柑橘表皮损伤、果肉风味丧失、果实畸形等,严重时甚至会造成柑橘的成片死亡,给果园带来巨大损失。故对病虫害的防治工作在园间管理中尤为重要。常见柑橘病害有炭疽病、煤烟病、疮痴病、柑橘黄龙病等,常见虫害有红蜘蛛、四斑黄蜘蛛、花蕾蛆以及木虱等。在病虫害的防治过程中常常存在监察不足、防治手段单一等缺点[25]。园间管理既要做到在病虫害发生前做好科学的预测预报,又要在病虫害发生后做到有针对性的治理。如今在农业种植栽培上中常用物理、化学、农业、生态生物等方面的方法防治病虫害[26]。
2.5 地表覆膜
目前,地表覆膜在多种果树种植中得到应用。在园间管理中采用地表覆膜进行控水、增温,可以改善土壤条件,提升果实含糖量。以椪柑为例,地表覆膜提高了椪柑总糖、维生素C含量及柑橘可食率等,对椪柑产量与品质提升作用明显[27]。但另一研究显示,在柑橘成熟期进行地表覆膜可提高柑橘果实中的可溶性固形物含量,对有机酸积累和维生素C含量的影响结果却各有不同,此结果或与覆膜时间、柑橘品种的不同有关[28]。
3 采后贮藏
柑橘成熟后的采收贮藏方式和时长将会影响消费者所购买的柑橘品质。有些柑橘在采后易发生病变,在贮藏过程中随着柑橘贮藏时间的延长,出现水分流失,甜酸风味失调并产生异味物质,严重影响柑橘果实品质。
在储藏中温度和保鲜剂对柑橘采后品质影响较大。研究表明,柑橘果实采后处理、贮藏条件、采后应激等因素对其维生素C影响较大[29]。为了充分维持果实风味,在生产上可在柑橘采收后立刻进行保鲜预冷处理,降低病变率,并加入植物生长调节剂进行保鲜,对果实进行打蜡,保持其表皮光洁,降低呼吸速率。贮藏运输中可采用低温贮藏,保持湿度,使用保鲜剂保藏,降低运输时长等[30-31]。这些处理可以减缓柑橘采后的品质变劣,以维持柑橘风味。
4 砧木选取
柑橘种植中常采用嫁接的方法,砧木是树体的组成部分之一,优良砧木奠定了柑橘丰产的基础。若砧木与接穗之间不亲和,结合处养分和水分的运输受阻,容易造成柑橘的品质和产量不高等后果[32]。不同种类的柑橘所适合的砧木品种不同。如,在桂南地区以香橙作为沃柑的砧木为宜[33],砂糖柑采用枳壳砧后其果实含糖量更高[34]。不同品种的砧木抗逆性也有所差异,目前在种植柑橘和育种砧木上广泛使用枳,其综合抗逆性优良,适用于许多品种柑橘,但这种砧木也存在适应性不强,对一些品种柑橘不亲和等缺陷[32]。培育出新型砧木品种对提高柑橘果实品质有很大帮助,但砧木的培育难度大、周期长是新型砧木培育中面对的巨大挑战。因此,研究如何降低砧木品种的培育周期具有重要意义。
5 讨论与展望
在柑橘的生长中影响果实品质的因素众多,且各因素间相互作用,共同影响。除上述因素外,柑橘品种、种植地区、果树树龄等因素也可对柑橘果实造成影响。因此,在柑橘种植中要综合考虑各项因素对柑橘的影响,采用综合手段治理果树,以期达到更好的产量与品质。同时,柑橘果园的可持续发展十分重要,在柑橘种植中不能一味追求产量与品质而破环生态环境。此外,利用现代信息化手段,加强柑橘果园的智能化管理,以减少人工因素所带来的限制、降低生产成本和大型果园的管理难度,从而推进柑橘产业的进一步发展。
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(责任编辑:敬廷桃)
收稿日期:2020-10-08
作者简介:孙丽平(2000—),女,四川宜宾人,乐山师范学院生命科学学院生物科学专业2018级在读本科生,研究方向为柑橘品质管理。
*为通信作者,E-mail:309890524@qq.com。