透湿性反光膜对宫川温州蜜柑果实品质与果面色差的影响

高恒锦，吴韶辉,金国强*，李永杰，朱潇婷

(1.浙江省临海市柑橘产业技术协同创新中心，浙江 临海 317000；2.浙江省柑橘研究所，浙江 台州 31802；3.浙江省临海市特产推广总站，浙江 临海 317000)

浙江省台州市是全国高品质温州蜜柑的主要产区之一，其蜜橘以颜色光亮、品质优良、化渣性好而深受消费者喜爱。根据临海市涌泉镇市场调查，果实色泽和品质对价格影响巨大，优质果价格是普通果价格的7～8倍，因此改善果实色泽和品质，提高精品果率可以显著提升柑橘产业的经济价值，既是提高农民收入的重要途径，也是当前生产中亟待解决的关键点之一。随着无损检测技术的普及，果实品质对果品价格的影响越来越大，可溶性固形物含量是果品分级的重要指标，因此提高果实品质将大大提高果实价格。有研究表明[1-2]：果园铺设反光膜可调节果园光照、控制土壤水分，从而提高果实品质与优果率。

特卫强®反光膜是美国杜邦公司研发的高密度聚乙烯材料，其结合了纸张、薄膜和无纺布的优点，具备优越而稳定的物理性能，如高反射率、漫反射性能、透气阻水性、低温传导等[3]特性，在农业生产中的应用越来越多，目前在桃[4]、樱桃[5]、葡萄[3]生产中都有应用。传统的塑料反光膜不利于根系呼吸，长期使用不但会影响树体生长，而且易造成土壤板结[6]。选择透气、不透水的铺设材料可以有效解决上述问题，同时透湿性反光膜还有良好的透气性，可降低土壤中CO2浓度,防止根部腐烂[7]。特卫强®反光膜在南丰蜜橘[8]、宫川温州蜜柑[9]上的应用均表明：通过铺设特卫强®可以有效提高温州蜜柑柑橘品质。贾学梅等[10]研究也表明：通过铺设特卫强®反光膜可以促进果实成熟和改善果实风味。此外，铺设透湿性反光膜还可有效地抑制杂草生长，降低杂草与果实水分、肥料的竞争[4]。为改善浙江省临海市温州蜜柑的着色和果实品质，提高其市场竞争力，提升果农收益，本研究以宫川温州蜜柑为试材，研究铺设特卫强®反光膜对果实着色及内在品质的影响，为进一步推广改善特卫强®铺设技术提供更多的理论支持。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验果园位于浙江省临海市涌泉镇西岙村临海市涌泉柑橘专业合作社基地，供试品种为枳砧宫川温州蜜柑。树高1.6～2.5 m，冠幅2.5～3.0 m，株行距2.0 m×2.5 m，树龄30年，树势一致且田间管理相同。透湿性反光膜为特卫强®材料，型号1446B，为透气不透水材质(杜邦，美国)。

选择树势相近长势良好的成片果园，分片区全区铺盖特卫强®透湿性反光膜，平均每个片区100株橘树，对照为相邻未铺设反光膜片区，每组对照50株橘树左右，设3个重复。铺膜前行间挖深沟，沟中铺黑色膜用于排水，除草、平整园地，去除尖锐枯枝石块，全园安装滴灌设施。用地钉压膜，保持膜面平整且不易掀飞。树干根部用塑料膜等隔水材料包紧，膜与膜交界处用卡扣固定，防止雨水渗入。铺膜与对照果园水肥管理一致。

1.2 测量指标与检测方法

1.2.1 果园光照和湿度 地膜铺设后，采用手持式光度计(TES-1332A，泰仕电子工业股份有限公司)测定直射光强与反射光强，测定方法：每处理随机选取5株树，即5个重复。每株树的光强测定位置为距离主干1 m的东、南、西、北4个方位点，于垂直高度0.7 m(即温州蜜柑树冠冠层下离地高度)处测定入射光光强与反射光光强，计算光强反射率。光强反射率(%)=反射光光强/入射光光强×100%。设3个重复，并统计分析。

果园土壤湿度。采用便携式土壤水分测定仪(SPectrum TDR300)测定深度为20 cm处土壤湿度，根据天气情况，测量下雨前与下雨后的第2天与第6天土壤湿度，各取20个数据，设3个重复，计算平均值与标准差。

1.2.2 果实样品采集及数据测定 铺膜后30 d起，每隔8 d随机选取树势、挂果量相近，有代表性的5株树，每株每次采树冠中上部东、南、西、北4个方位的果实各3个，即每处理采果实60个，并设3个重复。果实可溶性固形物含量(%)采用手持式糖度计测定(Atago，日本)；可滴定酸含量(%)采用NaOH滴定法测定；固酸比为可溶性固形物/可滴定酸；果皮厚度(mm)采用游标卡尺测定。

自果实进入转色期开始，每隔15 d选取树势、挂果量相近，有代表性的5株树，每株每次采树冠中上部东、南、西、北4个方位的果实各1个，即每个处理采果实20个，设3个重复。用校准的色差计(柯尼卡美能达公司，日本，CR-400)测定果皮着色度，果实底部与围绕果实赤道选4个方位测定L、a、b值，并计算c和h0值。其中a值表示红绿色差，b值表示黄蓝色差，L值表示果皮光泽度，c值为色饱和度表示颜色的彩度，h0表示色调角。

1.3 数据分析

数据采用SPSS 19.0和Microsoft Excel 2007软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 透湿性地膜对温州蜜柑果园环境的影响

特卫强®透湿性反光膜具有反光效率强，透气不透水等特性，于8月27日和9月1日14∶00～15∶00利用光照计测量树下离地70 cm处铺膜与对照地面反射光光强(表1)，取平均值与标准差。由于取样时天空中有云朵，当太阳被云朵挡住，光强变化较大，因此标准偏差较大，铺膜果园数据与未铺膜果园数据每组间隔不超过30 s，基本排除云朵的影响。数据表明不同时间反射光强度会有较大差异，因当天光直射强度随时间而变化。不同的地膜材料对阳光的反射率差异巨大，吴韶辉等[11]研究表明：不同天气下离地80 cm处，透湿性反光膜的反射率在59.2%～59.7%之间，离地140 cm时反射率在52.4%～53.8%。树冠下反射率是对照的4～5倍。张卓等[12]研究表明：在避雨棚甜樱桃果园，离地50 cm，铺设透湿性反光膜阳光反射率是对照的5.5倍。本研究表明:未铺膜的果园地面反射率仅为10.69%，铺设透湿性反光膜后地面反光率可达到52.53%，反射光照强度可达对照的4.9倍。这与前人测量结果[13]存在差异，可能与果园种植密度较高以及果树树势冠幅有关。光照强度直接影响光合作用效率，光照强度强则光合作用强，糖分积累多，从而增加柑橘品质。

表1 透湿性地膜铺设对宫川温州蜜柑果园光照的影响

浙江台州地区一般在7月到9月上旬，会有一段长时间少雨或者无雨的高温干旱期，这段时间也是柑橘膨大的重要时期，长时间高温干旱严重影响树势生长，每年都会有大量橘树因长期干旱死亡，因此保持土壤湿度至关重要。8月16日至23日无降雨，日平均气温28.9 ℃，23～25日降雨92.4 mm，日平均气温25.9 ℃，分别在23日、27日与31日检测土壤湿度，结果取平均值与标准偏差，结果表明(图1)：铺膜后在连续干燥的环境下水分变化较小，降幅14.19%，未铺膜区在5 d晴天干燥情况下时间湿度下降幅度将近44.07%，差异显著，表明特卫强®透湿性反光膜的保湿效果较为显著，由于数据有限，关于铺设期间变化情况，来年将进行全面统计分析，以便更全面地分析铺膜对柑橘栽培环境的影响。

图1 透湿性地膜铺设对宫川温州蜜柑果园土壤湿度的影响

2.2 果实着色

从表2可以看出，果实转色初期果底转色早于快于赤道，亮度也大于赤道部，转色后期赤道部亮度色差均优于果实底部。

表2 透湿性地膜铺设对宫川温州蜜柑果皮颜色的影响

L值表示颜色亮度，L值越大表示所测样品的表面越亮；数据表明，随着果实成熟，果实亮度逐渐增加并趋于稳定[3]。进入转色期到完全成熟期，铺膜宫川温州蜜柑果皮的L值从43.23上升到69.32，对照的温州蜜柑果皮的L值从44.37上升到68.01，转色初期对照果皮亮度略微高于铺膜柑橘果皮，差异不显著，之后都是铺膜柑橘果皮颜色亮度高于对照，且差异显著，其中10月10日与11月10日检测结果差异极显著，说明铺膜后果皮亮度高于对照。

a值(红绿色差)正值为红色，负值为绿色，绝对值越大红色或绿色越深[3]；温州蜜柑转色规律为果实底部先转色，而后向果实侧面转色，最终全部转色。本研究主要统计果实赤道部分的色差变化，可以看出9月底到10月初铺膜柑橘果皮a值从-14.89到-9.34，对照柑橘果皮a值从-15.62到-15.37，对照绿色度较高。而10月25日检测结果两者均为正值，说明10月中旬到下旬为温州蜜柑开始脱绿的时间，果皮中红色度增加。10月25日检测结果铺膜柑橘比对照柑橘a值大约增加64.63%，11月10日检测结果铺膜柑橘比对照柑橘a值大约增加11.82%，且铺膜与对照柑橘差异显著。因此铺膜后果实颜色比对照红色度更高，此结果与石学根等[13]在椪柑上、贾学梅等[10]在血橙及脐橙上、唐晓松等[3]在红富士葡萄上做的试验结果一致，均表明铺设特卫强®透湿性反光膜可以增加果实红色度。有研究表明，果实颜色可以影响消费者购买意向，Iglesias等[14]研究表明红色苹果更受消费者喜爱，唐晓松等[3]研究也认为消费者对红色水果喜好程度更高，同时在生产中也发现消费者对偏红色温州蜜柑感官评价更高。

b值(黄蓝色差)正值为黄色，负值为蓝色，绝对值越大，黄色或蓝色越深[3]。本研究发现在柑橘脱绿过程中，铺膜柑橘的b值迅速增加，且10月10日检测结果与对照柑橘差异极显著，而随着转色程度的加深两者差异逐渐缩小，11月10日检测结果两者差异不显著，认为铺设特卫强®透湿性反光膜能促进果实转色可能与促进b值增加有关，而两者的最后一次检测结果差异不显著，说明铺膜可以促进转黄，对黄色度无增加作用。陶俊等[15]研究表明，柑橘果实颜色转变与果皮中叶绿色和类胡萝卜素含量有关，随着果实成熟叶绿素的分解，类胡萝卜素的增加，果皮颜色逐渐转为橙黄色，推测铺设特卫强®透湿性反光膜后，由于光利用率的增加，促进了叶绿素的分解和类胡萝卜素的积累，从而促进果实转色。

c值为色饱和度，表示颜色的彩度，其值越大，颜色越纯。h0值为色调角，随着角度的增大，颜色依次从紫红色(0°)、红色、橙红色、橙黄色到黄色(90°)过渡，同样的h0值为90°～180°，颜色从黄绿色、绿色到蓝绿色(180°)过渡[3]。本研究表明随着果实成熟c值呈现持续增加趋势，而且铺膜组增加的趋势大于对照组，最后2次的检测结果显示铺膜柑橘果实果皮转色均匀度均高于对照，且存在显著差异和极显著差异，说明铺膜可以增加果实转色均匀程度，这与特卫强®透湿性反光膜漫反射特点有关，在增加反射光强的同时，使得果实的各个表面受光照均匀，因而铺设特卫强®透湿性反光膜后果实转色均匀度增加明显。h0的变化趋势也表明铺膜后柑橘转色快于对照，且铺膜后柑橘果实果皮h0值小于对照，也说明铺膜后柑橘更偏红色。

由于特卫强®透湿性反光膜采用漫反射原理反射太阳光，可以增加内膛果实的光照均匀度，而且避免光照长时间集中照射一点，可以增加果实亮度与着色均匀度，同时避免光照强度过高时灼伤植物。通过对不同时间柑橘果皮色差的分析，表明地面铺设透湿性反光膜后，可以增加果实亮度和促进果实转色，提高果实红色度，研究结果与吴韶辉等[11]在本地早上的结果一致，但是与贾学梅的结果存在一定差异，贾雪梅等[10]研究认为铺膜后主要通过降低果面色泽指数b值而影响果实色泽，本研究认为铺膜后对果面色泽指数a值的影响大于b值。

2.3 透湿性地膜铺设对宫川温州蜜柑果实品质的影响

2.3.1 可溶性固形物比较 可溶性固形物含量检测结果(图2)表明：铺设特卫强®透湿性反光膜，8月下旬之后可溶性固形物含量均高于对照，且自9月20日之后的检测中铺设特卫强®透湿性反光膜的检测与对照的检测结果均存在显著差异，说明铺设特卫强®透湿性反光膜可以有效提高宫川温州蜜柑的可溶性固形物含量，胡湘明[4]、吴韶辉[9]、徐阳[16]、王浩[1]等的研究均表明：铺设透湿性反光膜可以显著提高水果可溶性固形物含量，与本试验结果一致。

图2 透湿性地膜铺设对宫川温州蜜柑可溶性固形物含量的影响

2.3.2 可滴定酸比较 可滴定酸含量检测结果(图3)表明：铺膜前期(8月上旬到9月上旬)对照高于铺设特卫强®透湿性反光膜，这可能是由于七八月的天气干燥，铺设特卫强®透湿性反光膜后土壤保水能力增加，从而其可滴定酸含量较同期没铺设特卫强®透湿性反光膜果实的低。9月初到9月中旬之间，对照低于铺膜处理，可能是因为9月初雨水较多，同时也是宫川温州蜜柑减酸期，下雨促进减酸，而铺设特卫强®透湿性反光膜导致雨水无法渗透特卫强®材料，只有叶片和果实吸收的一部分，使得铺膜片区，橘树吸收水分少于对照，而可滴定酸下降相对减缓，因此降酸较对照不显著。进入转色期之后两者可滴定酸含量差异极不显著，说明铺设透湿性反光膜对宫川温州蜜柑的酸含量的影响较小，结果与王立如等[6]的研究结果相似，但与贾雪梅等[10]的研究结果有出入。笔者认为在台州地区铺设特卫强®透湿性反光膜的温州蜜柑的果园在8月底至9月初的时候可以适量滴管浇水，促进果实减酸，同时要控制灌水量，以免引起大量裂果影响产量。但灌水量多少有待进一步研究。

图3 透湿性地膜对宫川温州蜜柑可滴定酸含量的影响

2.3.3 固酸比比较 固酸比分析(图4)表明：铺膜前期，固酸比差异不显著，自9月下旬开始，铺设透湿性反光膜固酸比显著大于未铺膜的对照，且自9月20日之后的检测，除去11月7日的检测结果，其余时间的检测结果间均存在显著差异。铺设透湿性反光膜在11月份的平均固形物含量增加1.88 g/100 mL左右，固酸比增加17.04%，12月份的平均固形物含量增加1.08 g/100 mL左右，固酸比增加10.33%左右。临海蜜橘市场为了延长销售期，常采用大棚保温的措施，使得涌泉蜜橘可以在寒潮来临之后留树保鲜，可以进一步提升品质，也可以增加果实化渣性，相较于浸泡药水更安全，消费者也更容易接受。本研究结果表明：随着温州蜜柑的完全成熟，透湿性反光膜的增质效果有所下降，认为可能与水果成熟过程中积累与消耗的平衡有关，前期增效明显，与地膜漫反射促进光合作用有关，后期增效下降，可能与柑橘完全成熟有关，具体关系有待进一步研究。

图4 透湿性地膜对宫川温州蜜柑固酸比含量的影响

2.3.4 果皮厚度比较 有研究表明，果皮厚度与果实的果型指数、粗皮大果率、果型指数等存在一定关联性[17-18]。本研究(图5)表明：在8月下旬至9月下旬，以及10月中旬到11月中旬，对照果皮厚度大于铺膜柑橘，其余时间变现为铺膜柑橘果皮厚度大于对照柑橘，结合栽培地天气变化，分析认为果皮厚度与土壤和空气湿度有关联。对照柑橘果皮厚度大于铺膜柑橘果皮厚度的时间为雨水较多且时间较为集中的时期，而铺膜柑橘果皮厚度大于对照柑橘果皮厚度的时间为相对少雨多晴天的时间。同时发现果实成熟后除了10月30日的检测结果存在显著差异，其余检测均差异不显著，认为铺膜对果实厚度无显著影响。

图5 透湿性地膜对宫川温州蜜柑果皮厚度的影响

3 结论

本研究表明，铺设特卫强®透湿性反光膜宫川柑橘树下离地70 cm处内膛果接受光强是对照的5倍左右，从而增加内膛的光合作用，增加糖分积累而提升内在品质。同时由于特卫强®反光膜反射原理为漫反射，使果实表面接受光照均匀，着色均匀。由于光照增强，从而果实着色提前，且亮度大于对照，铺设透湿性反光膜使成熟果实色泽更鲜艳，更光洁明亮，颜色更红，提高了商品价值，增加了消费者认可程度。铺设透湿性反光膜可以显著提高可溶性固形物含量，果实糖分积累增加，酸度降低，从而提高固酸比而品质更佳，更符合消费者的口感，更容易获得市场欢迎，增加果农的经济收益。