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“桂热1 号”火龙果夏季果实生长发育规律研究

2022-07-13檀业维

农业研究与应用 2022年2期
关键词:可溶性果皮火龙果

檀业维

(广西壮族自治区亚热带作物研究所,广西南宁 530001)

火龙果又名红龙果、青龙果、仙蜜果、情人果等,属仙人掌科(Cactaceae)量天尺属(),是近年来广泛关注的一种新兴热带亚热带果树。火龙果原产于墨西哥、中美洲热带森林,20 世纪90 年代初台湾开始引种种植,1998 年大陆陆续开始引种种植并形成一定的产业规模。火龙果营养价值极高,富含花青素、水溶性膳食纤维、植物多糖、氨基酸和脂肪酸等多种成分,且具有抗氧化、抗炎、改善心血管疾病等功能作用。火龙果是深受大众喜爱的热带水果,其口感鲜美、营养价值高,市场上供不应求。随着火龙果市场的不断走俏,中国火龙果的种植面积不断扩大,主要种植区域有海南、贵州、广西、广东、云南等地。火龙果已被广西列入“十四五”重点发展水果品种之一。“桂热1 号”火龙果是由广西壮族自治区亚热带作物研究所、广西壮族自治区山区综合技术开发中心选育的火龙果品种,该品种自花授粉结实率高,果形较大,果实品质优良,商品性佳,丰产稳产,抗逆性良好,遗传性状稳定。果实的生长发育是一个复杂的过程,不仅受遗传因子的控制,而且在各种环境条件和随机因素的影响下,其生长随时间和空间呈随机性、非线性和突变性变化。火龙果属长日照植物,生长最适温度为25~35℃,最适宜的光照强度在8000 Lx 以上,温度<20℃抑制花芽分化,光照必须达到一定时间才能开花结果,其临界日照时长约为12 h,火龙果花芽分化和开花一般在日照时间较长“春分”至“秋分”时段,受环境温度和光照的影响,自然条件下广西火龙果的开花期主要集中在5-10 月,果实成熟采收期6-11 月,在火龙果的盛花期、盛产期,探索研究提升其果实品质的方法,试验意义重大。本研究以“桂热1 号”火龙果为试材,对其夏季果实的生长发育变化进行了研究,有助于对其夏季果实在不同生长发育时期科学制定水肥管理措施,促进果实产量及品质的提升,并为完善“桂热1 号”火龙果的丰产栽培技术提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料为广西壮族自治区亚热带作物研究所火龙果种植示范基地种植的“桂热1 号”火龙果品种,基地海拔高度105~110 m,年平均气温21.6 ℃左右,年平均降雨量达1304.2 mm,土壤为黄壤,耕层土约12 cm。采用直排式密植模式,水肥条件良好,株行距0.25 m×2.8 m,种植密度约为13000株/hm,于2018 年4 月定植,第一年养枝条不留果,第二年起5-12 月为开花结果期,现为生长第4年,火龙果长势良好。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

2021 年7 月3 日选择长势良好,花期一致的“桂热1 号”火龙果果树,先对果树进行疏花处理,每根枝条只留当天开放的花1 朵,并随机选取48 朵花进行挂牌标记作为观察对象。于花朵开放后第5天开始采样,每隔5 d 采样1 次,每次采果8 个,直至果实成熟,共采样6 次。果实采收后带回实验室清洗干净并用吸水纸吸干果实表面水分,供测定各指标使用。

1.2.2 指标测定与方法

纵、横径:用游标卡尺测定,取平均值。

单果重:用精度为0.1 g 的电子天平称果实重量,取平均值,再将果皮和果肉分离,分别称重,取平均值。

可溶性固形物含量:用迷你数显折射计(ATAGO PAL-1)测果肉边糖和心糖的可溶性固形物含量,取平均值。

果形指数=果实纵径/果实横径。可食率(%)=果肉重量/果实重量×100。

1.3 数据处理

试验数据采用Excel 2016 进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 纵横径及果形指数的变化

“桂热1 号”火龙果果实生长发育期间纵、横径及果形指数的变化动态图如1 所示。从图1 可以看出果实纵横径生长曲线均为S 形曲线,从花后5 d到15 d,是整个果实发育过程的第一个生长高峰期,果实纵径从62.04 mm 增长到91.11 mm,平均每天增长约2.91 mm;横径从48.02 mm 增长到69.97 mm,平均每天增长约2.20 mm,且第一个生长高峰期结束时,纵、横径长度分别达到果实成熟时的87.3%、81.7%。从15 d 到25 d,果实进入缓慢生长期。25 d 到30 d 是果实生长的第二个高峰期,纵径净增长4.87 mm,平均每天增长约0.97 mm;横径净增长6.37 mm,平均每天增长约1.27 mm。

图1 “桂热1 号”火龙果果实纵横径及果形指数变化曲线

“桂热1 号”火龙果果实在5 d 到10 d 内果实迅速增长,果实纵径增长速度大于横径增长速度,使果形指数快速上升,果形指数达到1.38;10 d 到15 d 由于横径快速增长,横径增长速度大于纵径增长速度,使果形指数有所下降;15 d 到25 d 果实进入缓慢生长期,纵、横径增长速度均变缓,但横径增长速度略高于纵径增长速度,使果形指数继续呈下降趋势至1.26;25 d 到30 d 为果实第二个生长高峰期,横径增长速度仍大于纵径增长速度,果形指数下隆至1.22,采收时果形主要表现为椭圆形。

2.2 果实重量的变化

从图2 可以看出,“桂热1 号”火龙果随着时间变化,果实的重量在不断增加。在整个发育过程中,单果重有两次增长缓慢期和二次增长快速期,从5 d 到10 d 为第一个增长缓慢期,果实重量平均每天增长10.42 g,增长至126.97 g ;10 d 到15 d为第一个增长快速期,果实重量由126.97 g 增长至208.57 g,平均每天增长16.32 g;15 d 到20 d 为第二个增长缓慢期,果实重量平均每天增长7.69 g,增长至247 g;20 d 到30 d 为第二个增长快速期,果实重量平均每天增长17.76 g,增长至424.67 g。

图2 “桂热1 号”火龙果果实单果、果皮、果肉重量变化曲线

果皮重量的变化随着果实的生长呈抛物线变化,从5 d 到15 d 果皮的重量为快速增长阶段,果皮重量由55.32 g 增长至153.26 g,平均每天增长9.79 g;从15 d 到25 d 为缓慢生长期,缓慢生长期结束时果皮重量为171.38 g;随后从25 d 到30 d 果皮重量变化进入下降期,平均每天减少8.41 g,到果实成熟时果皮重量为129.35 g。果肉重量的变化表现为由缓到快增长,从5 d 到20 d 为缓慢增长阶段,果肉重量由19.51 g 增长至82.86 g,平均每天增长4.22 g;从20 d 到30 d 为快速增长期,平均每天增长21.24 g,成熟时果肉重量达到295.32 g,可食率约为69.5%。果肉在快速增长阶段的重量增加量达到成熟时果肉重量的71.94%,而且在果肉快速增长阶段正是果皮由缓慢增长转为快速下降阶段,这说明火龙果的内含物主要是在发育后期积累的,表明20 d 到30 d 期间是果实品质形成的重要阶段,在这个阶段要保证水份、肥料的充足供应,这样才有利于提高火龙果的品质和产量。

2.3 果实可溶性固形物含量的变化

可溶性固形物主要是指可溶性糖类,包括单糖、双糖,多糖(除淀粉,纤维素、几丁质、半纤维素不溶于水),可溶性固形物含量是评价果蔬类食品风味的重要指标之一,火龙果可溶性固形物(SSC)是影响火龙果内部品质的重要因素。从图3 可以看出,“桂热1 号”火龙果的可溶性固形物含量随着果实生长发育在不断增加,整体表现由缓慢增长到快速增长的变化规律,从5 d 到20 d 果实的可溶性固形物缓慢增长,平均每天增长约0.27%,增长至7.9%;20 d 到30 d 进入快速增长期,平均每天增长达0.76%,果实成熟时增长至15.5%。

图3 “桂热1 号”火龙果果实可溶性固形物含量变化曲线

3 讨论与结论

本试验研究了“桂热1 号”火龙果夏季果实生长发育阶段,其果实纵横径、果形指数、果实重量、果皮重量、果肉重量及可溶性固形物含量的变化规律,并获得了相应的形态变化曲线图。研究表明在谢花后,“桂热1 号”火龙果夏季果实发育的纵、横径生长曲线均为S 形曲线,在整个生长发育过程经历了“快速生长-缓慢生长-快速生长”的变化规律,生长发育过程出现两个高峰期为5 d 到15 d、25 d 到30 d,与胡子有在金都1 号火龙果的研究、王彬在黔龙1 号火龙果的研究以及谭梦怡等在大红火龙果的研究结果相一致。研究发现,在果肉快速增长阶段正是果皮由缓慢增长转为快速下降阶段,这说明火龙果的内含物主要是在发育后期积累的,果肉不仅吸收来自根系提供的养分,还吸收枝蔓、果皮转移的同化产物。可溶性固形物含量变化表现为缓慢增长到快速增长的变化规律,快速增长期为20 d 到30 d,此时期可溶性糖含量的快速增加,使果实进入成熟时期。

从果实纵横径生长变化、单果重增长变化到可溶性固形物含量的变化可见,谢花后5 d 到15 d、20 d 到30 d 是“桂热1 号”火龙果果实发育的重要时期。幼果生长前期的细胞分裂期,需要大量合成蛋白质,以形成细胞原生质;果实生长后期,是果肉细胞的主要膨大期,需要有大量碳水化合物的供应。谭梦怡等也表明火龙果果实发育前期主要为干物质积累与果实增重,积累的养分主要是N,果实发育后期主要为果实转色,积累最多的养分是K 和Ca。因此,生产上在火龙果花后5 d 到15 d 的时间段,要注重氮肥的施加和水分管理,在20 d 到30 d 时间段要注重钾肥、钙肥和水分的供应充足,且根据土壤养分状况适当补充中微量元素,以保证火龙果营养的积累促进果实膨大及满足成熟所需的各种营养物质。

火龙果开花结果期是肥量需求较大的时期,火龙果花果期长达6 个多月,全年开花挂果批次较多,在果实生长发育过程中,常常伴随着嫩枝和花朵同时生长,此时嫩枝和花朵需要与果实争夺树体养分,从生产上追求果实品质及产量最大化的角度出发,如何做到既保证果实的优良品质又不影响下批花朵的正常生长,这种情况下精准施肥与科学管理犹为重要。结合本研究果实生长发育规律的结果,有助于为火龙果花果芽同期施肥与管理提供参考,首先要合理保留枝条、花朵数量,在嫩芽期、幼花期及时剪除不必要的枝芽与花朵,减少树体养分消耗;其次在果实生长第一个高峰期结束前,果实细胞分裂旺盛,生长迅速,结合预留嫩枝与花朵的数量,需要保证氮肥的供应充足,避免果实与嫩枝、花朵争夺树体养分过程中出现养分不足而影响果实的正常生长;花后15 d 到20 d 果实进入生长缓慢期,可以转施氮磷钾均衡型水肥;最后在花后20 d 到30 d 果实细胞迅速膨大并转入生长成熟期,为了保证果实成熟及嫩枝与花朵生长所需要的营养物质,可施用高钾低氮型水肥,以达到更有效提升火龙果品质及产量的目的。

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