高登濤,魏志峰,曹依靜,孫共明*,王貴平,王金政
(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 鄭州果樹研究所,河南 鄭州 450009; 2.商丘市農(nóng)林科學(xué)院,河南 商丘 476000;3.山東省果樹研究所,山東 泰安 271000)
黃河故道地區(qū)蘋果套袋對果實微環(huán)境及鈣含量的影響
高登濤1,魏志峰1,曹依靜2,孫共明2*,王貴平3,王金政3
(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 鄭州果樹研究所,河南 鄭州 450009; 2.商丘市農(nóng)林科學(xué)院,河南 商丘 476000;3.山東省果樹研究所,山東 泰安 271000)
為了使蘋果套袋技術(shù)在黃河故道地區(qū)得到更好的應(yīng)用,使用小林雙層紙袋、塑膜袋、內(nèi)白蠟雙層紙袋3種果袋,分別在花后30、40、50、60 d對富士蘋果進行套袋處理,以不套袋果為對照,研究該地區(qū)蘋果套袋對果實微環(huán)境及鈣含量的影響。結(jié)果表明,不同套袋處理果實附近溫度沒有顯著差異;不同套袋處理果實附近相對濕度從5月底整體呈上升趨勢直到9月底之后開始下降,塑膜袋內(nèi)相對濕度顯著高于其他處理,對照果面附近濕度低于其他處理;各處理果實發(fā)育期鈣含量均呈下降趨勢,但差異不顯著;對照果實可溶性固形物含量高于其他處理??傊?,套袋對果面溫度無明顯影響,不同果袋內(nèi)濕度差異明顯,套袋降低了果實可溶性固形物含量,雙層紙袋最佳套袋時間是花后40~50 d。
黃河故道; 蘋果; 套袋; 微環(huán)境; 鈣含量
黃河故道地區(qū)是我國重要的蘋果產(chǎn)區(qū)之一。黃河故道地區(qū)基本是由黃河沖積而成的平原區(qū),土層深厚,土壤疏松,生態(tài)條件極有利于果樹的生長,因此,該地區(qū)蘋果樹長勢旺、生長量大、果實果個大、產(chǎn)量高,但也存在果園易郁閉、果實著色差、果面光潔度較低、果實硬度較低等問題[1-3]。套袋特別是套紙袋是改善蘋果著色和提高果面光潔度的有效手段[4],但是目前該地區(qū)蘋果生產(chǎn)上以套塑膜袋為主,套紙袋較少。經(jīng)國家蘋果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系調(diào)查發(fā)現(xiàn),該地區(qū)套紙袋蘋果易發(fā)生黑點病、苦痘病等病害,對果實品質(zhì)影響很大,因此,紙袋推廣存在一定困難。一般認為套袋蘋果病害發(fā)生主要與果實袋內(nèi)濕度過大及鈣含量偏低有關(guān)[5-6],但對該地區(qū)缺乏相關(guān)的系統(tǒng)研究。為此,測定了不同種類果袋、不同套袋時間的果實生長季的袋內(nèi)微環(huán)境(溫度、濕度)及鈣含量,結(jié)合套袋病害發(fā)生情況的調(diào)查,研究不同套袋種類對黃河故道地區(qū)果實微環(huán)境及鈣含量的影響,為黃河故道地區(qū)較好地推廣蘋果套袋技術(shù)提供理論依據(jù)。
1.1 材料
試驗于2014年在河南省商丘市虞城縣張集鎮(zhèn)林堂村蘋果園進行。果園土質(zhì)砂壤,肥力中等偏上,有機質(zhì)含量約為6.0 g/kg。主栽品種為富士(煙富6),10年生樹,樹勢健壯,株行距為3 m×4 m,面積0.22 hm2,管理水平中上,常規(guī)管理。
1.2 處理方法
用小林袋、塑膜袋、白蠟袋(內(nèi)層白色帶蠟)3種不同果袋分別在謝花后30 d(5月25日)、40 d(6月5日)、50 d(6月15日)、60 d(6月25日)進行套袋處理,以不套袋為對照,于果實成熟期統(tǒng)一摘袋、采收。每處理選擇長勢一致的3株樹順行向兩側(cè)的樹冠外圍中部果實進行套袋(30 d處理每株套袋100個果以上,其他處理套袋50個果以上)。
1.3 測定指標及方法
1.3.1 果實微環(huán)境 從套袋1 d后開始每10 d 調(diào)查 1次袋內(nèi)溫濕度(只測定花后30 d套袋處理),每次隨機選取10個果實,將溫濕度傳感器深入果袋內(nèi)部但不接觸果實表面來測定果實附近的微環(huán)境,于10:00進行測定。
1.3.2 果實鈣含量 分別于7月2日、7月21日、8月1日、9月1日、9月19日、10月1日、11月5日取樣測定果實鈣含量(只測定花后30 d套袋處理),每處理每次隨機選取10個果,果實帶回實驗室用無離子水洗凈晾干,沿果實中間縱向削取5 mm的薄片,稱質(zhì)量,重復(fù)3 次。將稱好的樣品于110 ℃恒溫干燥箱內(nèi)處理 2 h,再降至80 ℃恒溫烘至恒質(zhì)量,粉碎后備用。全部取樣處理完成后,用原子吸收分光光度計法測定鈣含量。
1.3.3 果實品質(zhì) 果實成熟后在樹冠外圍中部每處理采30個果實用于品質(zhì)分析。測定硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量等。硬度測定采用FT-327硬度計,可溶性固形物含量測定采用PAL-1糖度計,可滴定酸含量測定采用NaOH滴定法。
數(shù)據(jù)采用Excel和Spss統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析。
2.1 套袋對果實微環(huán)境的影響
圖1所示,從5月底到10月初溫度整體呈下降趨勢,并且變化趨勢基本一致,處理間沒有顯著差異,小林袋整體一直稍低于其他處理,6月和7月塑膜袋溫度稍高于白蠟袋,后期白蠟袋稍高于塑膜袋,對照變化幅度相對稍小,但都沒有顯著差異。
圖1 不同套袋處理果實附近溫度變化
從圖2可以看出,不同套袋處理果實附近濕度變化的整體趨勢是,從5月底持續(xù)上升直到9月底,然后開始下降。其中,塑膜袋內(nèi)相對濕度在絕大多數(shù)時間一直高于其他處理,且變化較為平緩。從圖3可以看出,塑膜袋處理相對濕度顯著高于其他處理,與白蠟袋和未套袋相比,差異則達極顯著水平。對照相對濕度最低,說明套袋對果實表面附近相對濕度影響較大,塑膜袋套袋處理顯著增加了果實附近的相對濕度。
圖2 不同套袋處理果實附近濕度變化
不同大、小字母分別表示差異極顯著(P<0.01)、顯著(P<0.05)
2.2 套袋對果實鈣含量的影響
從圖4可以看出,套袋處理和對照果實發(fā)育期果實鈣含量整體變化趨勢相同,均呈不斷下降趨勢,從7月初到8月初急劇下降,然后保持相對平穩(wěn)到10月初,成熟期后又急劇下降。塑膜袋果實鈣含量相對變化較平緩,小林袋波動最大,但是各處理各時期果實鈣含量差異均不顯著。
2.3 套袋對果實品質(zhì)的影響
從表1可以看出,花后50 d套小林袋處理的可溶性固形物含量最高,花后60 d次之,花后30 d最低,花后50 d和花后30、40 d處理差異極顯著。小林袋處理的帶皮硬度差異不大;花后50 d處理的去皮硬度最高,與花后30、40 d處理差異顯著??傊?,花后50 d套小林袋處理的可溶性固形物含量和硬度表現(xiàn)最佳。與小林袋表現(xiàn)不同,白蠟袋處理蘋果可溶性固形物含量以花后40 d處理最高,但是4個處理間均無顯著差異?;ê?0 d處理的帶皮硬度最大,與花后50 d處理差異極顯著,去皮硬度方面無顯著差異。塑膜袋花后60 d處理的可溶性固形物含量稍高,花后50 d處理的果實帶皮硬度最低,去皮硬度花后40 d處理稍高,但處理間差異均不顯著。不套袋對照果實可溶性固形物含量平均為17.2%,顯著高于小林袋和塑膜袋在花后不同時間套袋處理的平均值(小林袋14.6%、塑膜袋15.1%),也高于白蠟袋處理的平均值16.1%,但差異不顯著。硬度、可滴定酸等其他方面無顯著差異。
圖4 不同套袋處理果實生長期鈣含量變化
表1 不同套袋處理的果實品質(zhì)
注:同列不同大、小寫字母分別表示差異極顯著(P<0.01)、顯著(P<0.05)。
總的來說,不同類型紙袋不同時間套袋對果實品質(zhì)有一定的影響,而塑膜袋對套袋時間不敏感,小林袋花后50 d套袋處理品質(zhì)最佳,白蠟袋花后40 d套袋處理品質(zhì)相對最好,因此,雙層紙袋最佳套袋時間是花后40~50 d,塑膜袋對時間要求不高,但考慮到病蟲害防治及操作方面,也應(yīng)該在可能范圍內(nèi)越早越好。
果實套袋后,由于果袋的遮蔽作用,果實周圍的光線、溫度、濕度等微環(huán)境與未套袋果實所處的外圍環(huán)境有明顯差別,因此,套袋對果實外觀和內(nèi)在品質(zhì)均會產(chǎn)生明顯影響[3-4,7-8]。套袋對蘋果周圍溫度、濕度影響很大,不同果袋影響不同,總的來說,套紙袋能適當降低果實周圍溫度,而塑膜袋會使果面溫度升高,尤其在夏季晴天高溫表現(xiàn)更為明顯[9-10],本研究結(jié)果也顯示了這一規(guī)律,在7月份塑膜袋內(nèi)溫度高于對照,紙袋內(nèi)溫度低于對照,但是在其他時期,這一規(guī)律并不明顯,應(yīng)該和紙袋類型有關(guān),紙張質(zhì)量好(以木材原漿紙為原料)的紙袋降溫效果較好,如小林袋在整個生長季果面溫度一直稍低于其他處理,而白蠟袋等透氣性差的袋子對溫度影響就不明顯,6月和7月塑膜袋溫度稍高于白蠟袋,后期白蠟袋稍高于塑膜袋。
套袋對果面濕度的影響比較大,不同果袋差異更大[9-10],本研究顯示,塑膜袋內(nèi)相對濕度一直高于其他處理,且與其他處理差異顯著,未套袋果面附近濕度一直低于其他處理,紙袋處理相對濕度介于塑膜袋和對照之間。不同紙袋對濕度影響差異較大,這主要與紙張的濕抗張強度、抗張指數(shù)和撕裂指數(shù)等有關(guān),這些參數(shù)將影響紙袋的透氣性、抗?jié)衲芰褪褂脡勖黐11-12]。果袋內(nèi)微環(huán)境的特點因果袋類型不同而有所差異,共同特點是白天光照條件下袋內(nèi)形成高溫、高濕環(huán)境,袋內(nèi)空氣不流通,供應(yīng)果實呼吸作用的氧氣相對減少等;不同點是紙袋的透氣性較塑膜袋稍好,袋內(nèi)高溫高濕的程度低一點,單層袋較雙層袋的程度又稍微低一點,因此套塑膜袋果實易發(fā)生日灼,單層袋較雙層袋對果實的保護程度稍低,所以在提高果面光潔度方面以雙層袋較好[10,13]。袋內(nèi)濕度的劇烈變化可能是導(dǎo)致套袋后果面星狀裂紋比例增大的主要原因,溫度、濕度在短時間內(nèi)急劇變化導(dǎo)致果實中果肉細胞增長,與表皮細胞擴張極不協(xié)調(diào)從而導(dǎo)致星裂或裂紋[14]。
蘋果套紙袋后著色更加鮮艷,底色退綠好,果面光潔度好,但是,套袋會減少蘋果果實中可溶性固形物含量,對果實硬度無明顯影響,對可滴定酸影響不一[3-4,15-16]。本研究結(jié)果也表明套袋會降低果實可溶性固形物含量,但在花后不同時間套袋對果實品質(zhì)的影響沒有表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性。關(guān)于套袋對果實硬度和可滴定酸含量的影響,有待進一步探討。
Ca是影響果實品質(zhì)的最為重要的元素之一,其含量高低不僅影響果實硬度與耐貯性,還關(guān)系到果實生理病害的發(fā)生,低Ca含量往往是果實生理病害發(fā)生的重要原因。一般認為,果實內(nèi)Ca的吸收主要是被動吸收。蘋果套袋后,果實的水分蒸騰量減小,隨蒸騰液流進入果實中的Ca離子量也減少。這是套袋果實中Ca含量低于未套袋果的原因之一。因此,苦痘病、痘斑病的發(fā)生率也顯著高于不套袋果[6]。然而,就本試驗結(jié)果來看,果實成熟時,與未套袋果相比,不同套袋時期和不同果袋的果實內(nèi)Ca含量并無顯著差別,這與前人研究結(jié)果一致[6,16]。這說明,把生產(chǎn)中果實套袋后易出現(xiàn)苦痘病、痘斑病的發(fā)生機制歸因于Ca含量的降低還缺乏充分的理論依據(jù)。也有研究認為套袋后果實礦質(zhì)元素之間的平衡關(guān)系更值得關(guān)注[17-18]。
本研究表明,不同果袋對果實表面微環(huán)境有一定的影響,其中對相對濕度影響更為明顯,塑膜袋內(nèi)相對濕度顯著高于其他處理,幾個處理間溫度沒有顯著差異;不同果袋不同套袋時間對果實品質(zhì)也產(chǎn)生了影響,套小林袋花后50 d處理的可溶性固形物含量和硬度表現(xiàn)最佳;不同處理果實鈣含量沒有顯著差異。由于2014年試驗園果實病害發(fā)病很輕,因此,無法確定套袋蘋果微環(huán)境變化及鈣含量不同對苦痘病等病害的影響,需進一步研究,另外,不同果袋類型及套袋時間和病害的關(guān)系也無法確定。
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Effect of Bagging on Fruit Micro-Environment and Calcium Content of Apple in the Old Course of the Yellow River
GAO Dengtao1,WEI Zhifeng1,CAO Yijing2,SUN Gongming2*,WANG Guiping3,WANG Jinzheng3
(1.Zhengzhou Fruit Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences,Zhengzhou 450009,China; 2.Shangqiu Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Shangqiu 476000,China; 3.Shandong Institute of Pomology,Tai’an 271000,China)
In order to spread the bagging technique of apple in the old course of the Yellow River,different kinds of fruit bags were used in different time of growing season on apple,and the effect of bagging on fruit micro-environment and calcium content of apple was explored.Result showed that there was no significant difference between the treatments in temperature around the fruits.The humidity near the fruit displayed a trend of continuing rising until the end of September,and then declining rapidly.The film bag had a significantly higher humidity than other treatments,while the control with fruit not bagged had a lower humidity than other treatments.The calcium content showed the same declined trend in the growing season under different treatments, and the difference was not significant.The fruit of the no bagging control had the highest soluble solid material.In summary,bagging has no significant influence on the temperature around the fruit,but has significant influence on the humidity,the content of soluble solid material was decreased by bagging,and the best time to use double-layer paper bag was 40—50 d after blooming.
old course of the Yellow River; apple; fruit bagging; micro-environment; calcium content
2016-04-10
國家蘋果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目(CARS-28 );河南省科技基礎(chǔ)與前沿研究計劃項目(142300410255)
高登濤(1981-),男,陜西臨潼人,助理研究員,碩士,主要從事果樹栽培生理研究。E-mail:gaodengtao@caas.cn
*通訊作者:孫共明(1956-),男,河南商丘人,研究員,本科,主要從事果樹栽培生理研究。E-mail:sungongming@163.com
S661.1
A
1004-3268(2016)10-0110-04