（贛南師范大學 生命與環(huán)境科學學院，江西 贛州 341000）

臍橙Citrus sinensisOsbeck屬蕓香科Rutaceae柑橘屬CitrusL.常綠小喬木，被稱為“柑橘之王”[1]，是柑橘類中最優(yōu)良的品種之一。臍橙酸甜可口，營養(yǎng)豐富，含有人體所需要的多種營養(yǎng)成分，其中維生素C含量每百克中高達69.96 mg，經(jīng)常食用臍橙能提高人的免疫力，保護牙齒，降低脂肪，還能緩解食欲不振、胸腹脹痛及腹瀉等病癥[2]；在美容養(yǎng)顏等方面也有很好的作用[3]；臍橙具有軟嫩化渣程度高的特點，還有利于老年人食用，臍橙果實中的一些營養(yǎng)成分對于降低老年人的“三高”與防治心血管疾病[4-5]都有良好的功效。

贛南地區(qū)是我國臍橙的主產(chǎn)區(qū)，有山地面積304萬hm2，臍橙產(chǎn)量居全國首位。贛南地區(qū)屬于典型的亞熱帶濕潤季風氣候，春季多雨，溫暖濕潤，有利于臍橙生長開花結果；秋冬晴朗，干燥少雨，晝夜溫差大，極利于臍橙果實的糖分積累。這種氣候條件，加上合理的管理，適合臍橙的大面積種植[6-8]。成熟果實中的營養(yǎng)元素含量僅能說明其累積總量，無法反映果實生長發(fā)育過程中營養(yǎng)元素的累積動態(tài)及其需求規(guī)律[9-11]。因此，本試驗以紐荷爾臍橙為研究對象，在5—11月果實發(fā)育期采樣，對不同生長階段紐荷爾臍橙果實縱徑、果實橫徑及主要內(nèi)含物質(zhì)的動態(tài)變化情況進行了觀測，以了解紐荷爾臍橙果實在各個生長發(fā)育過程中對營養(yǎng)元素的需求差異，分析果實形態(tài)變化與生理營養(yǎng)物質(zhì)的相互關系，以期為提高紐荷爾臍橙種植過程中肥、水的精細化管理水平和果實品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料選擇

采用定點、定樹、定枝方法進行觀察、測量和取樣，所選果園為常規(guī)管理的果園，地點位于江西南部贛州市贛縣江口臍橙園，屬于南嶺山地北坡，典型的亞熱帶濕潤季風氣候。在果園中選取生長處于中等水平的紐荷爾臍橙樹5株，作為取樣固定樹，編號。在每株樣樹的東、南、西、北、中5個方向選擇生長正常的枝條作為取樣枝，并將其標記為每次取樣的固定枝條，然后在每根取樣枝上每次采取一個果實。每株樣樹每次取5個果。因為要多次取樣，故當枝條結果數(shù)量不夠取樣數(shù)時，則在距其最近的一個生長正常的枝上取一個果（這種情況很少）。

1.2 觀測方法

2012年7月5日至2012年11月22日，每隔15 d于上午8:00—10:00時進行觀察測量。在雨天或不良天氣時，可適當推遲或提前 1 d進行觀測；接近果實成熟期，由于果實主要營養(yǎng)物質(zhì)和形態(tài)變化較快，因此觀測取樣也可隔10 天進行1次。留樹果實的觀測，用游標卡尺實測果實的高和直徑（中央直徑），并記錄果實顏色；采摘果實的測定，在固定枝的附近選取正常果實，每株樣樹每次取樣果3 個，測定其質(zhì)量和果肉內(nèi)含物質(zhì)的含量。

1.3 測定項目

果樣采回后立即用電子天平稱質(zhì)量（總質(zhì)量、皮質(zhì)量和果肉質(zhì)量），然后將果肉樣品置于 105 ℃的烘箱中 20 min，再置于 105 ℃的恒溫箱中至恒質(zhì)量，研磨過篩后放置于干燥器中保存。各批樣品檢測成分包括可溶性固形物、維生素C、總糖、pH值和有機酸。可溶性固形物的測定，采用折光儀法；維生素C的測定，采用碘滴定法；總糖的測定，先轉化還原糖再采用直接滴定法進行測定，即樣品中原有的還原糖和水解轉化的還原糖，可在加熱條件下直接滴入一定體積標定過的斐林氏試劑，計算總糖含量；有機酸總酸和 pH 值的測定，采用酸度計法。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Origin 9.0 軟件繪制果實縱橫徑、鮮質(zhì)量和總糖的生長動態(tài)。

2 結果與分析

2.1 紐荷爾臍橙果實的生長動態(tài)

2.1.1 果實縱徑與橫徑的生長動態(tài)

紐荷爾臍橙果實發(fā)育過程中其縱徑與橫徑的生長變化曲線如圖1所示。在紐荷爾臍橙果實發(fā)育過程中，果實縱徑與橫徑的生長累積（二者的生長特征均表現(xiàn)為體積增長）趨勢基本一致，均呈近似S型曲線累積增長，即初期累積增長較慢，中期增長較快，后期增長速率放慢。初期即5月9日以前，果實縱徑和橫徑均緩慢增長；中期即5月9日至7月15日，這是果實縱徑與橫徑的快速增長期，也即果實體積快速增長期；后期即8月16日以后，果實縱徑與橫徑增加緩慢，表明果實大小發(fā)育漸趨完成。整個過程反映了紐荷爾臍橙果實內(nèi)含物的積累和糖分的轉化規(guī)律。

由圖1可知，紐荷爾臍橙果實縱徑和橫徑增長量的變化（非累積增長）曲線也是同樣的，并分別在5月23日、6月16日和8月16日出現(xiàn)增長量高峰值。在這3個峰值出現(xiàn)期間，前兩個都出現(xiàn)于累積增長快速期（5月9日—7月15日）內(nèi)，表明5月9日—7月15日是決定果實大小的重要時期。另外，8月16日也出現(xiàn)了體積增長高峰值，這與其質(zhì)量增長趨勢（如圖2所示）相反，即此期果實質(zhì)量增長反而下降。這可能因為生理合成的有機物質(zhì)大部分用于體積增大（形態(tài)構成）并消耗較多的水分[12-14]，因而質(zhì)量增長相對較低。質(zhì)量是果實品質(zhì)的綜合表現(xiàn)，生活中“果實體積較大而質(zhì)量輕的果實不好吃”的說法印證了這一規(guī)律。

圖1 紐荷爾臍橙果實不同發(fā)育期縱徑與橫徑的生長變化曲線Fig.1 Variation of the diameter and transverse diameter of the Newhall navel orange in different developmental stages

2.1.2 果實質(zhì)量的生長動態(tài)

紐荷爾臍橙在果實不同發(fā)育期鮮果質(zhì)量的生長變化曲線如圖2所示。由圖2可知，果實質(zhì)量生長期從開花后受精開始到發(fā)育成熟大體可劃分為4個時期：幼果期（7月5日前）、中期（快速生長期，7月5日—8月1日）、近成熟期（8月27日后）和成熟期（8月27日—11月22日）。在紐荷爾臍橙果實的整個生長發(fā)育期間，其果實質(zhì)量基本上表現(xiàn)為一個連續(xù)上升的累積過程，即呈緩慢的S型曲線變化。該曲線屬于單S型曲線，在幼果期、中期和后期（近成熟期）這3個發(fā)育時期中，果實體積（縱徑和橫徑）與鮮質(zhì)量的生長變化間存在明顯差異：即體積生長（如圖1）的幼果期（5月9日前）早于果實質(zhì)量生長的幼果期（7月5日前）；體積生長的中期（快速增長期，5月9日—7月15日）也早于果質(zhì)量生長的中期；而體積生長的后期（近成熟期）約早于果質(zhì)量生長近成熟期15 d。這一生長規(guī)律符合果樹果實發(fā)育的基本規(guī)律[15]，因為體積生長是形態(tài)建成過程的具體表現(xiàn)，形態(tài)建成一般先于質(zhì)量建成；鮮果質(zhì)量變化是其生理生化過程的反映，這一過程是一個復雜的生理生化過程，直接影響到果實的質(zhì)量和風味。

另外，果實質(zhì)量增長量出現(xiàn)了兩個高峰值，其分別出現(xiàn)在8月1日和8月27日。兩個峰值的果實質(zhì)量增長速率幾乎近為幼果期的2倍。近成熟期（9月10日后）果實質(zhì)量增長趨于平穩(wěn)，同時果實縱徑與橫徑的增長也放緩慢了。果實體積和果實質(zhì)量的累積生長規(guī)律同時表現(xiàn)出緩慢生長狀態(tài)，表明果實大小發(fā)育漸趨成熟。近成熟期果實主要進行內(nèi)含物的積累和糖分的轉化，此期降雨較少，果實生理生化物質(zhì)轉化較快[16-17]。

圖2 紐荷爾臍橙果實不同發(fā)育期果實質(zhì)量的變化曲線Fig.2 Variation of fresh weight curve of the Newhall navel orange in different developmental stages

2.2 紐荷爾臍橙在果實發(fā)育過程中其內(nèi)含物的含量變化規(guī)律

2.2.1 總糖的含量變化規(guī)律

紐荷爾臍橙在果實不同發(fā)育時期其總糖含量的測定結果如圖3所示。在果實的整個發(fā)育過程中，果實總糖的積累呈上升趨勢。紐荷爾臍橙結果期（7月5日）其總糖含量積累較低，只有29.1 mg·g-1。隨著果實的生長其總糖含量不斷增加，總糖積累過程也可分為3個階段：早期、中期和后期。早期是7月5日—8月16日，歷時41 d，總糖積累較快，8月16日是此時期的結束點，此時的總糖含量為68.1 mg·g-1；中期為8月16日—10月18日，歷時62 d，這期間雖然光照增大，日照時間增長，但總糖含量增加較平緩，原因是糖類物質(zhì)既是生理代謝產(chǎn)物，又是代謝過程中的參與物質(zhì)，此期正是形態(tài)建成和其它生理過程中需要消耗糖類物質(zhì)的時期，因此糖類物質(zhì)的積累較緩慢；后期是10月18日—11月22日，歷時34 d，總糖迅速增加，達到148.2 mg·g-1，約為早期總糖含量的7倍。由此可以看出，后期糖類物質(zhì)基本上是其生理代謝的產(chǎn)物，并在細胞中儲藏、積累，這時期正是果實品質(zhì)形成的關鍵時期。

從圖3的總糖增量曲線可以看出，紐荷爾臍橙果實總糖增量出現(xiàn)了3個高峰值，即8月16日、9月30日和11月15日，分別歷時41（7月5日—8月16日）、44和45 d，此3個峰值所需要的時間長度大致相等（41～45 d）。但是，第1個峰值至第2個峰值出現(xiàn)期間，總糖增量都在下降，而這個時期正是果實質(zhì)量快速增重期（8月27日），顯然，糖類物質(zhì)已參與到其它生理生化過程中，這個過程影響到果實品質(zhì)的提高。

圖3 紐荷爾臍橙在果實不同發(fā)育期果實中總糖含量的變化曲線Fig.3 Variation of total sugar content changes of the Newhall navel orange in different developmental stages

2.2.2 可溶性固形物的含量變化規(guī)律

可溶性固形物（Soluble solids）是單糖、雙糖、多糖等可溶性糖類的總稱，還包括糖、酸、維生素、礦物質(zhì)等，可溶性固形物是衡量果實成熟度和口感的一個重要技術參數(shù)，也是評價果品品質(zhì)的主要指標之一[18-20]。紐荷爾臍橙果實在其不同發(fā)育期幾種內(nèi)含物質(zhì)含量的測定結果見表1。由表1可知，紐荷爾臍橙果實可溶性固形物含量分別在8月16日、9月10日和10月30日出現(xiàn)峰值，其分別對應總糖增量峰值出現(xiàn)的果實發(fā)育早期、中期和后期，而且第1個峰值與總糖增量第1個峰值出現(xiàn)的日期（8月16日）吻合，表明可溶性固形物的形成與糖類物質(zhì)的代謝變化有著密切的聯(lián)系。

表1 紐荷爾臍橙果實在其不同發(fā)育期幾種內(nèi)含物質(zhì)含量的測定結果Table 1 Changes of several contents of Newhall navel orange in different developmental stages

2.2.3 有機酸的含量變化規(guī)律

紐荷爾臍橙果實中的酸主要是有機酸，即蘋果酸、檸檬酸和酒石酸等。果實的含酸量是影響其綜合品質(zhì)的重要因素之一[21]。另外，大多數(shù)有機酸可以提供少量的熱量。從表1中可以看出，紐荷爾臍橙果實中有機酸的含量變化規(guī)律如下：在未成熟階段（7月5日），果實中含有大量的有機酸，每克的含量達到21.5 mg；8月16日出現(xiàn)了第2次峰值，每克的含量達到21.1 mg；8月27日以后其含量逐漸下降。這一變化規(guī)律表明，8月27日是果實風味形成的關鍵時間點，直至近成熟期，果實中的有機酸含量穩(wěn)定在7.6～7.0 mg·g-1；從有機酸的增量變化情況來看，含量增加最多的日期是8月16日，其增量為2.6 mg·g-1，結合前面有關果實體積、質(zhì)量、總糖等指標的分析結果來看，8月16日是紐荷爾臍橙果實生理生化活動的關鍵日期；其次，10月30日后有機酸逐漸減少，表明果實進入風味（糖酸比的變化）成熟期；總體上看，有機酸增量的“起、伏”變化較頻繁，說明在果實生理生化活動中有機酸不僅是代謝產(chǎn)物，而且可能是參與各種生理代謝活動的重要物質(zhì)，在此過程中，一部分有機酸轉化為糖類等物質(zhì)，一部分用于自身的呼吸消耗等代謝活動。

2.2.4 維生素C的含量變化規(guī)律

維生素C又名抗壞血酸，共有 4 種異構體，其中 L-抗壞血酸活性最高[18]。維生素C具有維持細胞正常能量代謝、促進膠原質(zhì)的組織合成、抗氧化等作用，是人體不可缺少的維生素。由表1可知，紐荷爾臍橙果實中的維生素C含量變化表現(xiàn)出如下特點：幼果期（7月5日前），其含量較高；8月1日至8月27日，其含量都維持在較高水平上，這說明，8月份是果實發(fā)育的重要時期，果園管理的技術水平直接影響到果實品質(zhì)[22]；10月3日后，維生素C含量基本穩(wěn)定，表明10月30日果實已進入成熟階段。表1中維生素C增量的變化也表現(xiàn)出了如下兩個特點：8月1日增量較高，但8月16日和8月27日其增量分別有較大幅度的下降，并出現(xiàn)了負增長，說明維生素C是生理代謝過程中的重要參與者，也說明8月份是果實發(fā)育的重要時期，這與前面的分析結果基本一致；10月30日后，維生素C增加量為負值，可能因為維生素C消耗于其它物質(zhì)的生理代謝過程中，但此期果實趨于成熟，維生素C 含量基本穩(wěn)定為63.34～58.10 mg·g-1。

2.3 果實體積、質(zhì)量及內(nèi)含物發(fā)生變化的重要時期

果實體積、質(zhì)量及內(nèi)含物生長累積的時間拐點和增量峰值見表2。由表2可知，有4個時期是果實中大多數(shù)內(nèi)含物質(zhì)積累的時間拐點或峰值出現(xiàn)期，即5月9日、8月16日、9月1日、10月18日至11月22日，這是分析果實生長與田間管理、成熟期、果實品質(zhì)等生產(chǎn)技術的重要信息。

表2 紐荷爾臍橙果實體積、質(zhì)量及內(nèi)含物質(zhì)生長累積的特點與變化時期Table 2 The volume,weight and inclusion change period of Newhall orange fruit

3 結論與討論

3.1 果實體積、質(zhì)量及內(nèi)含物變化規(guī)律與果園管理的關系

果實體積增長峰值的出現(xiàn)時間早于其質(zhì)量增長峰值出現(xiàn)時間15 d；體積生長累積的結束期（8月16日后）約早于質(zhì)量生長結束期15 d（表2）。體積生長是產(chǎn)量形成的基礎，果實縱徑和橫徑增長量的變化（非累積）是同步的，均分別在5月23日、6月16日和8月16日出現(xiàn)增長量峰值。在這3個峰值出現(xiàn)期中，前兩個都處于生長累積的快速期（5月9日—7月15日）內(nèi)，這表明5月9日—7月15日是影響果實大小的重要時期，因此，5月前的1～2個月內(nèi)應加強土、肥、氣的管理，為高產(chǎn)打下基礎。

果實質(zhì)量增量分別在8月1日和8月27日出現(xiàn)了高峰值，此兩個峰期的果實質(zhì)量增長速率近為幼果期的2倍，因此，8月1日前即7月上旬至中旬是肥、水管理的關鍵時期[23-24]。近成熟期果實主要進行內(nèi)含物的積累和糖分的轉化，此期降雨較少，果實生理生化物質(zhì)轉化較快[25-26]，因此，9月1日前應加強對磷肥、水分、松土等方面的管理，這樣有利于果實品質(zhì)的改善和提高。

果實總糖增量的第1個峰值出現(xiàn)在8月16日，這與體積增長的第3個峰值同期，這時期體積建成需要碳水化合物作基礎，因此糖類物質(zhì)的含量增長出現(xiàn)峰值可能與此有關，顯然8月16日前的果園管理不容忽視，即7月份應加強果園土、肥、水、氣的管理。其次，總糖累積含量在10月18日至11月22日仍然緩慢上升，直至成熟。此期正是亞熱帶地區(qū)的干旱季節(jié)，因此也應加強土、水管理，以有利于提高鮮果的品質(zhì)。

3.2 成熟與糖酸比的關系

一般認為，柑橘類果實風味品質(zhì)的主要評價指標是糖酸比[27]，糖∶酸＝8∶1的為酸甜可口，糖∶酸＝10∶1的為風味佳良，糖∶酸＝12∶1的為風味最優(yōu)。本文的測定結果表明，紐荷爾臍橙鮮果的糖酸比，10月30日為15∶1，11月15日為18∶1，11月22日為21∶1。結合果實質(zhì)量的生長規(guī)律分析可知，11月中下旬采摘的果實其糖酸比適中，略帶甘甜，風味最佳，表明果實已進入成熟期。

3.3 果實功能性內(nèi)含物與成熟的關系

果實成熟不僅要能滿足人對果品口感風味的需求，而且要求某些功能性內(nèi)含物質(zhì)較豐富，其中維生素C含量是一個重要的評價指標。由表1可知，10月30日測定的紐荷爾臍橙果實中的維生素C含量較高（63.34 mg·g-1），結合口感風味的分析結果考慮，成熟期（即果實采摘時間）以11月中下旬為宜，此期采摘的果實，不僅口感風味好，而且維生素C含量高，果實品質(zhì)較優(yōu)，這與其糖酸比的分析結果一致。

3.4 可溶性固形物與總糖的變化

紐荷爾臍橙果實中可溶性固形物的含量出現(xiàn)了3個峰值，峰值出現(xiàn)的時間分別對應于總糖積累曲線的早期、中期和后期，且第1個峰值出現(xiàn)的時間與總糖增量第1個峰值出現(xiàn)的時間吻合，均為8月16日，說明可溶性固形物與糖類物質(zhì)代謝變化的聯(lián)系較為密切。

3.5 研究展望

本文雖然詳細探討了贛南紐荷爾臍橙果實生長與主要營養(yǎng)物質(zhì)的累積動態(tài)，但是，關于紐荷爾臍橙主要營養(yǎng)物質(zhì)動態(tài)的形成機理，如生理機理和分子機理等問題，還需要進一步的研究和探討。紐荷爾臍橙是贛南地區(qū)種植的主要果樹品種，無論種植面積還是產(chǎn)量均有較大的規(guī)模，是當?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)之一，怎樣在保持產(chǎn)量規(guī)模的前提下提升果品質(zhì)量，這就需要果園的精細化管理技術，國外臍橙果園的精細化管理水平已經(jīng)發(fā)展到實用階段，而我國在這方面相對落后。但是，精細化管理技術的研究與采用必須建立在掌握果實生長規(guī)律和相應營養(yǎng)物質(zhì)含量變化規(guī)律的基礎上，這樣才能準確、有效地實施土、水、肥的精細化管理。由此可見，本文研究的結果將有利于紐荷爾臍橙果實品質(zhì)的提高，可促進紐荷爾臍橙產(chǎn)業(yè)的高效與可持續(xù)發(fā)展。

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