馬萍，馬慧，亞合甫·木沙*，劉暢，許盼云，何天明

(1.巴音郭楞職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 庫爾勒 841000；2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院，烏魯木齊 830052；3.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院牡丹江分院 黑龍江寒地果樹育種與栽培重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 牡丹江 157000)

庫爾勒香梨屬薔薇科(Rosaceae)梨亞科(Pomaceae)梨屬中的新疆梨 (PyrussinkiangensisYü.)[1]，是新疆巴州和阿克蘇地區(qū)的主栽果樹品種，新疆名優(yōu)特產(chǎn)品之一，已成為新疆出口創(chuàng)匯的主要支柱產(chǎn)業(yè)。隨著‘香梨’果品市場(chǎng)的擴(kuò)大和人們生活品質(zhì)的提高，消費(fèi)者對(duì)‘香梨’的品質(zhì)要求越來越高，這與生產(chǎn)中‘香梨’普遍出現(xiàn)的品質(zhì)劣變現(xiàn)狀形成鮮明對(duì)比。近年來，庫爾勒香梨栽培中的過度密植，果農(nóng)惜果少剪和修剪技術(shù)差等問題，導(dǎo)致了樹體枝量過多、結(jié)構(gòu)郁閉、通風(fēng)透光不良、病蟲害嚴(yán)重、果實(shí)著色不良、單果質(zhì)量偏低、果型不端正、口感不佳等現(xiàn)象的產(chǎn)生，影響了香梨的商品價(jià)值，制約了香梨生產(chǎn)效益的提高[2-3]。

在研究中，通過比較了不同光照條件下香梨果實(shí)品質(zhì)性狀、果皮色素改變和果皮葉綠素?zé)晒馓匦?。?duì)香梨果皮色素及光能利用情況進(jìn)行詳細(xì)分析，有助于深入了解光照條件對(duì)香梨品質(zhì)的影響，最終為調(diào)控強(qiáng)光誘導(dǎo)的香梨果皮性狀開辟新的途徑。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

研究試驗(yàn)地點(diǎn)為29團(tuán)2連梨園，梨園是在2013年定植，2015年開始結(jié)果。研究材料為4年生省力化栽培梨園中連續(xù)種植、長(zhǎng)勢(shì)一致的10棵梨樹，該梨園南北行向，株行距為1.5 m ×4 m，樹高4.5 m，結(jié)果區(qū)域距地高度65～300 cm，冠徑1.5 m，單株小區(qū)，10次重復(fù)。

1.2 光照處理

6月初進(jìn)行光照處理。花后55天后，用透光率分別為1%、39%、67%的網(wǎng)袋對(duì)香梨果實(shí)進(jìn)行套袋處理，100%為全光照。每光強(qiáng)處理100個(gè)果實(shí)，分別位于樹冠的不同方位。在光照處理后的第62、85、95 d分別對(duì)4個(gè)光強(qiáng)下的果實(shí)進(jìn)行果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)，果皮色素測(cè)定。

1.3 測(cè)定方法

1.3.1 光照強(qiáng)度的測(cè)定。用Q2-C2型三參儀測(cè)定，以正午測(cè)定時(shí)的自然光強(qiáng)為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算相對(duì)光強(qiáng)。

1.3.2 果實(shí)品質(zhì)的測(cè)定。單果質(zhì)量：?jiǎn)喂|(zhì)量采用1%精度電子天平稱取，取平均值；用游標(biāo)卡尺直接測(cè)定果實(shí)的縱徑和橫徑，果心縱橫徑，縱徑和橫徑之比即為果形指數(shù)；采用硬度計(jì)分別測(cè)定香梨果實(shí)帶皮與去皮硬度；用手持折光儀測(cè)定可溶性固形物含量；采用蒽酮比色法測(cè)定果實(shí)可溶性糖含量；采用酸堿滴定法測(cè)定可滴定酸含量。糖酸比采用可溶性糖含量與可滴定酸含量的比值表示糖酸比；采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測(cè)定果實(shí)維生素C含量。

1.3.3 果皮色素含量測(cè)定。葉綠素，類胡蘿卜素色素提取與測(cè)定：取果皮直徑1 cm2的果皮圓片置于5 ml 95%酒精溶液中24 h，期間震蕩2～3次。在665 nm，649 nm和470 nm下測(cè)吸光度。計(jì)算公式如下：

Ca (mg/L) =13.95 ×A665-6.88 ×A649,

Cb (mg/L) = 24.96× A649-7.32 ×A665

Ccar(mg/L)=(1000×D470-2.05 ×Ca-114.8Cb)/245

花青素提取與測(cè)定：取果皮直徑1 cm2的果皮圓片，置于5ml 體積比為1∶3∶16的3 μmol HCl∶H2O∶MeOH溶液中24 h，期間震蕩2～3次。在530 nm和653 nm下測(cè)吸光度。

花青素含量(μmol/m2) = (A530-0.24A653)×5/(3.14×0.5×0.5/10000)/30

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 Excel 2010和SPSS 10.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同光照強(qiáng)度對(duì)香梨果實(shí)品質(zhì)的影響

不同光強(qiáng)下庫爾勒香梨的果實(shí)品質(zhì)測(cè)定結(jié)果見表1。100%和65%透光率下單果重分別為124.3、121.8 g，顯著高于37%和2%光下的單果重112.9、113.1 g。100%光下果實(shí)縱徑達(dá)到6.5 cm，略高于67%光下值6.3c m，顯著高于39%和2%光下值6.1 cm。不同光下果實(shí)橫徑變化不明顯。果型指數(shù)在100%光下為1.2，略高于遮光后的果型指數(shù)值，但是不同光下差異不顯著。果核縱徑在100%光下為3.04 cm，略高于遮光后的果實(shí)縱徑，但是不同光下差異不顯著。在100%光下果核橫徑達(dá)2.99 cm，顯著高于遮光后的果實(shí)橫徑。果核型指數(shù)在不同光下都接近于1，在100%光下表現(xiàn)出最小值1.02。帶果皮硬度隨光照強(qiáng)度降低，果實(shí)帶皮硬度增加，100%光下帶果皮硬度最低為3.48，在黑袋中的果皮硬度達(dá)到3.97。去皮果皮硬度變化趨勢(shì)與帶皮果皮硬度變化趨勢(shì)一致，隨光強(qiáng)降低，果肉硬度增大，在100%光下果肉硬度最低為3.03，在黑帶中的果肉硬度達(dá)到3.50。

表1 不同光照強(qiáng)度下香梨果實(shí)品質(zhì)比較

不同光強(qiáng)下庫爾勒香梨的果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)測(cè)定結(jié)果見表2。可溶性固形物含量在67%光下最高，達(dá)到11.28，略高于100%光下的10.87%，顯著高于39%和1%光下的10.69和10.38?？扇苄蕴恰⑦€原性糖、維生素C含量均隨透光率的減小逐漸下降，都在100%光下最高，分別達(dá)到11.04%，5.51%和3.9 ug/g，顯著高于遮光后的含量。而可滴定酸的含量隨光強(qiáng)減弱，逐漸升高，在1%光下最高達(dá)到0.82%。固酸比與糖酸比的變化規(guī)律一致，在100%光下最高，分別達(dá)到177.61和180.39。

表2 不同光照強(qiáng)度下香梨果實(shí)品質(zhì)比較

2.2 不同光照強(qiáng)度對(duì)香梨果皮色素的影響

如圖1所示，不同光照強(qiáng)度處理后香梨果皮中光合色素含量及組分發(fā)生明顯變化。在100%和65%光下總?cè)~綠素含量沒有發(fā)生明顯變化，含量為12.3～12.5 mg/cm2，當(dāng)透光率為39%時(shí)，總?cè)~綠素含量顯著下降為8.8 mg/cm2，當(dāng)透光率為1%時(shí)，總?cè)~綠素含量下降至1.1 mg/cm2(圖 1A)。Chl a 含量在100%和65%光下沒有明顯變化，含量保持在7.2～7.5 mg/cm2，在39%光下略微下降，達(dá)到5.7 mg/cm2，在1%光下Chl b 含量極顯著下降，僅達(dá)0.7 mg/cm2(圖 1B)。Chl b 含量在100%和65%光下沒有明顯變化，含量分別為5.0、5.2 mg/cm2，在39%光下顯著下降至3.18 mg/cm2，在1%光下Chl b含量極顯著下降至0.3 mg/cm2(圖 1C)。隨光照強(qiáng)度的降低，Chl a/b 值逐漸升高，與100%光照下比較，65%光下Chl a/b 值升高不顯著，分別為1.40、1.49。在39%光下Chl a/b 值顯著增大為1.80，在1%光下升高至2.8(圖 1D)。

圖1 不同光照強(qiáng)度下香梨果皮中葉綠素含量

圖2 不同光照強(qiáng)度下香梨果皮中類胡蘿卜素含量

圖3 不同光照強(qiáng)度下香梨果皮中花青素含量

由圖2看出，隨光照強(qiáng)度降低類胡蘿卜素和花青素變化趨勢(shì)不同。隨光強(qiáng)減弱香梨果皮中類胡蘿卜素含量呈現(xiàn)先升高后下降趨勢(shì)，在100%光下類胡蘿卜素含量為1.27 mg/cm2，在65%光下則顯著升高，達(dá)到1.65 mg/cm2，與65%光照比較，在39%光下類胡蘿卜素含量略微下降，但是類胡蘿卜素含量依然高于100%光下含量，為1.52 mg/cm2。在1%光下，類胡蘿卜素含量明顯降低，為0.66 mg/cm2(圖 2A)。香梨果皮中花青素含量隨光強(qiáng)減弱逐漸降低，在100%光下含量最高，達(dá)到78 ug/cm2，在65%光下花青素含量顯著下降，為50.1 ug/cm2，當(dāng)透光率為39%時(shí)含量下降為38.3 ug/cm2，在1%光下時(shí)，花青素含量下降至24.1 ug/cm2(圖 2B)。

3 討論與結(jié)論

光照強(qiáng)度是影響香梨果實(shí)產(chǎn)量與品質(zhì)的重要因素。目前大量研究發(fā)現(xiàn)，庫爾勒香梨樹冠內(nèi)光照強(qiáng)度分布不均直接影響果實(shí)的內(nèi)在與外觀品質(zhì)。劉曼曼[4]的研究發(fā)現(xiàn)，香梨果實(shí)單果重、果實(shí)硬度、Vc含量、可溶性固形物含量均呈現(xiàn)在水平方向上外圍高于內(nèi)膛。垂直方向上上層高于中下層，光照強(qiáng)度降低，使得果實(shí)單果重、總糖和Vc含量降低，果實(shí)硬度、總酸含量平均提高。在本研究中，與遮光果實(shí)相比，100%光照可以提高香梨單果重，果實(shí)縱橫比，可溶性糖、可溶性固形物、還原性糖、維生素C等含量；同時(shí)，降低了果面光潔度，果皮和果肉硬度，可滴定酸含量，與前人研究結(jié)果基本一致。

香梨果皮的色素含量與組成比例決定了果皮的光合能力[5]。在我們的研究中發(fā)現(xiàn)，香梨果皮中總?cè)~綠素、chl a、chl b含量均隨光強(qiáng)的減弱而降低，而chl a/b卻不斷升高，說明香梨果皮光合能力隨光照強(qiáng)度的變化也發(fā)生了變化。在強(qiáng)光照下，chl a、chl b含量均高于遮陰下果皮中的含量，說明此時(shí)果皮無論是捕獲光能的能力，還是光能吸收的能力均高于遮陰后的果皮。但是隨光強(qiáng)的減弱chl a/b值不斷升高，說明chl b含量下降速率高于chl a的下降速率，以此來減少捕獲的光能。當(dāng)果皮受到強(qiáng)光照射時(shí)，可以直接導(dǎo)致果皮中活性氧的增加,此時(shí)葉綠體內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)的抗氧化能力的增強(qiáng)可以有效地保護(hù)植物組受到ROS傷害[6]。大量研究表明，植物組織內(nèi)的類胡蘿卜素、花青素、抗壞血酸等能夠直接清除葉綠體內(nèi)產(chǎn)生的活性氧[7-8]。在本研究中，隨光強(qiáng)減弱香梨果皮中類胡蘿卜素含量先升高后降低，花青素含量隨光強(qiáng)減弱逐漸降低，說明類胡蘿卜素，與花青素的變化與光照有密切關(guān)系。強(qiáng)光下花青素含量的增加與光氧化程度密切相關(guān)。