董雪潔,湯傳凱,張宏民,李佳艷,師 銳,楊學虎
(云南農(nóng)業(yè)大學,云南 昆明 650201)
【研究意義】溫州蜜柑是唐代日本和尚田中間守來中國帶回柑橘種子,在日本鹿兒島、長島栽植,變異選擇而來[1]。興津(Okitus wase)為蕓香科(Rutaceae),柑橘屬(Citrus),寬皮柑橘類,溫州蜜柑(CitrusreticulateBlanco cv.Unshiu)的變異品種[2]。早熟溫州蜜柑是成熟期在10月中下旬的溫州蜜柑品種統(tǒng)稱,基本特點是含糖量低,不耐貯藏[2]。柑橘是云南省的特色經(jīng)濟果樹之一,2015年柑橘種植面積44 700 hm2[3]。主要產(chǎn)區(qū)分布在金沙江流域,南盤江流域,元江流域,瀾滄江和怒江流域[4]。云南省也是我國早熟柑橘生產(chǎn)基地之一,具有獨特的氣候和土壤條件,能夠充分滿足生產(chǎn)特色、高品質(zhì)柑橘的需求,周年基本無霜,是一個適宜種植早熟柑橘的“天然溫室”。糖分含量是決定柑桔等果實品質(zhì)的重要因子[5]。蔗糖、葡萄糖、果糖是柑桔果實中主要的可溶性糖,其含量對果實品質(zhì)起重要作用,結合云南氣候特點,探索特殊氣候下的當?shù)貎?yōu)良品種早熟柑桔不同葉片對應的果實不同發(fā)育時期的糖含量、可溶性固形物、滴定酸和果實橫徑、縱徑,果梗粗度的變化規(guī)律,研究結果枝上著生葉片數(shù)的差異對早熟柑橘果實肥大及品質(zhì)的影響,為早熟柑橘生產(chǎn)管理及栽培技術提供理論依據(jù),對早熟柑橘品種糖分積累的作用機理打下夯實的基礎?!厩叭搜芯窟M展】早熟柑橘品種由于提前成熟,上市早,生長期短,栽培技術水平較低,普遍含糖量較低。糖分對于果實品質(zhì)起到至關重要的作用,是衡量水果優(yōu)良的一項重要指標。關于柑橘果實糖分的積累已有報道,陳俊偉[6]研究柑橘果實糖運輸與積累生理機制,溫明霞等[7]研究土壤、葉片中營養(yǎng)成分與柑橘品質(zhì)的相關性,趙智中等[8]研究蔗糖代謝相關酶在溫州蜜柑果實糖積累中的作用,文濤等[9]研究柑橘果實糖、酸代謝概況?!颈狙芯壳腥朦c】但是果實糖分積累的研究多只著眼于果實,結果枝上著生的不同葉片數(shù)對早熟柑橘果實發(fā)育和品質(zhì)的影響尚未見報道;探討結果枝上著生葉片數(shù)的差異對早熟柑橘果實肥大及品質(zhì)的影響,選擇樹齡一致,生長勢相似的5棵早熟柑橘品種‘興津早生’為試材,根據(jù)結果枝上的著生不同葉片數(shù),測定其果實橫徑、縱徑,果梗粗度,測定果實可溶性糖(葡萄糖、蔗糖、果糖)含量,測定果實可溶性固形物、滴定酸含量。【擬解決關鍵問題】研究早熟柑橘結果枝上著生葉片數(shù)的差異對早熟柑橘果實肥大及品質(zhì)的影響,為早熟柑橘生產(chǎn)管理及栽培技術提供理論依據(jù),對早熟柑橘品種糖分積累的作用機理打下夯實的基礎。
田間試驗于2017年4月28日開始,在國家柑橘產(chǎn)業(yè)體系試驗站玉溪柑橘園進行,該園地處華寧縣華溪鎮(zhèn),N24°3′13″,E103°0′57″,H1192;選取5棵生長一致,種植方向、生長勢、掛果量與栽培管理基本一致的13年生枳殼砧木的早熟柑橘‘興津早生’為試材。室內(nèi)試驗在云南農(nóng)業(yè)大學3號樓園林園藝學院408實驗室進行。
分光光度計(UV-1780)、低溫離心機(SIGMA.30K)、海爾冰箱(BCD-258WDPM)、移液器(Genex Beta BIO-DL)、水浴鍋(晶玻 HH-4)、電磁爐(美的 C21-WK2102)、游標卡尺、數(shù)顯折光儀(WZB-35)、1mL石英比色皿(洪鈞 石英微量)、滴定管、燒杯、3nh精密色差儀(NR110)、堿式滴定管、容量瓶。
1.3.1 樣品采集和處理 選擇5棵‘興津早生’為試驗材料,對其進行編號為A1、A2、A3、A4、A5,找出當年結果枝著生1、4、7片葉,然后用紅線、黃線、白線標記不同葉片數(shù),為以后采集樣本做準備。
7月11日開始分別對5棵試材在樹冠外圍同一高度,不同方向,結果枝上著生1、4、7片葉的果實進行隨機取樣(每處理3次重復,共27個樣本),采摘后立即用塑料袋裝好放入帶有冰塊的箱子,帶回實驗室后冰凍保存,次日將果汁擠出冰凍保存到20 mL離心管中,14 d以內(nèi)測定果實的果糖、蔗糖、葡萄糖、可溶性固形物、滴定酸含量。采樣日期為7月11日至10月5日共采樣6次,以20 d為周期,分別是7月11日、7月31日、8月20日、9月11日、9月24日、10月5日。
對A1、A2、A3樣品樹,共標記90個樣本,結果枝上著生1片葉的果實標記10個樣本、結果枝上著生4片葉的果實標記10個樣本、結果枝上著生7片葉的果實標記10個樣本。4月28至9月24日觀察果實肥大過程及果梗粗度增長規(guī)律,以10 d為周期測量標記果實橫徑、縱徑、果梗粗度;10月15日將全部樣品果實采摘,當天完成對果皮色差、果實單重、果皮重、囊瓣數(shù)的測定后取果汁冰凍保存到20 mL離心管,14 d以內(nèi)測定樣品中果糖、蔗糖、葡萄糖、可溶性固形物、滴定酸含量。
1.3.2 果實橫徑、縱徑,果梗粗度的測量 在不同發(fā)育時期,對結果枝上著生1、4和7片葉的果實,按照編號用游標卡尺測量其果實縱徑(果頂端至果蒂端)和果實橫徑(赤道面的切斷面直徑)、果梗粗度并記錄在實驗本上。
1.3.3 果實可溶性固形物含量的測定 測定果實可溶性固形物含量采用數(shù)顯折光儀WZB-35,首先調(diào)零,接著取果汁直接放到測量儀器上,可開始測定果實可溶性固形物含量。平行測定2次后取其平均值,即為該果實可溶性固形物含量。
1.3.4 果實滴定酸含量的測定 本次試驗用酸堿滴定法測定果實滴定酸的含量,首先配制1 mol/L NaOH溶液,再進行空白實驗,進行2次空白試驗之后,可開始測量樣品,取1 mL樣品,加入1~3滴酚酞做指示劑,記錄刻度數(shù)后開始滴入氫氧化鈉溶液,滴定至微紅色,30 s內(nèi)不褪色為滴定終點,平行測定2次,誤差不可超過0.2 mL,取2次平均值為果實滴定酸的含量。
1.3.5 果實可溶性糖(果糖、蔗糖、葡萄糖)含量的測定 隨機采集不同葉片數(shù)的果實,用汁胞測定果糖、蔗糖、葡萄糖含量,取1 mL果汁樣品用蘇州科銘生物技術有限公司試劑盒處理,采用分光光度計法對其含量進行測定。
果糖的測定、蔗糖的測定、葡萄糖的測定依據(jù)參考文獻[10-12],公式如下:
果糖含量(mg/mL)=2×(A3-A1)÷(A2-A1)÷V
蔗糖含量(mg/mL)=2×(A3-A1)÷(A2-A1)÷V
葡萄糖含量(mg/mL)=0.5×(A3-A1)÷(A2-A1)÷V
式中,A1代表空白管、A2代表標準管、A3代表測定管、V取樣體積。
1.3.6 果皮色差檢測方法 用3 nh精密色差儀,采收不同葉片數(shù)的果實,在果皮上隨機選取不同點測定3次,取其平均值。果皮色差測定位置為赤道處2點和果實頂部1點,測a值(色差中的紅綠指標正值代表紅色程度,負值代表綠色程度)、b值(色差中的黃藍色差指標,正值代表黃色程度,負值代表藍色程度)、L值(光澤明亮度,值越大代表亮度越高)[13]。
1.3.7 分析數(shù)據(jù)方法 使用Excel和DPS進行數(shù)據(jù)處理與分析。
2.1.1 果實橫徑、縱徑和果梗粗度 由圖1可見,在整個發(fā)育過程中,結果枝上著生1、4、7片葉的果實橫徑呈線性增長趨勢。4月28日至5月13日1、4、7片葉的果實橫徑差異不明顯,5月30日至9月24日果實橫徑7片葉明顯高于1片葉、4片葉;4月28日至7月20日1片葉與4片葉的果實橫徑差異不明顯,7月30日至9月24日4片葉的果實橫徑高于1片葉的果實橫徑。在果實發(fā)育后期,隨著結果枝上葉片數(shù)的增加,果實橫徑表現(xiàn)為7片葉>4片葉>1片葉。
圖1 ‘興津早生’結果枝上著生不同葉片數(shù)的果實橫徑Fig.1 Transverse diameter of fruits with different number of leaves on bearing branch of ‘Okitus wase’
圖2 ‘興津早生’結果枝上著生不同葉片數(shù)的果實縱徑Fig.2 Longitudinal diameter of fruits with different number of leaves on bearing branch of ‘Okitus wase’
由圖2可見,在整個發(fā)育過程中,結果枝上著生1、4、7片葉的果實縱徑呈線性增長趨勢。4月28日至5月13日4、7片葉的果實縱徑差異不明顯,5月30日至9月24日果實縱徑7片葉高于4片葉;4月28日至7月11日1片葉、4片葉的果實縱徑差異不明顯,7月20日至9月24日果實縱徑4片葉高于1片葉。果實發(fā)育后期,隨著結果枝上葉片數(shù)的增加,果實縱徑表現(xiàn)為7片葉>4片葉>1片葉。
由圖3可見,結果枝上著生1、4、7片葉的果梗粗度都有增長趨勢,4月28日至7月11日4片葉與7片葉的果梗粗度增長較快,4月28日至6月18日1片葉的果梗粗度增長較快,此后趨勢平緩。4月28日1、4、7片葉的果梗粗度差異不明顯,5月13-30日果梗粗度7片葉明顯高于4片葉,此后沒有明顯差異;5月13日至9月24日果梗粗度7片葉明顯高于1片葉;4月28日至6月18日1片葉與4片葉的果梗粗度沒有差別,7月11日至9月24日4片葉的果梗粗度高于1片葉的。
圖3 ‘興津早生’結果枝上著生不同葉片數(shù)的果梗粗度Fig.3 Stalk coarseness of fruits with different number of leaves on bearing branch of ‘Okitus wase’
圖4 ‘興津早生’結果枝上著生不同葉片數(shù)的果實可溶性固形物含量Fig.4 Soluble solids content in fruits with different number of leaves on bearing branch of ‘Okitus wase’
2.1.2 果實可溶性固形物含量 由圖4可見,興津早生結果枝上著生1、4、7片葉的果實可溶性固形物含量變化過程,其含量均有增長趨勢。7月11日至8月21日7和1片葉的果實可溶性固形物含量上升較快,7月11-31日4片葉的果實可溶性固形物含量上升較快,此后其含量平緩趨勢。
果實可溶性固形物含量7片葉明顯高于1、4,7月31日果實可溶性固形物含量4片葉高于7片葉,8月21日至10月5日7片葉的果實可溶性固形物含量高于1和7片葉。
2.1.3 果實滴定酸含量 由圖5可見,‘興津早生’結果枝上著生1、4、7片葉的果實、在不同時期的果實滴定酸含量的變化過程。結果枝上著生1、4、7片葉的果實滴定酸含量都在下降。7月11日果實滴定酸含量7片葉高于1、4片葉,但無明顯差異。結果枝上著生不同葉片數(shù)的果實滴定酸含量7月11日至9月11日下降明顯,9月24日至10月5日其含量基本保持在0.45 %~0.53 %,結果枝上著生葉片數(shù)的差異對果實滴定酸含量差異不明顯。
圖5 ‘興津早生’結果枝上著生不同葉片數(shù)的果實滴定酸含量Fig.5 Titratable acid content in fruits with different number of leaves on bearing branch of ‘Okitus wase’
圖6 ‘興津早生’結果枝上著生不同葉片數(shù)的果糖含量Fig.6 Fructose content in fruits with different number of leaves on bearing branch of ‘Okitus wase’
2.1.4 果實可溶性糖含量 由圖6可見,7月11日至10月5日果實果糖含量的變化過程呈波浪形。7月11日果實果糖含量4片葉明顯高于1、7片葉,7月11日至8月21日1片葉的果實果糖含量增長較快,4片葉的果實果糖含量先上升后下降,7片葉的果實果糖含量先平緩后迅速上升;8月21日至9月24日1片葉的果實果糖含量緩慢下降,4片葉的果實果糖含量明顯下降,7片葉的果實果糖含量先下降后開始上升,但差異不明顯;10月5日果實果糖含量7片葉明顯高于1、4片葉。
由圖7可見,7月11日至10月5日結果枝上著生1、4、7片葉的果實葡萄糖含量不斷上升。7月11日果實葡萄糖含量1和7片葉明顯高于4片葉,8月21日至9月11日果實葡萄糖含量4片葉高于1片葉,8月21日至10月5日果實葡萄糖含量7片葉高于1、4片葉。
由圖8可見,7月11日至10月5日結果枝上著生1、4、7葉片的果實蔗糖含量均有上升。7月11日7片葉果實蔗糖含量高于1、4片葉的果實蔗糖含量,7月31日果實蔗糖含量4片葉明顯高于1、7片葉,8月21日至10月5日4片葉的果實蔗糖含量平緩后迅速上升,但差異不明顯。
圖7 ‘興津早生’結果枝上著生不同葉片數(shù)的葡萄糖含量Fig.7 Glucose content in fruits with different number of leaves on bearing branch of ‘Okitus wase’
圖8 ‘興津早生’結果枝上著生不同葉片數(shù)的蔗糖含量Fig.8 Sucrose content in fruits with different number of leaves on bearing branch of ‘Okitus wase’
由圖9可見,7月11日至10月5日結果枝上著生1、4、7片葉的果實總糖含量均有增長趨勢。7月11日1、4、7片葉的果實總糖含量無明顯不同,7月31日果實總糖含量4片葉明顯高于1、7片葉。8月21日至10月5日果實總糖含量7片葉高于1和4片葉。
由表1可知,結果枝上著生7片葉的單果重、果皮重極顯著高于1片葉的,與4片葉的差異不明顯;結果枝上著生1、4、7片葉數(shù)的果形指數(shù)在0.81~0.88,果實形狀為圓形或近圓形;結果枝上著生1、4和7片葉的果實L值、果實a值無顯著差異;果實b值4片葉極顯著高于7和1片葉無顯著差異。結果枝上著生葉片數(shù)的差異對果實可溶性固形物含量差異不顯著,果實滴定酸含量1片葉顯著低于7片葉,與4片葉沒有明顯差異。
鄧秀新[14]的柑橘學中確定了,柑橘果實所積累的糖分主要來源于葉片的光合同化產(chǎn)物;彭麗麗等[15]提出,源庫關系變化對果實品質(zhì)有影響,主要在生殖生長階段,與葉片對光能的捕獲及光合作用同化產(chǎn)物運轉與分配有密切關系。
圖9 ‘興津早生’結果枝上著生不同葉片數(shù)的總糖含量Fig.9 Total sugar content in fruits with different number of leaves on bearing branch of ‘Okitus wase’
孫琳琳等[16]的葉果比對果實品質(zhì)影響研究中發(fā)現(xiàn),在一定的葉片數(shù)范圍內(nèi),隨著葉果比的增加,有助于果實內(nèi)部營養(yǎng)物質(zhì)的積累,果實品質(zhì)更好;果實鮮重、橫縱徑最大,可溶性總糖、可溶性固形物含量較高;徐濛等[17]在不同葉果比對雪青梨果實品質(zhì)及葉片特性的影響試驗中也發(fā)現(xiàn),隨著葉果比的增大,果實的可溶性總糖、葡萄糖均顯著增加,可溶性固形物含量都有提高。上述早熟柑橘‘興津早生’結果枝上著生不同葉片數(shù)對果實肥大和品質(zhì)的影響結果與孫琳琳等[16]和徐濛等[17]研究結果一致,在一定范圍內(nèi),隨著葉片數(shù)的增加果實肥大和品質(zhì)影響差異顯著。
莫元妹等[18]在不同葉果比對夏橙產(chǎn)量品質(zhì)的影響研究中發(fā)現(xiàn),在一定的葉片數(shù)范圍內(nèi),隨著葉果比增加能提高夏橙單果重、株產(chǎn)、優(yōu)果率和可溶性固形物含量。早熟柑橘‘興津早生’的果實發(fā)育和品質(zhì)因素,結果枝上著生7片葉顯著高于1片葉,與莫元妹等[18]結果相似。結合‘興津早生’結果枝不同葉片數(shù)對應的果實中糖分組成成分含量的測定中結果,果實采收前,結果枝上著生葉片數(shù)為7片葉對應的果實中果糖、葡萄糖和蔗糖的含量要高,說明結果枝不同葉片數(shù)對后期果實的糖分積累有明顯影響。結果枝上著生葉片數(shù)的增加對早熟柑橘‘興津早生’果實肥大具有促進作用,同時也可以提高果實的品質(zhì)。
表1 ‘興津早生’結果枝上著生不同葉片數(shù)的果實品質(zhì)比較
注:L值:光澤明亮度;a值:紅綠色指標;b值:黃藍色差指標, 同列數(shù)據(jù)后不同大小寫字母分別表示0.01和0.05水平上的差異性。
Note:Lvalue : Gloss brightness;avalue: Red green color index;bvalue: Yellow blue color difference index, data followed by capital letter and lowercase in the same column meant the significant difference at 0.01 and 0.05 levels, respectively.
結果枝上著生7片葉的果實葡萄糖、果糖含量高于著生1片葉的;結果枝上著生7片葉的果梗粗度高于1片葉的;結果枝上著生7片葉的果實橫徑、果實縱徑高于1片葉的;結果枝上著生7片葉的果實單重、果皮重極顯著高于1片葉的果實,結果枝上著生7片葉的果肉重顯著高于1片葉的;結果枝上著生4片葉果實b值顯著高于7片葉的,結果枝上著生1片葉的果實滴定酸含量顯著低于7片葉的。果梗粗度與果實橫徑、果實縱徑呈中度相關,與果糖含量、蔗糖含量呈中度負相關。綜上所述早熟柑橘興津早生結果枝著生的7片葉對果實肥大及其品質(zhì)有顯著的影響,在實際生產(chǎn)管理過程中可以通過促發(fā)抽生著生葉片數(shù)多的結果枝、選擇最佳葉果比,減少無葉結果枝與少葉結果枝,改進栽培管理技術,是提高云南省早熟柑橘興津早生發(fā)育品質(zhì)關鍵栽培技術。