趙忠晶,廖 康,章世奎,樊國全,周偉權(quán),劉立強
(1 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院,烏魯木齊830052)(2 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院,輪臺果樹資源圃)
新疆是世界杏的重要起源和栽培中心,擁有豐富的品種資源,為中國杏資源保存中心和優(yōu)質(zhì)特色杏的主要產(chǎn)區(qū)[1-3]。新疆杏產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,使得杏研究不斷拓寬和深入[4-5],其中最重要的果實品質(zhì)受到科研工作者及消費者的高度重視[6]。
‘蘇勒坦’杏(Armeniaca vulgaris‘Suletan’)是我國新疆吐魯番托克遜縣的主栽品種,是新疆最早成熟的優(yōu)良杏品種,具有優(yōu)先供應(yīng)市場和獲得良好栽培收益的優(yōu)勢。但前提是必須持久保障鮮果品質(zhì),才能穩(wěn)定獲取市場青睞和保障該品種的可持續(xù)健康發(fā)展。果實食用時的色澤、風(fēng)味、營養(yǎng)、質(zhì)地等是消費者評價果品品質(zhì)優(yōu)劣的主要指標[7],這些指標的優(yōu)劣主要取決于果實的成熟度。若成熟度不夠,不僅果實的外觀品質(zhì)(如色澤和光潔度等)欠佳,內(nèi)在品質(zhì)也無法呈現(xiàn)(如糖分不夠、酸含量較高、香氣不濃等);同樣,成熟過度,則會因果實營養(yǎng)物質(zhì)的降解、轉(zhuǎn)化等因素使風(fēng)味變淡,且易變軟和碰傷,縮短商品的貨架期,降低貯藏性[8-9]。對此,相關(guān)學(xué)者已經(jīng)在多種果樹上獲得研究結(jié)果。馮立娟等[10]研究了‘金太陽’杏和‘魁金’杏不同成熟期果實品質(zhì)的變化,結(jié)果表明,2 個杏品種果實可溶性固形物含量隨著果實的成熟不斷升高,果實硬度和有機酸含量隨著果實成熟度的增加而降低。鄭惠文等[11]對5 個新疆杏品種不同發(fā)育階段果皮和果肉的可溶性糖和有機酸進行研究,發(fā)現(xiàn)在果實發(fā)育前期,總酸含量明顯增加,果實成熟過程中迅速下降。程云清[12]對李果實與李猛等[13]對‘嘎啦’蘋果成熟品質(zhì)研究發(fā)現(xiàn),果實色澤可作為判斷果實采收期的重要依據(jù)?!I提’杏可根據(jù)果實著色面積將果實分為3 個成熟度,且著色面積50%~80%的成熟度Ⅱ級果實為最佳采收成熟度[14];而‘樹上干’杏[15]可根據(jù)果皮顏色將其分為4 個成熟度,以紅色面積>30%、綠色面積<10%的Ⅲ級果實的硬度(2.17 kg/cm2)、可溶性固形物含量(25.53%)和可滴定酸含量(1.15%),適于鮮食或加工;成熟度Ⅱ級(果實紅色面積>20%,綠色面積<20%)杏果實硬度較高、呼吸強度和PG 活性較低,達到可采收成熟度,為最佳采收期,適于貯藏和遠距離銷售。目前,為了‘蘇勒坦’杏盡早供應(yīng)市場以獲得更高收益,且多數(shù)果農(nóng)憑借經(jīng)驗和果品商的需求來確定采收時間,存在過早采收、果實成熟度不一致、食用品質(zhì)差等問題,降低了該品種固有的品質(zhì),同時在逐年降低消費者的信賴。為給該品種的健康發(fā)展提供一些技術(shù)支撐,本研究在‘蘇勒坦’杏成熟過程中,對不同發(fā)育期的果實單果重、色澤、硬度、可溶性固形物等品質(zhì)指標進行測定,分析不同成熟度的果實外觀與內(nèi)在品質(zhì)的變化規(guī)律,為杏果實的適時采收提供理論依據(jù)與可操作性判斷指標。
試驗在新疆吐魯番托克遜縣夏鄉(xiāng)南湖村的‘蘇勒坦’杏豐產(chǎn)栽培示范果園內(nèi)(東經(jīng)87°14′05″、北緯41°21′14″)進行,園地海拔為-16 m,沙壤土。
試驗材料為當(dāng)?shù)刂髟云贩N‘蘇勒坦’杏,樹形為開心形,樹齡15 年,行株距4 m×3 m,東西行向,土肥水管理中等,盛花期是3 月26 日。在園地內(nèi),每間隔2 行選取樹勢基本一致的杏樹,共3株,單株重復(fù)試驗。將杏園第1 次為果品收購商采摘杏的時間作為本研究的第1 次采樣時間(2020 年5 月15 日),為盛花期后50 d,后續(xù)每隔3 d 采果1 次,至杏園采收結(jié)束,共采集5 次果實,發(fā)育期分別為盛花期后50、53、56、59、62 d,按照果實發(fā)育時間將果實成熟度分為Ⅰ~Ⅴ級。從采樣樹東西南北4 個方位隨機采摘大小均勻、無病蟲害的果實作觀測樣品,每株樹采20 個果實,每個成熟度共60 個果實。參照《杏種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》[16],測定果實品質(zhì)指標,包括單果重、色澤、硬度、可溶性固形物、總酸等。
表1 ‘蘇勒坦’杏果實的采收時間及果實發(fā)育時間
(1)單果重。用精確度為0.01 g 的電子秤對每個樣品的單果重進行稱量和記錄,取平均值。
(2)果實色澤。參照闞超楠等[17]測定果皮色澤的方法稍作修改,采用掃描色差儀測定果皮色澤,操作方法為:每個成熟度選取10 個果實,選取果面著色較多且較均勻的部位測定,測定L*、a*、b*值,每個果實重復(fù)測定3 次,取平均值。將測定完果皮色澤的果實削去1~2 mm果皮,測定果肉色澤,測定方法與果皮測定方法相同。L*值表示明亮程度,L*值越大,亮度越高;a*正值為紅色,負值為綠色,絕對值越大表示顏色越深;b*正值為黃色,負值為藍色,絕對值越大表示顏色越深[18]。
(3)果實硬度。用GY-3 型果實硬度計(最小量程為0.5 kg/cm2)對果實陰陽兩面的去皮硬度進行測定,去皮面積約1 cm2,取平均值[16]。
(4)果實可溶性固形物含量、總酸含量、固酸比。用ATAGO(愛拓)糖酸度計PAL-BX/ACID系列F5 糖酸度計測定可溶性固形物含量和總酸含量,重復(fù)3 次,取平均值。固酸比為可溶性固形物含量與總酸含量的比值。
采用WPS 軟件進行數(shù)據(jù)整理,用SPSS 21.0 軟件進行方差分析,用Pearson 法對不同成熟度杏果實品質(zhì)指標進行相關(guān)性分析。
2.1.1 果實大小變化
由表2 可知,果實單果重、縱徑、橫徑、側(cè)徑、可食率均隨著果實成熟度的增進逐漸增加,果形指數(shù)變化不顯著,在0.99~1.03 范圍內(nèi)。成熟度Ⅴ級的果實單果重最大,與成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級的果實均存在顯著差異,成熟度Ⅱ、Ⅲ級之間無顯著差異,Ⅴ級果實單果重是Ⅰ級的1.40 倍。果實縱、橫、側(cè)徑隨果實發(fā)育時間的延長逐漸增大,總體表現(xiàn)為Ⅰ、Ⅱ級果實的大小與完全成熟時固有的大小還有顯著差異,變化規(guī)律是,成熟度Ⅰ級的果實縱徑與其他4 個成熟度有顯著差異,但成熟度Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級的果實縱徑之間差異不顯著,成熟度Ⅴ級除與Ⅳ級差異不顯著外與其他成熟度均存在顯著差異;成熟度Ⅰ級的果實橫徑與成熟度Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級的果實橫徑之間均有顯著差異,成熟度Ⅱ級的果實橫徑與成熟度Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級有顯著差異,后三者之間無顯著差異;成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級之間的果實側(cè)徑差異不顯著,但與成熟度Ⅳ、Ⅴ級的果實側(cè)徑有顯著性差異,成熟度Ⅳ、Ⅴ級之間果實側(cè)徑差異不顯著。5 個成熟度果實的果形指數(shù)之間無顯著性差異,果實縱、橫、側(cè)徑增長幅度相近。成熟度Ⅰ級與其他4 個成熟度果實的可食率均有顯著性差異,但成熟度Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級之間差異不顯著,在果實發(fā)育到53 d 時,可食率不再發(fā)生顯著變化。
表2 ‘蘇勒坦’杏果實成熟過程中的大小變化
2.1.2 果實色澤變化
根據(jù)果實表皮色澤變化觀察可知,‘蘇勒坦’杏果皮色澤在成熟度Ⅰ級時是果實開始轉(zhuǎn)色的發(fā)育期,之后綠色漸漸褪去,果肉色澤呈現(xiàn)淡黃色;發(fā)育到成熟度Ⅱ級時,底色為綠色,果面局部轉(zhuǎn)為黃綠色;到成熟度Ⅲ級時,果面已有2/3 轉(zhuǎn)變?yōu)辄S綠色;成熟度Ⅳ級時果面全部轉(zhuǎn)變?yōu)辄S綠色;成熟度Ⅴ級時果面呈黃色至橙黃色。
由色差儀測定的‘蘇勒坦’杏的果實色澤變化可知(表3),隨著果實的成熟度增進,‘蘇勒坦’果實果皮的明亮度(L*)、紅色程度(a*)、橙色程度(b*)均呈逐漸增加的變化規(guī)律。果皮、果肉L*值在成熟度Ⅴ級時最大,且均與其他成熟度果實L*值有顯著性差異,但果皮L*值在成熟度Ⅳ、Ⅴ級之間差異不顯著;果皮、果肉a*值均呈上升的變化趨勢,成熟度Ⅰ、Ⅱ級之間均差異不顯著,且這2個成熟度與其他3 個成熟度均存在顯著性差異;果皮、果肉b*值均呈逐漸上升趨勢,果皮b*值增幅較大,由成熟度Ⅰ級到成熟度Ⅴ級增加了13.77,而果肉僅增加了7.27,成熟度Ⅰ級的果皮、果肉b*值與成熟度Ⅴ級均差異顯著,成熟度Ⅲ、Ⅳ級的果皮b*值差異不顯著,成熟度Ⅱ、Ⅲ級之間果肉b*值無顯著差異。
表3 ‘蘇勒坦’杏果實成熟過程中的色澤變化
綜合以上分析,果皮的色度值從成熟度Ⅰ級到成熟度Ⅴ級的變化幅度比果肉的變化幅度大,成熟度Ⅴ級果實色澤最佳。
由表4 可知,隨著‘蘇勒坦’果實發(fā)育期的延長,果實硬度總體上呈下降趨勢,成熟度Ⅴ級時果實硬度只有3.94 kg/cm2,顯著低于其他成熟度,Ⅰ級果實硬度(7.23 kg/cm2)是Ⅴ級的1.84 倍,成熟度Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級之間差異顯著,但成熟度Ⅱ、Ⅲ級的果實硬度之間差異不顯著,成熟度Ⅰ、Ⅱ級之間差異不顯著。果實可溶性固形物含量逐漸升高,成熟度Ⅰ級果實可溶性固形物含量最低,與其他4 個成熟度之間均有顯著差異,成熟度Ⅴ級的果實可溶性固形物含量最高,為16.80%,是成熟度Ⅰ級果實的1.74 倍,有顯著差異,成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級之間差異顯著,成熟度Ⅳ、Ⅴ級之間無顯著性差異,但與前3 個成熟度差異顯著。成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級的果實總酸含量之間差異不顯著,但與成熟度Ⅳ、Ⅴ級差異顯著,后二者之間有顯著性差異,成熟度Ⅴ級果實總酸含量最低,僅為0.98%。‘蘇勒坦’果實固酸比的變化趨勢與可溶性固形物含量一致,隨成熟度增進而逐漸增高,成熟度Ⅴ級的果實固酸比最大,為17.14,是成熟度Ⅰ級的3.88 倍,顯著高于其他成熟度,成熟度Ⅱ級與Ⅲ級的果實固 酸比差異不顯著。
表4 ‘蘇勒坦’杏果實成熟過程中內(nèi)在品質(zhì)的變化
不同成熟度果實品質(zhì)性狀之間的相關(guān)系數(shù)見表5,果實單果重與縱徑、橫徑、果形指數(shù)、可食率、硬度、果皮果肉的色度值均呈極顯著正相關(guān),與可溶性固形物含量、固酸比均呈極顯著負相關(guān),與側(cè)徑無顯著相關(guān)性;果形指數(shù)與可食率、總酸含量、果皮果肉的色度值均呈極顯著正相關(guān),與可溶性固形物含量、固酸比均呈極顯著負相關(guān),與側(cè)徑無顯著相關(guān)性;硬度與總酸含量呈顯著正相關(guān),與固酸比呈負相關(guān),與側(cè)徑、可食率無顯著相關(guān)性;可溶性固形物含量與固酸比呈極顯著正相關(guān),與總酸含量呈極顯著負相關(guān);總酸含量與固酸比呈極顯著負相關(guān);果皮與果肉色度值均呈極顯著正相關(guān)。綜上,單果重、果形指數(shù)、硬度、總酸含量、可溶性固形物含量、固酸比及果皮色澤在果實成熟過程中存在規(guī)律性變化,指標之間存在極顯著相關(guān)性。
表5 ‘蘇勒坦’杏不同成熟度品質(zhì)指標相關(guān)性
可溶性固形物是反映果實成熟度、內(nèi)在品質(zhì)和口感的重要指標之一,在很大程度上決定果實甜味[19]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),在托克遜縣‘蘇勒坦’杏成熟過程中,可溶性固形物含量不斷增加,果實從坐果到成熟,口感由酸澀到成熟時的酸甜適口,這與可溶性固形物含量的增加密切相關(guān)[20]?!K勒坦’杏果總酸含量在成熟過程中逐漸下降,與‘金太陽’‘凱特’杏成熟過程中總酸含量的減少規(guī)律一致[21]。主要原因是果實成熟過程中有機酸逐漸轉(zhuǎn)化成糖所體現(xiàn)的品質(zhì)變化[22]。固酸比也是影響果實風(fēng)味、品質(zhì)和貯藏期的一項重要指標?!K勒坦’杏果實成熟過程中固酸比呈上升趨勢,這與雷琴[23]在蘋果上的研究結(jié)果一致?!K勒坦’杏果在成熟過程中,硬度逐漸降低,這是由于果實成熟過程中,細胞壁組分膠物質(zhì)發(fā)生降解、細胞壁結(jié)構(gòu)改變,進而導(dǎo)致硬度下降[19]。
外觀是感官評價果實品質(zhì)的最直觀因素,在一定程度上反映了果實的新鮮程度、成熟度以及品質(zhì)變化。果實色澤是果實外觀品質(zhì)的重要指標,而色度是色澤在果實表面的直觀體現(xiàn)[10]。本試驗研究發(fā)現(xiàn),果實成熟過程中‘蘇勒坦’杏果皮的紅色或綠色物質(zhì)(a*值)、黃色或藍色物質(zhì)(b*值)均是升高的,果實亮度也是增加的。表明隨著果實熟化,果實葉綠素降低,果皮逐漸向黃紅轉(zhuǎn)變。本試驗中在成熟度Ⅳ級時果皮顏色呈現(xiàn)黃色,果肉顏色為黃色,a*、b*值均較高,果皮分別為6.18、50.24,果肉分別為10.61、45.21,至成熟度Ⅴ級時達到最高,果實色澤品質(zhì)最佳。果實色澤既是園藝作物育種和栽培的重要目標性狀,也是判定果實成熟度的重要指標。在果樹生產(chǎn)中,可以通過改善環(huán)境因子的措施來促進果實著色,提高果實色澤品質(zhì)[24]。張顯川等[25]發(fā)現(xiàn)不同樹體部位‘紅富士’蘋果的色度不同,其品質(zhì)也不同。隨后,在柑橘[26]、蘋果[27]、梨[28]、火龍果[29]等果實上也證實色度值和品質(zhì)之間有較大的對應(yīng)關(guān)系。
‘蘇勒坦’杏果實成熟度品質(zhì)指標之間的顯著相關(guān)性表明各指標之間關(guān)系較為密切,杏果實的單果重與縱徑的相關(guān)性較高,相關(guān)系數(shù)為0.896,單果重與縱、橫徑以及果形指數(shù)之間的相關(guān)性與侯立群等[30]研究‘金冠’蘋果品質(zhì)相關(guān)性的結(jié)果相似??扇苄怨绦挝锖渴桥袛喙麑嵦鸲鹊囊粋€重要指標[31],這在不同發(fā)育時期果實品質(zhì)變化發(fā)現(xiàn)其可溶性固形物與可滴定酸含量的相關(guān)性研究結(jié)果中都得到證實,如‘魁金’和‘金水杏’呈負相關(guān)[32],‘蘇勒坦’杏呈極顯著負相關(guān)。同時,固酸比與單果重、縱徑、橫徑、果形指數(shù)、總酸含量以及色度值均存在極顯著相關(guān)性,表明固酸比是果實成熟過程中反映果實品質(zhì)的關(guān)鍵指標[33]。果皮、果肉色度值均與可溶性固形物含量存在極顯著相關(guān)性,這與李猛等[13]在‘嘎啦’蘋果上的研究結(jié)果相似,果皮、果肉色度值與固酸比、總酸含量均存在極顯著相關(guān)性。綜上,杏果實成熟過程中的可溶性固形物含量、固酸比以及果實色澤可直接判定果實成熟度。
‘蘇勒坦’杏成熟過程中品質(zhì)指標變化的結(jié)果表明,在實際生產(chǎn)中可依據(jù)色澤、可溶性固形物含量、固酸比等來評定果實成熟度,確定適宜的采收期。
杏果實發(fā)育至成熟度Ⅰ級(50 d),果實色澤為綠色,可溶性固形物含量為9.67%,固酸比為4.42,此成熟度果實不可采收;成熟度Ⅱ級(53 d)的果實,果實色澤為綠黃色,可溶性固形物含量為12.41%,固酸比為6.02,雖然可以滿足遠距離運輸與長期貯運的要求,但是食用品質(zhì)較差,不宜供應(yīng)市場;成熟度Ⅲ級(56 d)的果實,逐漸呈現(xiàn)該品種固有品質(zhì),開始進入可采收成熟度,果實色澤為黃綠色,可溶性固形物含量為14.24%,固酸比達到7.19,此成熟度采摘的果實適用于出疆及疆內(nèi)的遠距離銷售(托克遜縣至深圳、上海、北京等地,以及托克遜縣至喀什、烏魯木齊、阿克蘇等地),但口感品質(zhì)欠佳;成熟度Ⅳ級(盛花期后59 d 左右)的果實,達到食用成熟度,果實色澤為黃色,可溶性固形物含量達到16.07%,固酸比為10.04,此成熟度采收,有利于保持杏果實較好的品質(zhì)及商品價值,但是硬度指標決定了該成熟度采收的果實適宜產(chǎn)地周邊縣市的近距離銷售;成熟度Ⅴ級(盛花期后62 d)的果實,仍為適宜食用成熟度,之后的果實逐漸開始進入生理成熟度,果肉明顯變軟,食用品質(zhì)逐漸下降。