避雨設(shè)施栽培對中晚熟水蜜桃果實(shí)品質(zhì)的影響

肖金平，常路偉，張慧琴，謝 鳴，古咸彬，熊彩珍，吳大軍

(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 園藝研究所，浙江 杭州 310021； 2.浙江省嘉興市南湖區(qū)林業(yè)與蠶桑站，浙江 嘉興 314051； 3.奉化市水蜜桃研究所，浙江 寧波315502)

桃是我國栽培區(qū)域最為廣泛的果樹樹種之一，目前我國桃的栽培面積和總產(chǎn)量均位居世界首位[1]，隨著桃品種結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整和產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的穩(wěn)步提升，我國桃的種植規(guī)模還在逐步擴(kuò)大。南方桃產(chǎn)區(qū)是我國水蜜桃栽培的優(yōu)勢和主產(chǎn)區(qū)域，但花期和果實(shí)成熟期常遭遇持續(xù)陰雨及集中降水等天氣，對水蜜桃的產(chǎn)量和品質(zhì)造成了非常大的影響，同時(shí)也加重了流膠病和其他病蟲害的發(fā)生頻度和廣度，成為南方地區(qū)桃產(chǎn)業(yè)提升的最主要制約因素之一。

避雨栽培是以遮蔽自然降水為主要目的的設(shè)施栽培形式，在當(dāng)前異常天氣頻發(fā)的背景下，避雨栽培模式的重要性日益凸顯，目前避雨栽培技術(shù)已在葡萄[2-3]、大櫻桃[4]、梨[5]、枇杷[6]、楊梅[7]、火龍果[8]及杧果[9]等多種果樹上進(jìn)行應(yīng)用和開展相關(guān)分析評價(jià)，研究表明，避雨栽培對于減輕果園病害、提高坐果、減少裂果和改善果實(shí)商品性都具有很好的效果。桃樹采用避雨栽培可以提高和穩(wěn)定果實(shí)糖度[10]，同時(shí)也會影響果實(shí)揮發(fā)性物質(zhì)的組成[11]。與葡萄等果樹相比，設(shè)施避雨栽培技術(shù)在南方桃產(chǎn)區(qū)的推廣應(yīng)用還處于起步發(fā)展階段，其對桃果實(shí)品質(zhì)的影響還需要更為全面和深入的研究。

本研究選取不同成熟期的3個(gè)代表性水蜜桃品種，以露地栽培為對照，分析避雨栽培措施對果肉和果皮中主要品質(zhì)指標(biāo)含量變化的影響，對南方地區(qū)水蜜桃避雨設(shè)施栽培的應(yīng)用效果進(jìn)行評價(jià)，為該栽培措施的進(jìn)一步推廣利用和技術(shù)的優(yōu)化改進(jìn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與處理

供試品種為霞暉5號、丹霞玉露和遲玉露，樹齡均為5年，株行距為3 m×4 m，分別栽植于嘉興市南湖區(qū)鳳橋鎮(zhèn)水蜜桃基地和奉化市水蜜桃研究所試驗(yàn)園。避雨大棚采用鋼架結(jié)構(gòu)，長×寬×高為30 m×8 m×5 m，頂部用0.5 mm聚乙烯薄膜(PE)覆蓋，四周開放保持空氣流通。采收前1個(gè)月開始覆頂膜進(jìn)行避雨處理，以露地為對照；每個(gè)品種設(shè)置3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)選取5株樹勢基本一致的單株。達(dá)到商業(yè)采收成熟度的避雨和露地栽培果實(shí)在同一天取樣，每個(gè)單株隨機(jī)取10個(gè)果實(shí)，果實(shí)樣品當(dāng)天運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。挑選成熟度一致、無機(jī)械傷、無病蟲害、果形相對均一的果實(shí)測定基本生理指標(biāo)后，果肉樣品經(jīng)液氮冷凍后置于-70 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 單果質(zhì)量和果實(shí)色差的測定

果實(shí)質(zhì)量用電子天平(型號E5500S，Sartorius，德國)測定；果實(shí)色差用臺式分光測色計(jì)(CM-5，柯尼卡美能達(dá)，日本)測定，3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)取5個(gè)果實(shí)，選擇果實(shí)赤道面對稱的兩個(gè)點(diǎn)測定色澤指標(biāo)L*、a*、b*，色彩角h°和飽和度C*由a*，b*值通過公式計(jì)算得到。

1.3 可溶性固形物、可溶性總糖和可滴定酸含量測定

可溶性固形物含量用數(shù)字折射儀(PR-101，Atago，日本)測定；可溶性總糖含量用蒽酮比色法測定[12]；可滴定酸含量的測定采用NaOH滴定法[13]。

1.4 果實(shí)糖酸含量測定

果實(shí)中可溶性糖和有機(jī)酸含量采用高效液相色譜(HPLC)測定[14]，糖酸種類包括蔗糖、果糖、葡萄糖以及蘋果酸、檸檬酸、奎寧酸，標(biāo)準(zhǔn)品均購自Sigma公司。

1.5 其他品質(zhì)指標(biāo)的測定

維生素C用2，6-二氯靛酚滴定法測定[15]；可溶性蛋白含量通過二喹啉甲酸(BCA)法測定[16]；花青苷含量采用高效液相色譜法(HPLC)測定[17]，標(biāo)準(zhǔn)品矢車菊素-3-葡萄糖苷(Cyanidin-3-glu)購自美國Sigma公司。

1.6 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)用SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并檢驗(yàn)對照和處理之間的差異水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 避雨處理對桃果實(shí)質(zhì)量和色澤的影響

果形大小和色澤是果實(shí)外觀商品性的重要指標(biāo)。由表1可知，避雨處理后丹霞玉露和遲玉露果實(shí)單果質(zhì)量均顯著低于露地對照，霞暉5號果實(shí)單果質(zhì)量在兩種栽培條件下差異并不顯著。從果實(shí)色澤參數(shù)變化來看，避雨栽培對3個(gè)品種的果面亮度基本沒有影響；色澤飽和度方面除霞暉5號避雨后顯著下降外，另外兩個(gè)品種基本無變化；避雨栽培果實(shí)的色度角數(shù)值均低于對照果實(shí)，且除遲玉露外下降幅度均達(dá)到了顯著性水平，這表明避雨栽培對桃果實(shí)的色澤會有負(fù)面影響，避雨栽培會在一定程度上減弱果實(shí)的著色程度，而且與品種本身的特性也存在一定的關(guān)系。

2.2 避雨處理對桃果肉主要品質(zhì)指標(biāo)的影響

表2的測定結(jié)果顯示，避雨后3個(gè)品種果實(shí)中可溶性固形物含量和固酸比都有不同程度的提高，且大部分都達(dá)到了顯著性水平；雖然丹霞玉露在兩種條件下可溶性固形物含量變化不大，但避雨后果實(shí)可滴定酸含量下降非常明顯，從而導(dǎo)致其固酸比顯著提升。總酸含量除遲玉露有小幅度的提高外，其余兩個(gè)品種與露地相比都明顯下降；果肉中可溶性蛋白含量均低于露地對照，但只有霞暉5號下降數(shù)值比較明顯，另外兩個(gè)品種基本沒有變化?？扇苄怨绦挝锖亢凸趟岜仁翘夜麑?shí)風(fēng)味品質(zhì)最重要的代表指標(biāo)，從上述結(jié)果可以看出避雨栽培對桃果實(shí)甜度風(fēng)味品質(zhì)的改善具有明顯的效果。

2.3 避雨處理對桃果肉可溶性糖含量的影響

利用HPLC對3個(gè)品種桃果肉中主要可溶性糖含量進(jìn)行了測定，結(jié)果顯示，兩種栽培條件下幾種可溶性糖的含量差異幾乎都達(dá)到了顯著性水平。3個(gè)品種桃果肉中蔗糖的含量要明顯高于葡萄糖和果糖的含量。兩種栽培條件相比，避雨處理后桃果肉中蔗糖含量高于露地處理，特別是在遲玉露上表現(xiàn)地更為明顯，其蔗糖和果糖含量是露地條件下的兩倍以上，葡萄糖含量也提高了50%左右；霞暉5號和丹霞玉露的葡萄糖和果糖含量在避雨后都有所下降，且與露地相比也存在顯著性差異，但從總量上來看下降幅度不大，基本處于同等水平。表3的結(jié)果說明，避雨有利于提高桃果肉中可溶性糖的總量，特別是對于其中蔗糖含量的提高具有明顯的效果，因此也會相應(yīng)地提高果實(shí)中可溶性固形物的含量。

表1 避雨處理對桃果實(shí)質(zhì)量和色澤的影響

Table1Effect of rain-shelter cultivation on fruit weight and color of juicy peach

品種Cultivar處理Treatment單果質(zhì)量Fruitweight/g明亮度Lightness(L?)飽和度Chrome(C?)色度角Hueangle(h°)霞暉5號露地Control191.43±11.20a70.87±4.01a34.96±1.24a54.59±0.53aXiahuiNo.5避雨Rain-shelter192.21±6.48a68.22±4.53a31.48±1.11b46.96±1.19b丹霞玉露露地Control184.31±8.06a84.41±6.66a11.85±0.27a50.70±5.31aDanxiayulu避雨Rain-shelter155.35±5.15b90.00±6.79a10.75±0.37a42.46±3.19b遲玉露露地Control225.03±13.44a78.27±6.76a20.59±0.56a54.41±2.39aChiyulu避雨Rain-shelter203.42±13.07b81.66±5.03a20.09±1.03a50.50±3.65a

不同字母表示同一時(shí)間處理之間顯著性差異(P<0.05)，下同。

Values with different letters are different atP<0.05. The same as below.

表2 避雨處理對桃果肉部分品質(zhì)指標(biāo)的影響

Table2Effects of rain-shelter cultivation on fruit flesh quality of juicy peach

品種Cultivar處理Treatment可溶性固形物Totalsolublesolids/%可滴定酸Titratableacid/(g·100g-1)固酸比SSC/TAC可溶性蛋白Solubleprotein/(mg·mL-1)霞暉5號露地Control9.26±0.25b0.27±0.004a34.29±3.21b1.15±0.18aXiahuiNo.5避雨Rain-shelter10.8±0.46a0.21±0.003b51.43±3.12a0.80±0.11b丹霞玉露露地Control12.6±0.78a0.47±0.004a26.81±1.52b2.52±0.23aDanxiayulu避雨Rain-shelter12.8±0.64a0.27±0.003b47.41±3.18a2.51±0.19a遲玉露露地Control12.1±0.21b0.24±0.003b50.42±2.14a2.82±0.20aChiyulu避雨Rain-shelter13.4±0.40a0.26±0.003a51.54±2.65a2.80±0.16a

2.4 避雨處理對桃果肉有機(jī)酸和VC含量的影響

有機(jī)酸含量對桃果實(shí)中風(fēng)味和營養(yǎng)品質(zhì)都起著重要的作用，利用高效液相色譜對其中3種主要的有機(jī)酸進(jìn)行了測定，結(jié)果如表4所示。從結(jié)果可以看出，霞暉5號和丹霞玉露兩個(gè)品種果實(shí)中3種有機(jī)酸的含量在避雨后普遍呈下降趨勢，只有丹霞玉露中奎寧酸含量略有升高，這其中尤其以蘋果酸下降最為顯著；對遲玉露來說，果肉中有機(jī)酸的含量表現(xiàn)出不同的變化趨勢，其避雨條件下果實(shí)中蘋果酸和檸檬酸的含量與露地相比都有所提高，而奎寧酸含量的變化則與之相反?？偟膩碚f，3個(gè)品種中有機(jī)酸含量與可滴定酸含量的變化趨勢也基本一致。同時(shí)，避雨處理對3個(gè)品種果肉中VC含量也有一定的影響，霞暉5號和丹霞玉露果肉中VC與露地相比有了較為明顯的提高，遲玉露果肉中VC含量與露地相比要略低。以上結(jié)果說明，避雨栽培在改善桃果實(shí)有機(jī)酸和VC等品質(zhì)方面也有一定的促進(jìn)作用，但其效果也與品種本身的特性有關(guān)。

2.5 避雨處理對桃果皮理化指標(biāo)的影響

避雨栽培不僅可以改善桃果實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)，也會使果皮中的生理指標(biāo)發(fā)生變化，進(jìn)而影響果皮的色澤和防護(hù)能力。如表5所示，避雨條件下所有參試品種果皮中可溶性蛋白含量都顯著高于露地栽培，其中霞暉5號提高幅度達(dá)到了81%；可溶性糖含量在避雨后也都有所增加，其中霞暉5號和丹霞玉露的變化幅度達(dá)到了顯著性水平。從果皮中總酚含量的指標(biāo)來看，避雨條件下3個(gè)品種的數(shù)值都要低于露地，除遲玉露外，其余2個(gè)品種的下降幅度都達(dá)到了顯著性差異水平。兩種栽培條件相比，在所有品種中類黃酮含量都呈現(xiàn)顯著性差異，但變化趨勢并不一致：霞暉5號與遲玉露避雨后含量明顯降低，而丹霞玉露中含量則明顯高于露地。上述結(jié)果表明，避雨栽培可以提高桃果皮中可溶性糖和可溶性蛋白的含量，提高的程度可能跟品種的成熟期有密切的關(guān)系；同時(shí)，避雨栽培有降低桃果皮中總酚和類黃酮含量的趨勢，但并不是所有的品種都表現(xiàn)一樣，有些品種果皮中類黃酮的含量在避雨后也會有明顯的提高，這可能跟品種本身特性有一定關(guān)系，具體的原因還需要進(jìn)一步的研究探討。

2.6 避雨處理對桃果實(shí)花色苷含量的影響

花色苷含量會影響果實(shí)的外觀商品性。為了解避雨栽培對果實(shí)花色苷積累的影響，我們對3個(gè)桃品種果實(shí)中果皮和果肉的花色苷含量進(jìn)行測定分析，結(jié)果如表6所示。在兩種栽培情況下，果皮和果肉中花色苷含量的變化并不一致。與露地相比，避雨栽培提高了果皮中花色苷的含量，并且除遲玉露外均達(dá)到了顯著性水平；果肉中花色苷含量在避雨后也產(chǎn)生了明顯的變化，其中只有丹霞玉露果肉中花色苷在避雨后是顯著增加的，另外兩個(gè)品種均明顯下降?？偟膩砜矗?個(gè)桃品種果實(shí)中花色苷的積累以果皮為主，避雨栽培可以有效提高果皮中花色苷的含量，且與品種特性和成熟期關(guān)系密切；避雨也會改變果肉中花色苷的含量，變化趨勢可能因品種而異。

表3 避雨處理對桃果肉可溶性糖含量的影響

Table3Effects of rain shelter on soluble sugar content in peach flesh

品種Cultivar處理Treatment蔗糖Sucrose/(mg·g-1)葡萄糖Glucose/(mg·g-1)果糖Fructose/(mg·g-1)霞暉5號露地Control41.71±0.058a2.93±0.007a3.63±0.026aXiahuiNo.5避雨Rain-shelter46.14±0.045a2.35±0.004b3.12±0.013b丹霞玉露露地Control36.79±0.130b3.89±0.007a5.49±0.053aDanxiayulu避雨Rain-shelter39.34±0.061a3.66±0.003b5.32±0.023b遲玉露露地Control46.35±0.616b4.31±0.039b7.69±0.049bChiyulu避雨Rain-shelter102.28±0.119a6.11±0.029a19.12±0.069a

表4 避雨處理對桃果肉有機(jī)酸和VC含量的影響

Table4Effects of rain shelter on organic acid content in peach flesh

品種Cultivar處理Treatment奎寧酸Quinicacid/(mg·g-1)蘋果酸Malicacid/(mg·g-1)檸檬酸Citricacid/(mg·g-1)VC/(mg·100g-1)霞暉5號露地Control1.872±0.005a3.023±0.006a0.291±0.002a2.57±0.101bXiahuiNo.5避雨Rain-shelter1.726±0.006b2.426±0.007b0.235±0.004b3.27±0.100a丹霞玉露露地Control2.281±0.003b2.644±0.004a1.360±0.005a2.98±0.002bDanxiayulu避雨Rain-shelter2.339±0.011a1.842±0.009b0.570±0.002b3.45±0.11a遲玉露露地Control3.157±0.017a2.160±0.005b0.539±0.002b3.33±0.20aChiyulu避雨Rain-shelter2.464±0.026b2.391±0.003a0.858±0.002a3.04±0.21b

表5 避雨處理對桃果皮生理指標(biāo)的影響

Table5Effects of rain shelter on some physical indicators of peach peel

品種Cultivar處理Treatment可溶性蛋白Solubleprotein/(mg·mL-1)可溶性糖Solublesugar/(mg·g-1)總酚Totalphenols/(mg·g-1)類黃酮Flavonoids/(mg·g-1)霞暉5號露地Control0.37±0.005b21.58±0.019b25.11±0.424a2.75±0.228aXiahuiNo.5避雨Rain-shelter0.67±0.007a30.03±0.034a17.84±0.438b2.12±0.078b丹霞玉露露地Control0.65±0.005b21.74±0.034b20.64±0.336a2.30±0.418bDanxiayulu避雨Rain-shelter0.91±0.008a27.03±0.032a17.82±0.196b3.25±0.269a遲玉露露地Control0.71±0.005b27.91±0.023a23.74±0.272a2.47±0.141aChiyulu避雨Rain-shelter0.84±0.005a28.09±0.029a22.93±0.568a1.62±0.185b

表6 設(shè)施栽培對桃果實(shí)花色苷含量的影響

Table6Effects of rain shelter on anthocyanin accumulation of peach fruits

品種Cultivar處理Treatment花色苷Anthocyanin/(μg·g-1)果皮Peel果肉Flesh霞暉5號露地Control11.07±0.113b6.53±0.405aXiahuiNo.5避雨Rain-shel-ter14.14±0.313a5.92±0.235b丹霞玉露露地Control14.37±0.884b6.68±0.129bDanxiayulu避雨Rain-shel-ter20.88±0.275a7.47±0.088a遲玉露露地Control17.24±0.619a7.62±0.101aChiyulu避雨Rain-shel-ter17.34±0.287a6.44±0.409b

3 討論

隨著設(shè)施用品種的選擇優(yōu)化及配套栽培技術(shù)的改進(jìn)，設(shè)施栽培桃的經(jīng)濟(jì)效益提升非常明顯，推廣應(yīng)用的規(guī)模也不斷擴(kuò)大。在浙江等以水蜜桃為主的南方桃產(chǎn)區(qū)，避雨設(shè)施栽培不但降低了陰雨天氣對果實(shí)品質(zhì)的影響，還可減少早春低溫、霜凍對花芽的危害，同時(shí)對流膠病的發(fā)生也有明顯的抑制效果[18]。避雨設(shè)施條件下光照強(qiáng)度比露地低，尤其是在晴天，避雨栽培和露地栽培光照強(qiáng)度差異更顯著[4]。棚膜的遮擋使光照明顯減弱，其對光照的抑制效率可達(dá)25%～50%[19]，而且PE膜能使植物光合作用所需的藍(lán)紫光(430～450 nm)和紅光(640～660 nm)下降10%～20%[11]。

在本研究中，丹霞玉露和遲玉露兩個(gè)品種在避雨栽培后果實(shí)平均單果質(zhì)量顯著低于露地栽培，這可能是由于避雨設(shè)施內(nèi)光照不足引起樹體光合效率降低[4]，從而導(dǎo)致光合產(chǎn)物積累減少，影響了果實(shí)的膨大。蔗糖是桃果實(shí)成熟時(shí)主要的糖類物質(zhì)，與果實(shí)甜味呈極顯著正相關(guān)，被認(rèn)為可能是控制桃果實(shí)甜風(fēng)味的最重要的成分[20]。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，避雨栽培后3個(gè)桃品種果實(shí)中蔗糖的含量都有不同程度的提高，特別是在遲玉露上表現(xiàn)的更為明顯，其蔗糖和果糖含量是露地條件下的兩倍以上，葡萄糖含量也高出50%左右，這一結(jié)果可能與遲玉露成熟前出現(xiàn)的連續(xù)陰雨有關(guān)，使得避雨設(shè)施的效果更佳。有研究認(rèn)為，避雨栽培條件下果實(shí)可溶性糖的提高可能與避雨設(shè)施內(nèi)的有效積溫高、晝夜溫差大以及光譜分布變化提高了蔗糖合成酶活性等有關(guān)[21-22]，避雨設(shè)施栽培也會影響果皮中一些物質(zhì)的積累與代謝[23]，有些物質(zhì)與果皮自身抗性保護(hù)機(jī)制有密切關(guān)系，以前同類研究中較少關(guān)注這方面的內(nèi)容。本研究的結(jié)果顯示，避雨栽培提高了桃果皮中可溶性糖和可溶性蛋白的含量，而總酚和類黃酮含量的變化則基本上與之相反。這一結(jié)果表明，避雨栽培在改善桃果實(shí)抗逆、抗病等方面可能具有一定效果，但同時(shí)也可能會降低果皮的抗氧化能力，其內(nèi)在的調(diào)控機(jī)制有待進(jìn)一步的研究。

避雨設(shè)施栽培在實(shí)際生產(chǎn)上的應(yīng)用效果跟許多因素有關(guān)，如栽植品種的特性、外界氣象條件的變化等，目前桃避雨設(shè)施栽培技術(shù)還存在許多需要改進(jìn)和優(yōu)化的方面，諸如在南方弱光條件下如何更有效地提高樹體光能利用率、如何根據(jù)外界天氣因素的變化來靈活有效地發(fā)揮避雨大棚設(shè)施的作用等問題。避雨栽培不是簡單的遮蔽雨水，而是要建立基于避雨設(shè)施條件下的栽培模式，包括品種篩選、設(shè)施內(nèi)環(huán)境因子優(yōu)化調(diào)控、花果合理負(fù)載、高光效樹形修剪及肥水管理等技術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)的目標(biāo)。