立地條件及空間冠層對沙田柚品質(zhì)的影響

賈書剛 侯彥林

(1.南寧師范大學(xué)廣西地標(biāo)作物大數(shù)據(jù)工程技術(shù)研究中心， 南寧 530001; 2.南寧師范大學(xué)北部灣環(huán)境演變與資源利用教育部重點實驗室， 南寧 530001； 3.南寧師范大學(xué)廣西地表過程與智能模擬重點實驗室， 南寧 530001)

沙田柚(Citrusgrandisvar.shatinyu)屬蕓香科柑橘屬，主要生長在亞熱帶地區(qū)，在我國廣西、廣東、四川等省(區(qū))廣泛種植[1]，因廣西容縣沙田村為其原產(chǎn)地而得名。沙田柚果實碩大，營養(yǎng)豐富，且具有極好的耐存儲性質(zhì)[2]，有“天然水果罐頭”的美譽(yù)[3]。研究表明，沙田柚采摘時的品質(zhì)決定了沙田柚采后存儲期的品質(zhì)[4]。對沙田柚產(chǎn)地容縣進(jìn)行調(diào)研發(fā)現(xiàn)，沙田柚主要種植在山地丘陵地帶，果實品質(zhì)是其生產(chǎn)中的限制因素，產(chǎn)自不同朝向果樹的果實品質(zhì)存在差異，另外，同一株沙田柚不同空間冠層果實之間也存在差異。沙田柚商品果率直接受到沙田柚果實品質(zhì)的影響，而商品果率直接影響著沙田柚的經(jīng)濟(jì)價值，而關(guān)于立地條件及空間冠層對沙田柚品質(zhì)的影響相關(guān)報道并不多見。因此，本試驗研究了沙田柚種植的立地條件及沙田柚生長空間冠層對沙田柚果實品質(zhì)的影響，研究結(jié)果對沙田柚果樹的施肥管理、疏花疏果和采后果實分級具有指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 材 料

本研究依托廣西壯族自治區(qū)玉林市容縣容州鎮(zhèn)五一柚場(經(jīng)度111.33°，緯度22.55°，最高海拔151 m)。該柚場擁有2 000株生長均一、品種一致、管理一致的二十至三十年生成熟沙田柚果樹，2018年果園對沙田柚統(tǒng)一套袋管理。

立地條件對沙田柚品質(zhì)影響試驗材料采收：2018年11月初，柚場按照方位分為東、南、西和北坡，同時在山頂定點，將山分為山上部、山中部和山下部3層，將柚場山劃分為12個部分，每個部分隨機(jī)選擇長勢均一的果樹3株，每株果樹隨機(jī)選擇果皮無傷疤、無病蟲的沙田柚3個作為3次重復(fù)，合計采收沙田柚108個。

空間冠層對沙田柚品質(zhì)影響試驗材料采收：2018年11月初，選擇柚場東、南、西和北坡4個坡向，每個坡向隨機(jī)選擇長勢均一的果樹1株，作為4次重復(fù)。利用果樹位置最高的果實和最低的果實做定點，將果樹分為上、中、下3個層次，同時根據(jù)果實的方位，將果樹劃分為東、南、西和北4個方位，將果樹劃分為12個部分，每個部分隨機(jī)選擇果皮無傷疤、無病蟲的沙田柚

表1 坡向與沙田柚品質(zhì)的關(guān)系

方位沙田柚個數(shù)可溶性固形物/%果實重量/g果皮厚/mm果形指數(shù)種子數(shù)/個東2711.33b±0.161072.26b±14.0617.14b±0.301.23a±0.02101.63±5.87南2712.24a±0.191130.51a±21.0217.94ab±0.311.17ab±0.02109.19±9.41西2711.23b±0.201063.53b±18.0718.27a±0.341.15b±0.02103.70±9.00北2711.09b±0.161103.07a±20.4518.29a±0.421.19a±0.02101.48±9.17合計(平均)108(11.47±0.10)(1092.34±9.52)(17.91±0.18)(1.19±0.01)(104.00±4.19)

注：表中數(shù)字后小寫字母表示經(jīng) LSD 法差異顯著性分析結(jié)果。下同。

表2 坡位與沙田柚品質(zhì)的關(guān)系

坡位沙田柚個數(shù)可溶性固形物/%果實重量/g果皮厚/mm果形指數(shù)種子數(shù)/個山上3611.66±0.171098.89b±15.7417.74±0.331.20±0.02112.67±8.34山中3611.33±0.181119.17a±18.6117.98±0.331.19±0.02102.78±6.71山下3611.37±0.161058.96b±13.5518.01±0.261.16±0.0296.56±6.55合計(平均)108(11.47±0.10)(1092.34±9.52)(17.91±0.18)(1.19±0.01)(104.00±4.19)

3個作為3次重復(fù)合計采收沙田柚144個。

1.2 方 法

品質(zhì)測定參照文獻(xiàn)[5]方法進(jìn)行。

沙田柚果實總重：電子天平直接稱量。

可溶性固形物(soluble solid content，SSC)[6]：利用數(shù)顯糖度折射儀(FANUOWEI)對其進(jìn)行測量，取每個沙田柚果實赤道附近果肉囊瓣中間部位的果汁，每個果實取3個果瓣進(jìn)行3次重復(fù)，取均值。

果實果型指數(shù)[7]：利用游標(biāo)卡尺直接測量沙田柚果實縱徑和橫徑，果型指數(shù)=縱徑/橫徑。

果皮厚度：將沙田柚果實利用四分法對稱切割，測量4份果實赤道處果皮厚度，取其均值為果皮厚度。

采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用SPSS 23軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 栽培立地條件與沙田柚品質(zhì)之間的關(guān)系

可溶性固形物含量是沙田柚最重要的品質(zhì)性狀之一，可溶性固形物的直接含量影響沙田柚的營養(yǎng)價值和風(fēng)味口感，沙田柚采后作為一個獨立的個體，可溶性固形物是其能量的重要來源，同時可以作為生命代謝的底物[8]，在沙田柚的采后生理活動中發(fā)揮了重要的作用。本研究表明，坡向?qū)ι程镨值目扇苄怨绦挝镏涤兄匾挠绊懀狙芯恐?，可溶性固形物值?.60～13.97之間，其中南坡可溶性固形物含量平均值最高，為12.23，北坡最低，為11.09，南坡可溶性固形物值和其他坡位相比存在極顯著性差異(p<0.01)，見表1。不同坡位沙田柚可溶性固形物均值之間比較，山上的最高，山下的最低，但三組數(shù)值之間并沒有顯著性差異(表2)。果實重量為沙田柚重要的品質(zhì)性狀。本研究表明，坡向?qū)ι程镨止麑嵵亓坑兄苯拥挠绊懀狙芯恐?，沙田柚重量?62.33～1 362.84 g之間，南坡沙田柚果實重量均值最大，為1 130.51 g，西坡最小，為1 063.53 g。南坡和西坡、東坡之間果實重量存在顯著性差異(表1)。不同坡位沙田柚果實重量均值相比較，中間坡位的最高，為1 119.17 g,山下的最低，為1 058.96 g。中坡和下坡、上坡沙田柚果實重量之間存在顯著性差異(表2)。

沙田柚的果皮厚度直接影響著沙田柚的可食率，果皮厚的沙田柚可食率低[9]。本研究表明，坡向?qū)ι程镨止ず穸扔兄苯拥挠绊?，沙田柚果皮厚度?4.24～23.11 mm之間，其中東坡沙田柚果皮厚度平均值最薄，為17.14 mm，北坡最厚，為18.29 mm，東坡沙田柚和西、北坡沙田柚果皮厚度性狀存在顯著性差異(p<0.05)，見表1。不同坡位沙田柚果皮厚度均值之間比較，山上的果皮厚度均值最小，山下的最大，但三組數(shù)值之間并沒有顯著性差異(表2)。

果形指數(shù)指的是果實最寬處剖面的直徑(縱徑)和果實橫剖面最大處直徑(橫徑)的比值，中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中明確沙田柚一等品、二等品的果形指數(shù)需≥1.1。本研究表明，坡向?qū)ι程镨止沃笖?shù)有直接的影響，果形指數(shù)在0.97～1.40之間，其中東坡沙田柚果形指數(shù)均值最大，為1.23，西坡沙田柚果形指數(shù)均值最小，為1.15。東坡沙田柚和西、南坡沙田柚果形指數(shù)之間存在顯著性差異(p<0.05)(表1)。不同坡位沙田柚果形指數(shù)進(jìn)行比較，山上的果形指數(shù)最高，山下的果形指數(shù)最低，但3組數(shù)值之間并沒有顯著性差異(表2)。

表3 沙田柚生長的冠層與品質(zhì)的關(guān)系

冠層沙田柚個數(shù)可溶性固形物/%果實重量/g果皮厚/mm果形指數(shù)種子數(shù)/個上層4811.75a±0.091102.44±21.0918.75a±0.301.24a±0.0197.71a±4.76中層4811.37b±0.091098.69±17.8518.73a±0.261.22a±0.0191.40a±5.00下層4811.07c±0.071083.57±15.2517.57a±0.201.16b±0.0198.40a±5.22合計(平均)144(11.40±0.05)(1094.90±10.47)(18.35±0.15)(1.20±0.01)(95.83±2.88)

表4 沙田柚生長的方位與品質(zhì)的關(guān)系

方位沙田柚個數(shù)可溶性固形物/%果實重量/g果皮厚/mm果形指數(shù)種子數(shù)/個東3611.33±0.101069.85±19.1717.79b±0.351.19±0.0192.36±5.47南3611.38±0.011106.08±20.7418.51ab±0.301.21±0.0290.42±5.30西3611.45±0.101103.03±21.6018.30ab±0.211.21±0.0293.86±6.24北3611.43±0.111100.65±22.4118.79a±0.331.21±0.0296.69±6.09合計(平均)144(11.40±0.05)(1094.90±10.47)(18.35±0.15)(1.20±0.01)(95.83±2.88)

無核或少核性狀不利于植物本身，但對于沙田柚果實品質(zhì)來說，無核或少核性狀對鮮食果實或加工用果實都有重要的意義[10]。本研究中，不同坡向沙田柚果實種子數(shù)目24～224之間，其中南坡種子數(shù)目均值最大，為109.19，北坡最小，為101.63。不同坡向沙田柚種子數(shù)目這一性狀之間無顯著性差異(表1)。不同坡位沙田柚種子數(shù)目均值進(jìn)行比較，山上的沙田柚種子數(shù)目最多，山下的沙田柚種子數(shù)目最少，但三組數(shù)值之間并沒有顯著性差異(表2)。

2.2 沙田柚空間冠層與沙田柚品質(zhì)之間的關(guān)系

本研究表明，沙田柚生長的空間冠層對沙田柚果實可溶性固形物有直接的影響，3個冠層之間沙田柚可溶性固形物含量之間均存在顯著性差異，可溶性固形物值在10.03～13.07之間，上層的沙田柚可溶性固形物含量均值最高，為11.75，下層的最低，為11.07(p<0.05)(表3)。生長在果樹不同朝向的沙田柚可溶性固形物均值在11.33～11.45之間，但差異未達(dá)到顯著性水平(p>0.05)(表4)。

本研究表明，空間冠層對沙田柚果實重量有直接的影響，本研究中，不同空間冠層沙田柚重量在769.73～1 390.17 g之間，上部沙田柚果實重量均值最大，為 1 102.44 g，下部最小，為1 083.57 g。但是不同空間冠層沙田柚重量之間差異未達(dá)到顯著性水平，見表3。本研究另對沙田柚樹上的東、南、西、北朝向是否影響沙田柚重量進(jìn)行了研究，生長在果樹不同朝向的沙田柚果實均值差異未達(dá)到顯著性水平(p>0.05)(表4)。本研究表明，沙田柚生長的空間冠層對沙田柚果皮厚度有直接的影響，3個冠層之間果皮厚度隨著冠層的升高而增加，上部、中部生長的沙田柚和下部生長的沙田柚之間存在顯著性差異。果皮厚度在14.95～24.44 mm之間，上部沙田柚果皮厚度均值最大，為18.75 mm，下部最小，為17.57 mm(表3)。東向沙田柚果皮厚度均值最小，為17.19 mm，北向沙田柚果皮厚度均值最大，為18.79 mm，東向生長沙田柚和北向生長沙田柚果皮厚度性狀之間存在顯著性差異(表4)。

本研究表明，沙田柚生長的空間冠層對沙田柚果形指數(shù)有直接的影響，3個冠層之間果形指數(shù)隨著冠層的升高而增加，上部、中部生長的沙田柚和下部生長的沙田柚之間存在顯著性差異。果形指數(shù)在0.98 ～1.46之間，沙田柚果形指數(shù)均值在1.16～1.24 之間(表3) 。生長在果樹不同朝向的沙田柚果形指數(shù)均值之間差異未達(dá)到顯著性水平(p>0.05)(表4)。

本研究中，不同空間冠層沙田柚果實種子數(shù)目在23～175個之間，其中下層種子數(shù)均值最大，中層種子數(shù)均值最小。不同冠層種子數(shù)目這一性狀之間差異未達(dá)到顯著性水平(表3)。生長在果樹不同朝向的沙田柚種子數(shù)目性狀之間差異未達(dá)到顯著性水平(p>0.05)(表4)。

3 討 論

3.1 立地條件對沙田柚品質(zhì)的影響

研究表明，坡向、坡位影響著土壤的養(yǎng)分、水土流失程度、土壤理化性質(zhì)和土壤中微生物數(shù)量特征，進(jìn)而影響自然條件下物種的多樣性和生物量[11-13]。前人對立地條件影響作物生長及品質(zhì)差異進(jìn)行了一定的研究。劉洋等對薄皮核桃的研究發(fā)現(xiàn)，坡位是影響其品質(zhì)的主要因素[14]。連華森對榿木人工林的研究發(fā)現(xiàn)，坡向和坡位在不同性狀中影響不一致，胸徑受到坡向影響大于坡位，樹高受到坡位影響大于坡向[15]。李喜霞等研究發(fā)現(xiàn)，在半陽坡、上坡類胡蘿卜素含量高[16]。本研究和前人的研究均表明，地形因素對作物生長具有一定的影響，但是在不同作物中具體影響作物生長的因子不同。

可溶性固形物含量決定了果實的風(fēng)味和品質(zhì)[17]，同時可溶性固形物也是果實采后重要的能源物質(zhì)，另外可以作為中間產(chǎn)物參與到采后果實的物質(zhì)代謝中，調(diào)控果實的采后生理。筆者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，農(nóng)戶常用可溶性固形物含量作為沙田柚品質(zhì)的直接評判標(biāo)準(zhǔn)。本研究中，在坡向比較中，南坡沙田柚的可溶性固形物含量值最高，原因可能是南坡屬于陽坡，光照充足，前人的研究也證明，光照充足的條件下，可溶性碳水化合物含量更高[18]，在不同坡位沙田柚品質(zhì)的比較中，山上的沙田柚品質(zhì)更高，但與山中部、下部沙田柚沒有顯著性差異，原因可能是山上雖然光照充足，但是沙田柚種植為梯田，更多影響可溶性固形物的因素為坡向。沙田柚果皮在工業(yè)生產(chǎn)和食品加工中具有一定的價值[19]，但是柚子皮厚度對沙田柚可食率具有直接的影響，對于鮮食沙田柚，果皮過厚是一個不利的性狀。本研究中，同樣坡向?qū)ず穸鹊挠绊懘笥谄挛?，東、南坡沙田柚果皮厚度較薄，西、北坡沙田柚果皮厚度較厚。果形指數(shù)為沙田柚的外觀品質(zhì)，同時是消費者購買鮮食果的第一印象，在中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中明確了沙田柚果形指數(shù)的要求。本研究中，各個坡向、坡位沙田柚的果形指數(shù)均值均大于國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，坡位對沙田柚果形指數(shù)影響并不顯著，四個坡向中，東、北坡果形指數(shù)最大。果實重量是沙田柚重要的品質(zhì)性狀，本研究中，南坡沙田柚果實重量最大與東西坡之間差異達(dá)到顯著性水平。綜合上述結(jié)果，立地條件中坡向因素是影響沙田柚果實品質(zhì)的主要因素，原因可能是光照差異導(dǎo)致。

3.2 空間冠層對沙田柚品質(zhì)的影響

樹木的不同空間冠層具有不同的微環(huán)境，每個冠層內(nèi)樹葉的大小及方位都影響著冠層內(nèi)的光照水平，影響著樹木的光合利用率[20-21]。郭秀明等研究表明，蘋果的冠層溫度、濕度對蘋果產(chǎn)量有決定的影響，研究冠層微氣候變化是精細(xì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然需求[22]，蘋果的冠層光照過高或過低都會直接影響蘋果的產(chǎn)量和品質(zhì)[23]。在棉花的研究中發(fā)現(xiàn)，精細(xì)化冠層對提高棉花產(chǎn)量有重要的意義。前人對蘋果、桃、梨、鮑威爾臍橙中的研究表明，光照是影響果實品質(zhì)的主要因素，光合作用不足的情況下，果實糖度積累少、細(xì)胞數(shù)和體積降低、類胡蘿卜素積累減少[24-26]，上部、南部生長的臍橙品質(zhì)更優(yōu)[27]。本研究中，冠層上部的沙田柚可溶性固形物含量更高，果形指數(shù)更大，可是果皮厚度同樣更大，這與前人在其他水果中的研究結(jié)果相論證，產(chǎn)生差異的原因可能是光合導(dǎo)致。

4 結(jié) 論

沙田柚栽培立體地條件中，坡向因素影響了沙田柚可溶性固形物含量、果實重量、果皮厚度和果形指數(shù)，坡位因素影響了沙田柚的果實重量。沙田柚生長的空間冠層影響沙田柚可溶性固形物含量、果皮厚度和果形指數(shù)，果實生長朝向影響了沙田柚果皮厚度。本研究為沙田柚精細(xì)栽培、疏花疏果以及采后的果實分級提供一定的參考。