不同顏色防雨布對楊梅生長發(fā)育及果實(shí)品質(zhì)的影響

任海英 鄭錫良 張淑文 梁森苗 戚行江

(浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所,浙江 杭州 310021)

楊梅(Myrica rubra)是我國南方特有珍稀水果,果實(shí)甜酸適口,風(fēng)味獨(dú)特,因其顯著的經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益,在浙江省已成為僅次于柑桔的第二大栽培面積的果樹。截止2016年,全國楊梅種植面積約33.33 萬hm2,浙江省楊梅種植面積已達(dá)到8.67 萬hm2,年產(chǎn)量50 多萬t,年產(chǎn)值達(dá)50 多億元,在全國乃至世界居于首位。楊梅熟期較短,且果實(shí)不耐貯運(yùn),銷售壓力大。此外,楊梅熟期正值梅雨季節(jié),果蠅發(fā)生嚴(yán)重,以致落果和爛果嚴(yán)重,常造成豐產(chǎn)不豐收。為提升經(jīng)濟(jì)效益,結(jié)合果蠅防控,楊梅設(shè)施促早和延遲栽培是延長果實(shí)供應(yīng)期的有效措施,也是產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的方向。

避雨栽培是南方多雨地區(qū)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)果品的有效措施,有研究表明,避雨栽培可有效提升柑橘和鮮食棗的果實(shí)品質(zhì)[1-2]。用塑料薄膜搭建的大棚栽培[3]、傘式避雨[4]和棚架避雨[5]適用于低海拔楊梅的避雨,能將楊梅成熟期提前2～15 d,提高其經(jīng)濟(jì)效益,但不適用于高海拔栽培的楊梅。高海拔楊梅主要需要延遲果實(shí)的成熟期。網(wǎng)室防控果蠅[6]以及網(wǎng)室加白色防雨布覆蓋[7-8]可有效減輕果蠅和連續(xù)陰雨對楊梅果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,可推遲成熟期3～6 d。但目前延遲成熟期的技術(shù)尚不能滿足產(chǎn)業(yè)需求,果實(shí)品質(zhì)仍需進(jìn)一步提升。

光質(zhì)既能影響植物光合作用,還可以影響植物的形態(tài)建成、生理代謝、生長發(fā)育及果實(shí)品質(zhì),利用不同的光質(zhì)可以提高蔬菜和水果的品質(zhì)。如紅藍(lán)組合補(bǔ)光可提高設(shè)施栽培茄子的產(chǎn)量[9]、白膜和綠膜處理可分別提高桃果實(shí)著色和可溶性糖含量[10],紫色濾光膜有利于降低梨果實(shí)石細(xì)胞含量[11]。有研究表明,楊梅葉綠素相對含量、果實(shí)硬度與果實(shí)多個外觀品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)呈顯著正相關(guān),表明在生產(chǎn)上可以通過提高葉綠素相對含量改善果實(shí)品質(zhì)；楊梅春梢長度與果實(shí)外觀品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)等13 個性狀均呈顯著負(fù)相關(guān),表明楊梅結(jié)果枝以中短果枝為宜[12]。轉(zhuǎn)色期(轉(zhuǎn)白期和轉(zhuǎn)紅期)是楊梅在果實(shí)發(fā)育過程中糖、花青苷等物質(zhì)積累的起始時(shí)期,同時(shí)也是多種營養(yǎng)物質(zhì)形成的關(guān)鍵時(shí)期[13],所以在防蟲網(wǎng)隔離和頂部覆蓋措施基礎(chǔ)上,利用覆蓋不同光質(zhì)材料的措施,可以調(diào)控楊梅樹體的營養(yǎng)生長和果實(shí)發(fā)育,推遲楊梅果實(shí)成熟期,進(jìn)而提高果實(shí)品質(zhì),延長楊梅果實(shí)供應(yīng)期并生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)果實(shí)。

浙江省的高山楊梅一般在海拔500 m 以上種植,與低海拔楊梅相比,其成熟期延后,銷售價(jià)格較高,具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。但高山楊梅果蠅發(fā)生嚴(yán)重且7月份氣溫升高較快,單純利用高海拔的低溫條件延長楊梅果實(shí)熟期成效有限,果實(shí)品質(zhì)難以有效保證。為此,本試驗(yàn)以露地栽培為對照,在避雨栽培和防蟲網(wǎng)防護(hù)的基礎(chǔ)上,在楊梅硬核期和轉(zhuǎn)色期分別用白、紅、綠、黑、藍(lán)色防雨布搭建避雨鋼架棚,研究不同光質(zhì)防雨布對高山楊梅生長發(fā)育及果實(shí)品質(zhì)的影響,以期篩選出延遲采收期的最佳防雨布顏色及防護(hù)措施,提高高山楊梅的商品經(jīng)濟(jì)效益。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)地概況

試材為15年生東魁盛果期楊梅樹,試驗(yàn)于2016年6月在臺州市黃巖區(qū)嶼頭鄉(xiāng)白石村進(jìn)行,山體海拔600 m 左右,坡向陽面。試驗(yàn)期內(nèi)(6月9日-7月15日)黃巖地區(qū)最高氣溫38.6℃,最低氣溫19.1℃,平均氣溫28.4℃。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

為楊梅樹單株搭建不銹鋼棚架,頂端距離樹體0.5 m,以不覆蓋處理為對照,硬核期于6月9日設(shè)置6 個覆蓋處理,轉(zhuǎn)色期于6月23日另設(shè)6 個覆蓋處理,具體處理見表1。每棵樹為1 次重復(fù),每處理3 次重復(fù),各處理隨機(jī)排列。防雨布厚度0.12 mm,防蟲網(wǎng)為40 目。果樹按常規(guī)管理。

表1 果實(shí)成熟及采摘時(shí)間Table 1 The ripen and picked fruit time

1.3 測定項(xiàng)目與方法

1.3.1 溫度和相對濕度監(jiān)測 分別于6月9日硬核期和6月23日轉(zhuǎn)色期,從各處理選取3 棵試驗(yàn)樹,分別在樹冠的上部、中部、下部相應(yīng)位置懸掛ZDR-20 溫濕度記錄儀(浙江托普儀器有限公司),每隔1 h 自動記錄溫度、相對濕度,上部、中部、下部的測定值取平均值,CK1 和6月9日設(shè)置的6 個覆蓋處理當(dāng)日起開始連續(xù)測量28 d,CCK1 和6月23日設(shè)置的6 個覆蓋處理當(dāng)日起開始連續(xù)測量14 d。

1.3.2 主要生理指標(biāo)測定 各處理于果實(shí)成熟時(shí)間(表1)的前一天進(jìn)行生長性狀的測定,每株選東、西、南、北、中共5 個方位的果樹樹冠中部的營養(yǎng)枝并采集成熟葉片。利用游標(biāo)卡尺測量葉片的長、寬、梢長和厚度,厚度的測定選取20 片成熟葉疊加測5 組數(shù)據(jù),重復(fù)3 次取平均值；利用SPAD-502 手持式葉綠素儀(浙江托普儀器有限公司)測定葉綠素相對含量,選取樹體外圍不同方位營養(yǎng)枝上的30 片成熟葉片進(jìn)行測定取平均值；利用Li-6400 便攜式光合系統(tǒng)(美國LI-COR 公司)測定葉片光合速率,同上選取30 片成熟葉片進(jìn)行測定。

1.3.3 果實(shí)落果程度 于轉(zhuǎn)色期前(6月15日)分別在樹冠上部、中部、下部的東、南、西、北、中5 個方位的果枝各選取10 枝隨機(jī)掛牌200 個果實(shí),在果實(shí)成熟期調(diào)查楊梅果實(shí)落果數(shù)。

1.3.4 果實(shí)品質(zhì)測定 在每個處理的果實(shí)成熟期(表1)分別在樹冠中部的東、南、西、北、中5 點(diǎn)采取30個果實(shí),進(jìn)行品質(zhì)測定,包括果重、硬度以及可溶性固形物、總糖、可滴定酸和維生素C 的含量。利用電子分析天平稱量測定果重；利用CT3 texture analyzer(Brookfield Engineering Laboratories Inc.11,USA)測定果實(shí)硬度,利用PAL-3 手持糖度計(jì)(日本ATAGO)測定可溶性固形物含量；采用2-6 二氯靛酚滴定法測定維生素C 含量,采用蒽酮比色法測定總糖含量；采用酸堿滴定法測定可滴定酸含量[14]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 17.0 軟件對所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析(ANOVA)和相關(guān)性分析,用Duncan 多重比較分析差異的顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理對溫度和相對濕度的影響

試驗(yàn)期間樹冠周圍監(jiān)測溫度集中在17～24℃,相對濕度集中在80%～95%。由表2可知,于楊梅硬核期進(jìn)行覆蓋處理,HNR 和HNA 的溫度波動最大,達(dá)到14.24℃～17.54℃,HNG 和HNU 波動最小,達(dá)到10.05℃～10.45℃。HNU 和HNG 的平均溫度和平均相對濕度均低于CK1 及其他處理,其中HNG 的平均溫度和平均相對濕度分別為21.07℃和89.63%,HNR最高,分別為23.06℃和92.76%。于楊梅轉(zhuǎn)色期進(jìn)行覆蓋處理,除CCA 外其他處理的溫度波動幅度均小于CCK1,平均溫度和平均相對濕度最高的均為CCA,分別為24.35℃和91.11%；平均溫度最低的是CCK2(23.43℃),平均相對濕度最低的是CCG(84.18%)。綜上可知,硬核期覆蓋綠色和藍(lán)色防雨布有利于降低溫度和相對濕度,而覆蓋紅色和黑色防雨布不利于降低溫度和相對濕度；轉(zhuǎn)色期進(jìn)行覆蓋處理時(shí)規(guī)律不明顯,說明果實(shí)發(fā)育后期氣溫升高,相對濕度變大,不同顏色防雨布的調(diào)控作用變小。

表2 5 種顏色防雨布及防蟲網(wǎng)對溫度和相對濕度的影響Table 2 Effects of the five rain-proof clothes and the insect-proof net on the temperature and relative humidity

2.2 各處理對楊梅營養(yǎng)生長的影響

由表3可知,與CK1 相比,所有覆蓋處理均顯著抑制楊梅光合速率以及枝梢的伸長。2 種不同時(shí)期覆蓋處理分別是HNG 和CCG 楊梅葉片葉綠素相對含量(SPAD 值,下同)最低,為41.18 和43.88。在各處理中,CCR 的楊梅葉綠素相對含量最高,達(dá)45.50,較CK1 高4.55%。所有覆蓋處理的光合速率抑制率在30.62%～66.75%之間,其中CCG 的抑制率最高。CK1 的枝梢最長,HCK2 的最短,較CK1 低23.99%。HNU 的枝梢最粗且葉片最厚,梢粗和葉厚分別達(dá)3.28和4.78 mm,分別較CK1 高5.13%和3.69%；最小分別為 HNG 和 HNW,分別較CK1低14.42% 和21.26%。HNA 的葉長和葉寬均最大,分別為136.10和41.77 mm,分別較CK1 高12.72%和14.06%；CCG葉長和葉寬最小,分別為114.97 和35.77 mm,分別較CK1 低4.78%和2.33%。表明所有處理中CCG 楊梅的葉片生長受抑制最強(qiáng)。

表3 5 種顏色防雨布及防蟲網(wǎng)對營養(yǎng)生長的影響Table 3 Effects of the five rain-proof clothes and the insect-proof net on the vegetative growth

2.3 各處理對楊梅果實(shí)發(fā)育和品質(zhì)的影響

防雨布覆蓋有效降低了楊梅的落果率。至7月中上旬果實(shí)成熟期,CK1 的果實(shí)已全部落光,無產(chǎn)量,HCK2 和CCK2 的落果率分別為68.43%和70.49%(表4),HNA 和CCA 的落果率分別是36.41%和35.23%,其他各處理均有較好的產(chǎn)量,落果率在16.44%～19.90%之間,其中CCU 的落果率最低,HNU 和HNG 的落果率均在17.92%以下。表明CCU、HNU、HNG 降低果實(shí)落果率效果更優(yōu)良。HCK2、CCK2、HNW、CCW 等4 個處理的果實(shí)成熟期在7月5-6日,HNR、HNA、CCR、CCA等4 個處理的果實(shí)成熟期在7月6-8日,而HNG、HNU、CCG、CCU 等4 個處理的果實(shí)成熟期在7月11-14日(表1),表明HNU、HNG、CCU、CCG 等4 個處理對延遲楊梅果實(shí)成熟最有效。

由表4可知,成熟期果實(shí)單果重在14.72～21.18 g 之間,其中CCW 的單果重最大；果實(shí)可溶性固形物含量在10.10%～11.61%之間,其中CCU 的果實(shí)可溶性固形物含量最高,HNA 和CCA 的果實(shí)可溶性固形物含量最低,分別為10.10%和10.11%；果實(shí)總糖含量在7.7%～11.6%之間,CCR 的果實(shí)總糖含量最高,HNA 和CCA 的果實(shí)總糖含量均較低,分別為7.7%和7.8%；果實(shí)可滴定酸含量在0.76%～1.30%之間,HNU 的果實(shí)可滴定酸含量最高,HNW 的果實(shí)可滴定酸含量最低；果實(shí)維生素C 含量在8.74～9.58 mg·100 g-1之間,CCU 的果實(shí)維生素C 含量最高,而HNA 和CCA的維生素C 含量均較低,分別為8.84 和8.87 mg·100 g-1；各處理果實(shí)的硬度在1.75～2.50 N 之間,HNG 的果實(shí)最硬,CCG 的果實(shí)最軟。綜上所述,HNU 和CCU 的果實(shí)綜合品質(zhì)最佳,而HNA 和CCA 的果實(shí)綜合品質(zhì)最差。

表4 5 種顏色防雨布及防蟲網(wǎng)對楊梅果實(shí)落果率和品質(zhì)的影響Table 4 Effects of the five rain-proof clothes and the insect-proof net on the fruit drop rate and quality

2.4 溫濕度、營養(yǎng)生長指標(biāo)、果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)間的相關(guān)性分析

對硬核期和轉(zhuǎn)色期覆蓋不同顏色防雨布處理的溫濕度和楊梅營養(yǎng)生長指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),HNG的平均溫度與SPAD 值呈極顯著負(fù)相關(guān),CCK2、CCG和CCR 的平均溫度與葉長呈顯著負(fù)相關(guān),其他處理的平均溫度與楊梅營養(yǎng)生長指標(biāo)無顯著相關(guān)性(表5)。HNW 的平均相對濕度與葉長呈顯著正相關(guān),但其他處理的平均相對濕度與各營養(yǎng)生長指標(biāo)均無顯著相關(guān)性(表6)。

表5 防雨布處理后的平均溫度與楊梅營養(yǎng)生長指標(biāo)的相關(guān)性分析Table 5 The correlation between average temperature and vegetative growth index of bayberry after rainproof cloth treatment

表6 防雨布處理后的平均相對濕度與楊梅營養(yǎng)生長指標(biāo)的相關(guān)性分析Table 6 The correlation between average relative humidity and vegetative growth index of bayberry after rainproof cloth treatment

表7 防雨布處理后的平均溫度與楊梅果實(shí)品質(zhì)的相關(guān)性分析Table 7 The correlation between average temperature and fruit quality index of bayberry after rainproof cloth treatment

表8 防雨布處理后的平均相對濕度與楊梅果實(shí)品質(zhì)的相關(guān)性分析Table 8 The correlation between average relative humidity and fruit quality index of bayberry after rainproof cloth treatment

表9 防雨布處理后楊梅的營養(yǎng)生長指標(biāo)與果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析Table 9 The correlation between vegetative growth and fruit quality index of bayberry after rainproof cloth treatment

對硬核期和轉(zhuǎn)色期覆蓋不同顏色防雨布處理的溫濕度和果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)等進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),CCU 的平均溫度與果實(shí)可滴定酸含量呈顯著負(fù)相關(guān),其他處理的平均溫度與果實(shí)品質(zhì)均無顯著相關(guān)性(表7)。CK1 的平均相對濕度與果實(shí)單果重量呈顯著負(fù)相關(guān),CCR 和CCA 的平均相對濕度與果實(shí)可滴定酸含量呈顯著負(fù)相關(guān),其他處理的平均相對濕度與果實(shí)品質(zhì)均無顯著相關(guān)性(表8)。

表9 為硬核期和轉(zhuǎn)色期覆蓋不同顏色防雨布處理?xiàng)蠲返臓I養(yǎng)生長的指標(biāo)與果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析。結(jié)果表明,硬核期開始覆蓋處理的葉寬與果實(shí)維生素C 含量呈顯著負(fù)相關(guān),轉(zhuǎn)色期開始覆蓋處理的梢長與可滴定酸含量呈顯著負(fù)相關(guān),葉厚與果實(shí)硬度和維生素C 含量呈顯著正相關(guān)。

3 討論

不同顏色防雨布覆蓋后對溫度和相對濕度的影響有差異。本研究中,HNG 和HNU 有利于降低溫度和相對濕度,而HNR 和HNA 不利于降低溫度和相對濕度,這與張得智等[15]報(bào)道的紅色膜使棚膜內(nèi)溫度升高、綠色膜使棚內(nèi)溫度降低結(jié)果相一致。轉(zhuǎn)色期覆蓋各處理的平均溫度和平均相對濕度變化規(guī)律不明顯,不同顏色防雨布的調(diào)控作用較小,這可能是環(huán)境溫度過高、相對濕度變化過大引起的。不同顏色防雨布處理的溫濕度有明顯不同,可能與透過的光質(zhì)不同密切相關(guān),導(dǎo)致不同顏色透光膜均能透過各種波長的光,只是各種波長光的透射率不同,不同顏色透光膜的透射光譜有較大差異,白膜的可見光透射比最高,紅膜的可見光透射比最低,藍(lán)膜對于紫光(380～460 nm)和藍(lán)光波段(460～520 nm)的透射比較高,而紅膜對于橙光和紅光波段的透射比較高；綠膜對于綠光的透射比較高[16]。對于不同光質(zhì)如何影響平均溫度和平均相對濕度,還需開展單一光質(zhì)的LED 燈試驗(yàn)進(jìn)行深入研究。

前人研究發(fā)現(xiàn)不同顏色膜覆蓋處理可改變植物的營養(yǎng)生長和果實(shí)品質(zhì),如徐凱等[17]研究發(fā)現(xiàn)藍(lán)膜處理的草莓葉片葉綠素含量低于紅膜處理,劉壽東等[18]研究表明紅色膜覆蓋甜椒的光合速率和光合利用率最高,Moe 等[19]研究表明長波段光促進(jìn)植物生長,短波段光抑制生長,藍(lán)光對植物的生長有明顯的抑制延緩作用,陳強(qiáng)等[20]研究表明紅光顯著提高番茄可溶性糖含量,Jens 等[21]和胡陽等[22]發(fā)現(xiàn)避雨設(shè)施可以改善草莓的果實(shí)品質(zhì)。本研究表明CCR 的葉綠素相對含量最高、5 種有色防雨布中HNR 的光合速率最大、HNU 的楊梅最遲成熟、HNR 的總糖含量最高、CCU 的維生素C 含量最高等,這與前人的結(jié)果相一致,可能是因?yàn)椴煌伾烙瓴几采w處理后能透過的光質(zhì)不同,這些不同的光質(zhì)可以影響植物葉綠素合成、光合作用和碳水化合物合成相關(guān)酶的活性,進(jìn)而影響光合作用的效率,最后影響植物的生長、果實(shí)成熟速度及果實(shí)品質(zhì)等,而且平均溫度、平均相對濕度、營養(yǎng)生長、果實(shí)品質(zhì)間具有多重相關(guān)性,彼此影響。

前人研究發(fā)現(xiàn)不同顏色套袋或者LED 燈光處理不但影響植物的光合作用、營養(yǎng)生長以及果實(shí)糖酸和維生素C 等含量,還影響果實(shí)的次生代謝物質(zhì)含量和代謝途徑,如不同顏色套袋會改變蘋果果實(shí)酯類、醇類和烯類物質(zhì)的相對含量[23],紅藍(lán)光處理會改善番茄果實(shí)的可溶性糖含量和揮發(fā)性物質(zhì)含量和組成[24-25],進(jìn)行藍(lán)袋、綠袋和白袋套袋處理的葡萄總糖含量與對照差異不顯著,但是總酚和原花青素含量顯著低于對照[26],光在櫻桃和草莓中不僅調(diào)節(jié)花青素合成,而且影響脫落酸和赤霉素信號通路[27-28]。本研究只針對不同顏色防雨布對楊梅果實(shí)糖、酸和維生素C 含量等常規(guī)果實(shí)品質(zhì)性狀進(jìn)行了研究,而不同顏色防雨布對花青素、總黃酮、抗氧化物質(zhì)等功能成分的影響有待進(jìn)一步深入研究。

4 結(jié)論

研究結(jié)果明綠色和藍(lán)色防雨布有利于降低平均溫度和平均相對濕度,而紅色和黑色防雨布則有利于提高平均溫度,所有覆蓋處理均顯著抑制光合速率和枝梢的伸長。與無覆蓋對照相比,除防蟲網(wǎng)單獨(dú)覆蓋及防蟲網(wǎng)加蓋黑色防雨布的處理,其他處理均能顯著降低果實(shí)落果率；綠色、藍(lán)色防雨布配合防蟲網(wǎng)能有效推遲果實(shí)成熟期；從果實(shí)的總糖含量、維生素C 含量等綜合分析,轉(zhuǎn)色期覆蓋藍(lán)色防雨布和防蟲網(wǎng)的果實(shí)綜合品質(zhì)最佳。本研究證實(shí)了有色膜覆蓋可改變果實(shí)品質(zhì),對防蟲網(wǎng)覆蓋楊梅防控果蠅和白色防雨布遮光進(jìn)行改良,更有效地推遲了楊梅的成熟期。本文研究的不足之處是未對果實(shí)的抗氧化物質(zhì)含量進(jìn)行測定,后續(xù)將深入開展研究。