不同種植條件對沙田柚糖度品質(zhì)的影響研究

楊靜嫻，鐘永輝，何 娣，朱凱祺，丘苑新，柳建良

（1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院，廣東廣州 510225；2.梅縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，廣東梅州 514021）

沙田柚，又稱香欒、胡欒、文旦等，屬蕓香科喬木植物，主要生長于廣東、廣西、福建、湖南和臺(tái)灣等地。目前，我國的優(yōu)良品系有沙田柚、金香柚、玉環(huán)柚、梁平柚、葡萄柚等30多個(gè)品種[1-2]。梅州的沙田柚栽培已有100年的歷史，其果實(shí)大、外形美觀且果肉色鮮黃，有香蜜味。沙田柚富含營養(yǎng)物質(zhì)，且有較高的藥用價(jià)值[3]。沙田柚的甜味口感來源于果肉中的糖分，其中主要糖分的構(gòu)成包括蔗糖、葡萄糖、果糖[4-6]，果糖是水溶性較好的一類單糖，且對人體健康有益，是自然界中甜度最高的糖，在同等甜度下糖的攝入量更低，是近幾年來的重點(diǎn)研究對象[7-9]，可通過提高果糖在果實(shí)中的比例來改善果實(shí)的風(fēng)味品質(zhì)。因此，近幾年來有研究試圖通過遺傳或者改變栽培技術(shù)等措施來提高果糖的積累水平，從而改善果實(shí)的風(fēng)味品質(zhì)[10-11]。研究不同種植條件對梅縣沙田柚糖度品質(zhì)的影響，以期為沙田柚的優(yōu)質(zhì)品質(zhì)栽培提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)地點(diǎn)為廣東省梅州市梅縣地區(qū)的程江鎮(zhèn)、石扇鎮(zhèn)、松口鎮(zhèn)、桃堯鎮(zhèn)4個(gè)地方。程江鎮(zhèn)位于梅縣區(qū)西南部，地理坐標(biāo)為東經(jīng)116.08'，北緯24.29'，年平均溫度22℃，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，無霜期大于300 d，年降雨量為1 320 mm，年日照時(shí)數(shù)2 000 h。西山村沙田柚的種植土質(zhì)為紅壤土；石扇鎮(zhèn)位于梅縣區(qū)北部，地理坐標(biāo)為東經(jīng)116.10'，北緯24.45'，年平均溫度21℃，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，無霜期大于300 d，年降雨量為1 480 mm，中和村沙田柚的種植土質(zhì)為紅壤土；松口鎮(zhèn)地處梅縣東北部，地理坐標(biāo)為東經(jīng)116.35'，北緯24.53'，年平均溫度22℃，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，無霜期大于300 d，年降雨量為1 560 mm，到車村沙田柚的種植土質(zhì)為紅壤土；桃堯鎮(zhèn)位于梅縣區(qū)東北部，地理坐標(biāo)為東經(jīng)116.44'，北緯24.58'，年平均溫度21℃，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，無霜期大于300 d，年降雨量為1 660 mm，誥上村沙田柚的種植土質(zhì)為水田土和牛肝土。

土壤的理化性質(zhì)見表1。

表1 土壤的理化性質(zhì)

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)對象為梅縣沙田柚，樹齡為15年左右，砧木類型為本土酸柚，施肥種類有復(fù)合化肥、魚蛋白肥、牛骨粉肥，施肥方式為基肥+追肥，年均施肥5次。取樣于2018年10月-12月，一共6個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，每次采樣每個(gè)地點(diǎn)選3株樹，每株樹按東、南、西、北4個(gè)方向隨機(jī)采4個(gè)沙田柚，每15 d采集1次，所有樣品采摘后經(jīng)一定的處理在2～3 d送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測定。

每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的土壤類型和施肥處理見表2。

表2 每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的土壤類型和施肥處理

1.3 儀器與試劑

1.3.1 儀器

ME-203E型微量分析天平、電熱鼓風(fēng)干燥箱、UV-1800PC型分光光度計(jì)、THERMO型微量移液槍、Heal Force型超純水儀、VELOCITY 18R型高速冷凍離心機(jī)、恒溫水浴鍋、容量瓶、50 mL比色管、10 mL具塞刻度試管。

1.3.2 試劑

標(biāo)樣：葡萄糖和果糖標(biāo)準(zhǔn)樣品，Sig-ma-Aldrich公司提供，純度99.5%以上；試劑（均為分析純）：氫氧化鈉、3,5-二硝基水楊酸、酒石酸鉀鈉、苯酚、亞硫酸鈉、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、鹽酸、甲基紅指示劑；實(shí)驗(yàn)室用水均為自制超純水。

1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定和樣品的測定采用DNS比色法[11]。準(zhǔn)確吸取 0，0.2，0.4，0.8，1.0，1.2 mL 葡萄糖（果糖）標(biāo)準(zhǔn)溶液于10 mL具塞刻度試管中，各加4 mL 3,5-二硝基水楊酸試劑，置于沸水浴中加熱5 min取出，立即置于冷水中冷卻至室溫，定容搖勻；于波長540 nm處測定吸光度。

葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線和果糖標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。

圖1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線和果糖標(biāo)準(zhǔn)曲線

1.3.4 試樣處理

沙田柚去皮取果肉，混勻，四分法取樣，用組織搗碎機(jī)制成勻漿，稱取試樣10.00 g，用純水轉(zhuǎn)移至容量瓶，加入亞鐵氰化鉀溶液和乙酸鋅溶液各3 mL，搖勻，定容至250 mL后，以轉(zhuǎn)速5 000 r/min離心30 min，取上清液備用。

1.3.5 總糖含量測定[12]

取上清液5～10 mL于50 mL比色管中，加入濃度為6 mol/L的鹽酸溶液1 mL，置于恒溫水浴鍋中（100℃） 水浴30 min取出，置冷水槽中冷卻至室溫，加甲基紅指示劑3滴，用濃度為6 mol/L的氫氧化鈉中和至淺橙色，定容至50 mL，混勻后從比色管中取1～2 mL樣液置于10 mL的具塞刻度試管，加水至2.0 mL，加入4.00 mL 3,5-二硝基水楊酸試劑，置于沸水浴中加熱5 min取出，立即置于冷水中冷卻至室溫，定容，于波長540 nm處測定吸光度。

1.3.6 果糖含量測定[12]

取上清液10～20 mL于50 mL比色管中，定容至50 mL，混勻后從比色管中取1～2 mL樣液于10 mL的具塞刻度試管中，加水至2.0 mL，加入4.00 mL 3,5-二硝基水楊酸試劑，置于沸水浴中加熱5 min取出，立即置于冷水中冷卻至室溫，定容，于波長540 nm處測定吸光度。

1.3.7 數(shù)據(jù)處理

采用Oring8和SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅壤土、水田土、牛肝土種植條件下梅縣沙田柚總糖、果糖含量的變化

2.1.1 沙田柚果實(shí)不同時(shí)期總糖含量的變化

紅壤土、水田土、牛肝土種植沙田柚果實(shí)在不同時(shí)期總糖含量的變化見圖2。

圖2 紅壤土、水田土、牛肝土種植沙田柚果實(shí)在不同時(shí)期總糖含量的變化

梅縣沙田柚3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的總糖含量變化從10月至12月整體呈現(xiàn)先緩慢增加后降低的趨勢。紅壤土種植的沙田柚總糖含量從10月至11月由9.3 g/100 g增加至13.8 g/100 g；水田土種植的沙田柚總糖含量從10月至11月由9.3 g/100 g增加至12.3 g/100 g；牛肝土種植的沙田柚總糖含量從10月至11月由6.7 g/100 g增加至11.9 g/100 g；而11月下旬至12月后，沙田柚的總糖含量開始呈現(xiàn)下降的趨勢，但總糖的濃度依舊高于前熟期。紅壤土、水田土、牛肝土3種土壤對沙田柚總糖的的影響經(jīng)方差分析表明（p<0.05），3種土壤對沙田柚總糖影響差異顯著；在沙田柚成熟期，參試的3種土質(zhì)對沙田柚總糖含量的由大到小依次為紅壤土>水田土>牛肝土。而同種土質(zhì)種植的沙田柚糖度經(jīng)方差分析（p>0.05），說明同種土質(zhì)栽培對沙田柚的總糖含量影響差異不顯著。

2.1.2 沙田柚果實(shí)不同時(shí)期果糖含量的變化

紅壤土、水田土、牛肝土種植對梅縣沙田柚在不同時(shí)期果糖含量的變化見圖3。

圖3 紅壤土、水田土、牛肝土種植對梅縣沙田柚在不同時(shí)期果糖含量的變化

由圖3可以看出，沙田柚的果糖含量的變化范圍較小，從10月至12月3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的沙田柚果糖含量均是緩慢增加的趨勢，整體由0.7 g/100 g增至1.5 g/100 g。紅壤土種植的沙田柚果糖含量最高是1.3 g/100 g；水田土種植的沙田柚果糖含量最高是1.5 g/100 g；牛肝土種植的沙田柚果糖含量最高是1.4 g/100 g。紅壤土、水田土、牛肝土3種土壤對沙田柚果糖的影響經(jīng)方差分析表明（p<0.05），3種土壤對沙田柚果糖的影響差異顯著；沙田柚中果糖的含量隨著柚果的發(fā)育成熟不斷增加，在柚果的后期達(dá)到最大，3種種植土質(zhì)對沙田柚果糖含量的影響依次是水田土>牛肝土>紅壤土；而同種土質(zhì)種植的沙田柚果糖經(jīng)方差分析（p>0.05），說明同種土質(zhì)栽培對沙田柚的果糖含量影響差異不顯著。

2.2 不同施肥方式種植條件下梅縣沙田柚總糖、果糖含量的變化

2.2.1 不同施肥處理方式總糖含量的變化

不同施肥處理方式對梅縣沙田柚總糖含量變化的影響見圖4。

圖4 不同施肥處理方式對梅縣沙田柚總糖含量變化的影響

沙田柚的總糖含量均呈現(xiàn)緩慢上升后下降的過程。程江鎮(zhèn)西山村A、石扇鎮(zhèn)中和村B、松口鎮(zhèn)到車村C和D 3個(gè)地方4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)經(jīng)過不同的施肥處理發(fā)現(xiàn)，在成熟期A試驗(yàn)點(diǎn)的總糖含量最高均值為10.6 g/100 g，B試驗(yàn)點(diǎn)為13.4 g/100 g，C試驗(yàn)點(diǎn)為10.2 g/100 g，D試驗(yàn)點(diǎn)為12.1 g/100 g。比較松口鎮(zhèn)到車村的C、D試驗(yàn)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，方差分析（p<0.05）表明同一地點(diǎn)不同的施肥處理對沙田柚的品質(zhì)影響差異顯著；通過對C、D 2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行組內(nèi)方差分析發(fā)現(xiàn)（p<0.05）差異不顯著，說明同種施肥處理在不同植株之間影響不顯著。對A、B、C、D 4種處理手段在不同地點(diǎn)進(jìn)行方差分析得出（p<0.05），不同的施肥處理對沙田柚的品質(zhì)影響有顯著性差異，在沙田柚的成熟期，參試的4種處理方法對沙田柚品質(zhì)影響的由高到低依次是石扇B>松口D>程江A>松口C，但程江A和松口C試驗(yàn)點(diǎn)的總糖含量差異不顯著。

2.2.2 不同施肥處理方式果糖含量的變化

不同施肥處理方式對梅縣沙田柚果糖含量變化的影響見圖5。

程江鎮(zhèn)西山村A、石扇鎮(zhèn)中和村B、松口鎮(zhèn)到車村C和D 3個(gè)地方4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)經(jīng)過不同的施肥處理發(fā)現(xiàn)，隨著沙田柚的成熟，果糖含量呈現(xiàn)緩慢上升的過程，通過比較4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)在12月18號(hào)的果糖均值發(fā)現(xiàn)，A試驗(yàn)點(diǎn)的果糖含量均值為1.2 g/100 g，B試驗(yàn)點(diǎn)為1.3 g/100 g，C試驗(yàn)點(diǎn)為1.4 g/100 g，D試驗(yàn)點(diǎn)為1.3 g/100 g。比較松口鎮(zhèn)到車村的C、D試驗(yàn)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，方差分析（p<0.05）表明同一地點(diǎn)不同的施肥處理對沙田柚的果糖含量影響差異顯著；通過對C、D 2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行組內(nèi)方差分析發(fā)現(xiàn)（p>0.05）差異不顯著，說明同種施肥處理在不同植株之間影響不顯著。對A、B、C、D 4種處理手段在不同地點(diǎn)進(jìn)行方差分析得出（p<0.05），不同的施肥處理對沙田柚的品質(zhì)影響有顯著性差異，隨著沙田柚的成熟，參試的4種處理方法對沙田柚果糖含量影響的由高到低依次是松口C>松口D>石扇B>程江A。在后期，松口D和石扇B試驗(yàn)點(diǎn)的果糖含量差異不顯著。

2.3 梅縣不同地點(diǎn)、不同時(shí)期種植的沙田柚總糖、果糖含量的變化

2.3.1 不同地點(diǎn)、不同時(shí)期總糖含量

不同地點(diǎn)、不同時(shí)期沙田柚果實(shí)總糖含量的變化見圖6。

圖5 不同施肥處理方式對梅縣沙田柚果糖含量變化的影響

圖6 不同地點(diǎn)、不同時(shí)期沙田柚果實(shí)總糖含量的變化

由圖6可知，不同地方的總糖含量是有差異的，從整體來看，石扇鎮(zhèn)中和村的沙田柚總糖含量比其他5個(gè)地點(diǎn)高，其次是桃堯鎮(zhèn)誥上村-1，這2個(gè)地點(diǎn)的種植條件分別是紅壤土種植并施化肥處理、水田土種植并施化肥處理。松口鎮(zhèn)到車村-1、松口鎮(zhèn)到車村-2、桃堯鎮(zhèn)誥上村-2這3個(gè)地點(diǎn)之間的總糖含量相差較小，程江鎮(zhèn)西山村的沙田柚總糖含量比其他幾個(gè)地方的都要小。

2.3.2 不同地點(diǎn)、不同時(shí)期果糖含量

不同地點(diǎn)、不同時(shí)期沙田柚果實(shí)果糖含量的變化見圖7。

由圖7可知，桃堯鎮(zhèn)誥上村-2的沙田柚果糖含量較高。隨著沙田柚的成熟，果實(shí)內(nèi)部果糖含量不斷的積累，經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在施加化肥的基礎(chǔ)上再增施有機(jī)肥和動(dòng)物肥的沙田柚果實(shí)內(nèi)部果糖的含量較高且增長速率較穩(wěn)定，如程江鎮(zhèn)和松口鎮(zhèn)，而只施加化肥處理的石扇鎮(zhèn)和桃堯鎮(zhèn)種植的沙田柚果糖含量的變化積累速率隨時(shí)間變化較為明顯。

圖7 不同地點(diǎn)、不同時(shí)期沙田柚果實(shí)果糖含量的變化

3 結(jié)論

糖度和水分的含量決定沙田柚果實(shí)的口感與風(fēng)味，是評(píng)價(jià)沙田柚品質(zhì)的重要指標(biāo)[13-14]，試驗(yàn)雖然沒有測定沙田柚的含水量，但測定了總糖和果糖的含量，以此來評(píng)價(jià)在不同條件下種植的沙田柚果實(shí)品質(zhì)。沙田柚果實(shí)中總糖含量在果實(shí)成熟的中后期迅速積累。理論上，沙田柚果實(shí)內(nèi)部的總糖含量的積累應(yīng)在果實(shí)成熟后期是最大的，但試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在11月底后，沙田柚果實(shí)內(nèi)部總糖的含量在積累到最高點(diǎn)后出現(xiàn)下降的趨勢，結(jié)合當(dāng)時(shí)的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析其原因是：10月底至11月是梅縣沙田柚的采摘旺季，一方面可能是柚果采摘已經(jīng)入后半期，每棵樹的掛果有限，所以采摘用于糖度數(shù)據(jù)觀測的沙田柚果實(shí)會(huì)出現(xiàn)次果的現(xiàn)象。另一方面，由于11月份梅縣地區(qū)的降雨量較高，導(dǎo)致試驗(yàn)地土壤水分迅速增加，直接導(dǎo)致沙田柚果實(shí)內(nèi)部水分含量的增加，影響沙田柚植株的生命活動(dòng)，使果實(shí)成熟中后期沙田柚內(nèi)部糖分的積累下降，未出現(xiàn)持續(xù)增加的現(xiàn)象。對不同土壤種植沙田柚植株進(jìn)行比較可得出，用紅壤土種植對沙田柚品質(zhì)影響較好；對不同施肥處理種植沙田柚植株進(jìn)行比較可得出，施用化肥肥料對沙田柚品質(zhì)影響較好；對比6個(gè)地點(diǎn)種植的沙田柚品質(zhì)可發(fā)現(xiàn)，用紅壤土種植并施化肥處理的石扇鎮(zhèn)中和村的沙田柚品質(zhì)普遍較高。經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，梅縣沙田柚果實(shí)中果糖含量均隨著時(shí)間不斷的積累，受施肥因素的影響比較大，說明果糖的積累對土壤中營養(yǎng)含量的要求較高。