不同栽培模式對紅陽獼猴桃果實生長發(fā)育及品質(zhì)的影響

陳佳鑫 廖欽洪 黃雅淇 陳 乾 張文林 唐建民

（1重慶三峽學院生物與食品工程學院，重慶 404020；2重慶文理學院園林與生命科學學院，重慶 402160；3重慶市銅梁區(qū)教育委員會，重慶 409000）

獼猴桃（Actinidia chinensis）肥肉多汁、口感良好、風味濃郁，富含多種維生素、氨基酸、礦物質(zhì)及花青素等功能成分［1-2］，具有增強人體免疫力、降低膽固醇、清除自由基、抗氧化等功效［3-4］。根據(jù)果肉顏色的不同，獼猴桃可分為紅肉、綠肉和黃肉3 類，其中，紅肉獼猴桃因果形好、可溶性固形物、維生素C 含量、糖酸比較高，以及特有的呈放射狀圖案的紅色果心而倍受消費者青睞［5-6］。紅陽獼猴桃是從野生中華獼猴桃資源實生后代中選育出的一種稀有優(yōu)良品種，果實表面光滑無毛，含糖量高，肉質(zhì)鮮嫩，香甜清爽，果味濃，市場銷售價格長期穩(wěn)定在20～25 元/斤，是西南地區(qū)獼猴桃種植首選的紅肉新品種［7-8］。紅陽獼猴桃雖品質(zhì)好、價值高，但對潰瘍病抗性非常弱［9-10］，常用的防控措施如樹干刷膜、剪口消毒、藥物防治等均治標不治本，生產(chǎn)上一個環(huán)節(jié)的疏忽就會導致整個園區(qū)染病，從而發(fā)生毀園的危害，導致減產(chǎn)甚至絕收。近年來，避雨栽培作為一種新興的設(shè)施栽培技術(shù)，具有提高產(chǎn)量和品質(zhì)的作用，被廣泛地應(yīng)用于梨［11-12］、葡萄［13-14］、櫻桃［15-16］等果樹栽培中。任海英等［17］研究了避雨栽培對楊梅果實品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，避雨栽培下的楊梅可滴定酸含量和落果率較露地栽培顯著降低，果實品質(zhì)得到了改善。楊樂等［18］發(fā)現(xiàn)，避雨條件下河南信陽地區(qū)鮮桃果實的可溶性糖、花青苷含量以及采收期果實的糖酸比均顯著高于露地栽培。Tian 等［19］發(fā)現(xiàn)，避雨栽培下，櫻桃果實開裂率從95%降低到了4%，果實產(chǎn)量較露地栽培提高了4 倍。上述研究表明，避雨栽培作為果樹的一種保護性栽培措施，能夠有效提高果實產(chǎn)量和果品質(zhì)量，但該技術(shù)在獼猴桃的種植中應(yīng)用較少，更缺乏從理論上對其果實生長發(fā)育及品質(zhì)變化規(guī)律的研究。

因此，本研究以紅陽獼猴桃為試材，采用Logistic模型模擬露地和避雨栽培下果實的生長發(fā)育狀況，對比分析不同生長發(fā)育時期果實品質(zhì)指標的變化規(guī)律，以期為紅陽獼猴桃避雨設(shè)施栽培管理提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2021 年4—8 月在重慶市永川區(qū)教奎獼猴桃公園（105°83′15″E，29°23′09″N，海拔684.8 m）開展。試驗基地位于永川區(qū)以南，屬亞熱帶季風性濕潤氣候，全年日照1 145 h，年均氣溫17.3 ℃，最高氣溫37.5 ℃，最低氣溫1 ℃，年降雨量898 mm。試驗區(qū)域面積52.5 畝，種植栽培品種為紅陽（四川省自然資源科學研究院提供），株行距3 m×3 m，雌雄株比例為8∶1。

1.2 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)計露地和避雨2 種不同的栽培模式。避雨設(shè)施采用連拱鋼架拱棚，拱棚跨度6.0～9.0 m，頂高6.0 m，肩高4.0 m，立柱間距4.0 m，棚上覆蓋厚度為0.12 mm 的無滴膜，棚內(nèi)外設(shè)有噴灌設(shè)備，肥水均按常規(guī)管理。2021 年4 月24 日，獼猴桃完成授粉，待25 d后，每15 d開展1次試驗，待70 d后，每10 d開展1次試驗，直至果實成熟。

1.3 測定項目與方法

在露地和避雨栽培園區(qū)內(nèi)，分別選取長勢一致、有代表性的獼猴桃3 株，隨機采取樹體中上部東、南、西、北果實10 個，重復3 次。采摘的果實樣品立即帶回實驗室，采用電子天平測量單果重量［7］；采用游標卡尺測量果實縱徑和橫徑［7］；采用AK002B 手持式數(shù)顯折光儀（廣州市愛宕科學儀器有限公司）測定可溶性固形物含量［7］；采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量［7］；采用酸堿滴定法測定可滴定酸含量［7］；采用2，6-二氯靛酚滴定法測定維生素C含量［7］。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2019、SPSS 26.0 軟件進行數(shù)據(jù)處理和圖表繪制。應(yīng)用Origin 2021軟件對獼猴桃果實單果重量、縱徑、橫徑與生長天數(shù)進行Logistic 模型擬合，其表達式為：

式中，y為果實單果重量（g）、縱徑或橫徑（mm）；k為果實單果重量（g）、縱徑或橫徑理論極值（mm）；a、b為參數(shù)；t為果實生長天數(shù)（d）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培模式下果實生長數(shù)學方程構(gòu)建

Logistic生長函數(shù)方程模型常用來描述果實的生長發(fā)育動態(tài)，被廣泛地應(yīng)用于楊梅［20］、龍眼［21］、堅果［22］等果實生長發(fā)育研究中，從理論上精準地指導了果樹生產(chǎn)。因此，本研究將該函數(shù)方程用于獼猴桃果實生長發(fā)育研究，其Logistic擬合方程及統(tǒng)計檢驗結(jié)果如表1所示。

表1 不同栽培模式下果實生長的Logistic模型參數(shù)及檢驗指標Table 1 Logistic model parameters and test indexes of fruit growth under different cultivation modes

由表1 可知，不同栽培模式下，紅陽獼猴桃單果重量、果實縱徑、果實橫徑等生長發(fā)育指標的Logistic函數(shù)方程模型P值均小于0.001，表明擬合模型極顯著。方程決定系數(shù)R2最高可達0.999 78，說明相關(guān)性很好。k值是預測果實生長極限的重要參數(shù)，實測值k與理論k值非常接近，表明利用Logistic 模型分析獼猴桃的生長發(fā)育是可行的。避雨栽培模式下果實理論和實測k值均大于露地栽培，表明避雨栽培可有效改善獼猴桃生長微環(huán)境，提高果實大小及單果重量。

2.2 不同栽培模式下果實生長動態(tài)變化分析

圖1～3 為不同栽培模式下獼猴桃果實生長發(fā)育指標的Logistic 擬合及導函數(shù)曲線。不同栽培模式下，獼猴桃果實單果重量、縱徑和橫徑均呈近“S”形增長。在授粉25 d 后，獼猴桃單果重量快速增長（圖1-A、C）。當授粉時間為43 d 時，露地栽培下果實單果重量的增長速率達到最大值1.39 g·d-1（圖1-B）；當授粉時間為51 d 時，避雨栽培下果實單果重量的增長速率達到最大值，為1.64 g·d-1（圖1-D），此后，增長速率逐漸下降，果實變?yōu)殚L圓柱形，表明授粉后的51 d是避雨栽培下獼猴桃果實單果重量增長的關(guān)鍵時期。由圖2～3可知，不同栽培模式下，隨著授粉后時間的延長，獼猴桃果實縱徑和橫徑均呈現(xiàn)“快速-緩慢-停滯”的變化規(guī)律，果實縱徑的增長速率大于橫徑。露地栽培下，果實縱徑和橫徑增長速率分別在授粉后的43 和45 d 達到最大值，分別為1.23、1.16 mm·d-1（圖2-B 和圖3-B）；避雨栽培下，果實縱徑和橫徑增長速率最大值（2.42和1.23 mm·d-1）均出現(xiàn)在49 d（圖2-D 和圖3-D），且高于露地栽培，表明在授粉后的49 d，獼猴桃果實的生長發(fā)育進入關(guān)鍵時期。

圖1 不同栽培模式下獼猴桃單果重量動態(tài)變化規(guī)律Fig.1 Dynamic changes of single fruit weight of kiwifruit under different cultivation modes

圖2 不同栽培模式下果實縱徑動態(tài)變化規(guī)律Fig.2 Dynamic changes of fruit longitudinal diameter under different cultivation modes

圖3 不同栽培模式下果實橫徑動態(tài)變化規(guī)律Fig.3 Dynamic changes of fruit cross diameter under different cultivation modes

2.3 不同栽培模式下果實品質(zhì)對比分析

由圖4-A、C可知，在授粉后的25～130 d，隨著授粉時間的延長，兩種栽培模式下獼猴桃果實的可溶性固形物和可溶性糖含量均呈增加趨勢。授粉后的前40 d，兩種栽培模式下果實可溶性固形物含量基本一致，此后迅速增加。當授粉天數(shù)達到130 d時，獼猴桃接近成熟期，露地和避雨栽培下可溶性固形物含量分別為15.59%和18.23%；避雨栽培下果實可溶性糖含量為14.21%，略高于露地栽培。由圖4-B、D 可知，隨著授粉時間的延長，不同栽培模式下果實維生素C和可滴定酸含量均呈先上升后下降的變化趨勢。露地和避雨栽培下果實維生素C 含量均在授粉后120 d 達到最大值，分別為156.62 和163.34 mg·100 g-1；可滴定酸含量則在授粉130 d后分別降低至1.02%和0.89%。

3 討論

避雨栽培作為一種果樹保護性栽培方式，可有效調(diào)節(jié)設(shè)施內(nèi)土壤的溫濕度和光照狀況，控制病害的發(fā)生與傳播，避免果實在成熟期因淋雨導致的含水量增加、糖度降低以及著色不均等問題［23-24］。我國獼猴桃避雨栽培的研究起步較晚，但因其具有較好的病害防控、提質(zhì)增產(chǎn)效果，被廣泛應(yīng)用于四川、重慶、浙江等獼猴桃主產(chǎn)區(qū)。郭書艷［25］研究發(fā)現(xiàn)，避雨栽培使紅陽獼猴桃果實單果重提高了19.03 g；劉飄等［26］對比分析了避雨和露地栽培下獼猴桃果園小氣候環(huán)境的變化，發(fā)現(xiàn)避雨栽培有利于改善果實品質(zhì)。以上研究結(jié)果主要依據(jù)生產(chǎn)實踐中的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，而獼猴桃生長發(fā)育受時空變化的影響較大，產(chǎn)量的形成與各生殖器官發(fā)育規(guī)律密切相關(guān)。因此，本研究運用Logistic 模型繪制描述露地和避雨栽培下果實的生長發(fā)育動態(tài)，確定果實生長的關(guān)鍵拐點，為從理論上指導紅陽獼猴桃避雨栽培生產(chǎn)提供了技術(shù)支撐。

本研究中，避雨栽培下獼猴桃單果重量、果實縱徑和橫徑的k值均大于露地栽培，表明理論上獼猴桃避雨栽培具有較大的增產(chǎn)潛力。函數(shù)散點圖及導函數(shù)模型顯示，避雨栽培下果實單果重量、縱徑和橫徑的增長速率均大于露地栽培，在授粉后的49 和51 d，果實縱徑、橫徑和單果重量達到最大值，較露地栽培延遲了4～8 d，這可能是由于避雨栽培改變了獼猴桃整個生長發(fā)育期的環(huán)境條件［27］，大棚設(shè)施使得棚內(nèi)的溫濕度較為穩(wěn)定［28］，維持了獼猴桃植株光合作用和呼吸作用的平衡，減少了植株體內(nèi)的水分蒸騰，促進了果實的生長發(fā)育，提高了單果重量，這與黃濤［29］研究大棚栽培條件下紅陽獼猴桃生長發(fā)育規(guī)律的結(jié)果相一致。前人研究表明，避雨栽培能有效提高果品品質(zhì)［30-31］，本研究同樣發(fā)現(xiàn)，在避雨栽培模式下，果實可溶性固形物、可溶性糖和維生素C 含量均高于露地栽培，這主要是由于避雨栽培降低了設(shè)施內(nèi)的光照強度，延長了光合作用時間［32-33］，提高了植株光合產(chǎn)物的積累，避免了果實糖分含量因雨水沖淋而降低。兩種栽培模式的可滴定酸含量在果實成熟后快速下降，這可能是由隨著果實的生長發(fā)育，部分有機酸轉(zhuǎn)化為可溶性糖所致，在避雨設(shè)施下，穩(wěn)定的溫濕度使得植株呼吸作用更旺盛，有機酸可作為呼吸底物被消耗，導致果實可滴定酸含量低于露地栽培，這與古咸彬等［34］研究避雨栽培對紅陽獼猴桃品質(zhì)影響的結(jié)果相一致。影響獼猴桃生長發(fā)育和品質(zhì)的因素較多，除了果園立地條件、氣候差異、管理水平等因素外，不同避雨設(shè)施類型也會造成結(jié)果的差異，因此，對不同避雨設(shè)施類型下紅陽獼猴桃的生長發(fā)育規(guī)律與品質(zhì)變化還需進一步研究。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，避雨栽培對提高紅陽獼猴桃產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要作用。根據(jù)構(gòu)建的Logistic 模型和導函數(shù)方程，避雨栽培下果實單果重量、縱徑和橫徑的理論生長極值k值均高于露地栽培，說明避雨栽培具有較大的增產(chǎn)潛力。避雨栽培下，獼猴桃果實生長發(fā)育的關(guān)鍵時期為授粉后49～51 d，此時果實單果重量、縱徑和橫徑的增長速率達到最大值，分別為1.64 g·d-1、2.42和1.23 mm·d-1，均高于露地栽培。在授粉后130 d，接近成熟時，避雨栽培下獼猴桃果實內(nèi)在品質(zhì)指標也都優(yōu)于露地栽培。