猕猴桃品种金农与金阳不同采收期果实品质动态分析*

2022-04-20 02:31白福玺陈庆红
中国果树 2022年3期
关键词:金阳金农采收期

高 磊,张 蕾,罗 轩,白福玺,陈庆红

(湖北省农业科学院果树茶叶研究所,武汉 430064)

猕猴桃隶属猕猴桃科(Actinidiaceae)猕猴桃属 (ActinidiaLindl.),原产于我国,为近代植物驯化栽培十分成功的范例[1]。其中商业栽培利用的主要是美味猕猴桃(A.chinensisPlanch.var.deliciosa)和中华猕猴桃(A.chinensisPlanch.var.chinensis),少量软枣猕猴桃(A.arguta)与毛花猕猴桃(A.eriantha)。新西兰最早开启猕猴桃的商业化栽培,我国则从20 世纪70 年代才起步,但发展迅速[1-2]。据联合国粮农组织(FAO)统计数据显示,2020 年我国猕猴桃采收面积超过18.4 万hm2,产量超过223万t,占世界总面积与产量的一半以上,稳居第1位(http://www.fao.org/faostat/en/)。

新西兰商业种植的猕猴桃以绿肉的海沃德与黄肉的G3 为主,面积分别占58%和42%,但产量上是黄肉品种约占51.2%,略高于绿肉品种[3]。新西兰曾主推的Hort16A 以及目前主栽的G3 都占领了国际高端黄肉猕猴桃市场。我国猕猴桃主栽品种按果肉颜色可以分为绿肉、黄肉与红肉(红心)类型,其中以徐香、海沃德、翠香、秦美、金魁、贵长等为主栽品种的绿肉猕猴桃面积约占40%,以金桃、金艳、华优等为主的黄肉品种占30%[3],黄肉猕猴桃占比提升[4],其在国内愈发受市场欢迎,而早熟的黄肉猕猴桃品种更受市场青睐。金农与金阳为湖北省农业科学院果树茶叶研究所选育的早熟黄肉中华猕猴桃品种,其中金农为实生选育,果皮光滑无毛,果肉金黄色,果汁丰富,风味浓郁,果实早熟,丰产,但果实稍小;金阳为野生直接选优而来,大果,果形端正美观,果皮光滑,果肉黄色,风味清甜[5],但有成熟期落果现象。

水果的采后表现取决于采收成熟度与采后贮藏处理水平,而猕猴桃需要后熟软化才能表现出品质特点,因此猕猴桃的成熟除了时间外,更具有空间上的连续性,即在采摘后依然继续“熟化”。早采因成熟度不够,影响果实品质与消费体验[6];晚采易导致货架期短、不耐贮藏等,适宜的采收期才可以展现出猕猴桃优良品种固有的品质[7]。猕猴桃需要后熟,采前难以通过外观、香气等判断成熟度,需要内在生理指标作为辅助判断依据[8]。而黄肉猕猴桃在成熟时果肉颜色由绿色转变为黄色[9]。研究表明,果肉颜色并不和可溶性固形物含量、硬度等紧密关联[10]。因此,果肉颜色也是黄肉猕猴桃采收的重要指标之一,需单独观测。

本研究以猕猴桃品种金农、金阳为试验材料,在果实成熟前后连续取样测定单果重、可溶性固形物含量、干物质含量、总酸含量、果实硬度与颜色等相关指标,统计固酸比、后熟时间、软熟率等,以获得这2 个品种的采收动态数据,分析果实品质变化特征,确定适宜的采收期,为这2 个黄肉中华猕猴桃品种的科学种植与推广提供帮助。

1 材料与方法

1.1 试验材料

金农、金阳猕猴桃定植在湖北省武汉市江夏区金水闸国家猕猴桃种质资源圃中。资源圃海拔49 m,起垄栽培,平顶大棚架,行距4 m,株距2 m,自然授粉,未使用CPPU 等植物生长调节剂处理。2019 年秋冬季667 m2施商品有机肥1 t、株施氮磷钾复合肥100 g。所选试验树均为8 年生以上的大树,采用美味猕猴桃实生砧木。

根据前期观察,金农、金阳的果实成熟期分别在8 月下旬与9 月中旬[11]。金农、金阳2020 年的盛花期分别为4 月10 日与4 月21 日,本研究从2020年8 月11 日(金农盛花后123 d,金阳盛花后112 d)开始,每7 d 取样1 次,选取园中生长基本一致的植株各3 株,每株随机采集大小均匀、无明显损伤的果实15 个,混合后立即带回实验室(6 h 内)进行可溶性固形物、干物质含量等的测定;其余果实置于实验室常温下保存,测定自然软熟后的品质指标,统计软腐病发生率。金农取样至11 月3 日(盛花后207 d),共13 次;金阳取样至10 月13 日(盛花后175 d),共10 次。

另外从湖北十堰(9 月14 日采,盛花后142 d,SY 142)、江苏沛县(9 月23 日采,盛花后144 d,PX 144)和丰县(9 月24 日采,盛花后145 d,FX 145)3 个果园收集到金阳猕猴桃各1 份,测定软熟后的果实品质。以上所有果实材料均未使用植物生长调节剂处理。

1.2 试验方法

测定果实外观品质(单果重、果肉颜色)与内在品质(可溶性固形物含量、干物质含量、总酸含量、果肉硬度),统计后熟时间和软熟率。

单果重:每个品种随机选取10 个果实称量单果重,取平均值。果肉颜色:用CR-400(Japan,KONICA MINOLTA)色差仪进行测定,选用C 光源。果实中部横切,色差仪用白板校准后对准新鲜果肉(外果皮)部位测定颜色,记录数值。a*、b*表示色方向,+a*为红色方向,-a*为绿色方向;+b*为黄色方向,-b*为蓝色方向。h°为色调角,0°为+a*(红),90°为+b*(黄)。

可溶性固形物含量:采用PAL-1(Japan,ATAGO)手持数显式折光仪测定,将果实从中部横切,取果汁测定。干物质含量:猕猴桃样品常温下放至后熟时,从果实中部切取2 mm 厚的带皮果实切片,称量鲜重,65 ℃恒温烘干至恒重(约24 h),称量干重,干重与鲜重的比值即为干物质含量。总酸含量:采用PAL-BX/ACID8(Japan,ATAGO)猕猴桃专用手持数显仪进行测定,准确称取1.00 g 果汁,加纯水至50.00 g,搅拌均匀后取部分稀释液进行总酸含量的测定。硬度:用GY-1 硬度计测定硬果硬度,最大量程15 kg/cm2,超过量程的以最大值计;用GY-2 硬度计测定软果硬度,最大量程4 kg/cm2。果实中间削约1 mm 厚的果皮,将硬度计探头压入果肉至探头圆环处,记录数值。单个果实在相对位置各测1 次。

后熟时间和软熟率:采果后置于实验室常温环境下,以硬度1.5 kg/cm2以下为软熟标准,记录后熟所需时间,计算软熟率,即软果占总统计果数的比率。

单果重、可溶性固形物含量、干物质含量、果肉颜色、硬度测定各10 次重复。

1.3 数据分析

试验数据采用Excel 软件进行统计处理、作图,差异显著性使用SAS软件的Duncan’s单因素多重比较分析方法(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 金农与金阳不同采收期果实外观品质的变化

金农平均单果重为67.00~76.45 g(图1),最大单果重为104.90 g,最小单果重为56.71 g。金阳为大果型品种,来自资源圃的金阳平均单果重为75.67~91.76 g,最大单果重为107.13 g,最小单果重为61.29 g,但因存在落果现象,单果重随采收时间延后呈降低趋势(图1)。来自十堰、沛县、丰县的金阳平均单果重分别为105.34、102.31、68.89 g。

图1 金农(左)、金阳(右)不同采收期的平均单果重

金农采收时的果肉色调角h°随采收时间延后而逐渐下降(图2-A),在盛花后137 d 及之后,采收色调角降至104°以下,软熟后的色调角接近90°,果肉颜色为黄色;盛花后151 d 及之后,采收色调角<98°。另外,色度值-a*逐渐趋近于+a*(图2-B),代表颜色由绿转红,这也与果肉颜色的实际变化相符,金农软熟后的果肉表现出一些橙黄色的特征(图版3)。意外的是盛花后123 d 采收的金农色调角为109.56°,在常温下放置21 d 后,果肉转变为黄色,但盛花后130 d 采收的果实,放置9 d 后大部分软熟,而果肉仍为绿色,2 次采收的果肉褪绿结果不同。鉴于盛花后123 d 采收的果实在放置21 d 后已明显失水,为不正常的后熟状态,缺乏代表意义,本试验认为早采仍不利于果肉转色。为保证最佳果肉颜色,金农采收期应在盛花后137 d 之后。

金阳在盛花后140 d 及之后采收,色调角<103°,果肉褪绿(图2-C)。盛花后154 d 及之后采收,色调角降至100°以下,其中盛花后161 d 采收软熟色调角92.41°,果肉转色佳。但最后1 次采收的金阳果肉色调角又提高,可能是落果原因导致留在树上的较小果实成熟度不够,果肉转色相对差一些。盛花后133 d 及之前采收的金阳,软熟后的果肉颜色整体偏绿,色度a*值也体现出这一结果(图2-D)。金阳果肉的关键转色期在盛花后133~140 d,采收色调角102.1~103.0°,至盛花后161 d 时果肉整体转色佳(图版3)。十堰盛花后142 d 与沛县盛花后144 d 采收的金阳,软熟后的色调角值均较高,与武汉同期的数据相似,果肉转色不均匀。为保证最佳果肉颜色,金阳的适宜采收期在盛花后147~161 d。

图2 金农(A、B)、金阳(C、D)不同采收期的果肉色调角h°与色度a*

2.2 金农不同采收期果实内在品质的变化

金农采收可溶性固形物含量随采收时间的延后而提高,盛花后137 d 采收的可溶性固形物含量>6.50%,盛花后144 d 采收的可溶性固形物含量提高到7.31%,显著高于之前采收的可溶性固形物含量(图3-A),但这2 个采收期果实的软熟可溶性固形物与干物质含量均没有显著差异。盛花后151 d采收的软熟可溶性固形物含量为15.41%,显著高于之前采收的果实软熟可溶性固形物含量,但并没有再随采收期延后而显著提高。金农的干物质含量随采收时间延后呈现出上升然后平稳的趋势(图3-A),盛花后144 d 及之后采收的干物质含量>17%,最高为17.82%,且没有随采收期延后而显著提高。盛花后130 d 及之前采收的干物质含量<15.5%,显著低于其他采收时间的干物质含量。综合采收可溶性固形物含量、软熟可溶性固形物含量与干物质含量3 个指标,推荐金农的适宜采收期为盛花后144~151 d,保证较早的采收期同时获得更高的软熟可溶性固形物含量。

金农采收总酸含量整体呈下降趋势,其中盛花后144~151 d、186~193 d 各出现1 次显著下降过程(图3-B),可能是影响金农不同采收需求的2个重要时期。软熟后的总酸含量整体也呈下降趋势,最高为0.44%(盛花后130 d 采收),最低为0.29%(盛花后193 d 采收)。软熟后的果实固酸比随采收时间的延后整体呈上升趋势(图3-C)。从采收总酸与软熟总酸指标来看,金农适宜的采收期为盛花后137~151 d,可保持较高的采收总酸含量,同时软熟总酸含量又显著低于前后相邻采收期,固酸比相对较高。

金农采收硬度从盛花后179 d 开始明显下降(图4-A),此时果实在田间普遍出现软化现象,不适合采收。从果实硬度指标来看,金农采收期应该在盛花后172 d 之前。

图4 金农(A、B)、金阳(C、D)不同采收期的果实采收与后熟硬度

2.3 金阳不同采收期果实内在品质的变化

金阳采收可溶性固形物含量在盛花后133 d 时达到7.32%,显著高于之前采收的可溶性固形物含量(图3-D);但盛花后140 d 及之前采收的果实软熟可溶性固形物含量没有显著差异,从盛花后147 d开始采收的果实软熟可溶性固形物含量才显著提高,最高为14.99%。盛花后133 d 采收的干物质含量较之前显著提高,说明盛花后126 d 及之前采收的果实品质偏低。盛花后140~175 d 采收的干物质含量未再有显著性变化,最高为16.55%。来自江苏沛县的金阳(盛花后144 d 采收)干物质含量为17.72%,软熟可溶性固形物含量为17.24%,均显著高于其他样品,表现出高品质特点。综合采收可溶性固形物含量、软熟可溶性固形物含量与干物质含量3 个指标,金阳的适宜采收期为盛花后147 d 之后。

图3 金农(A、B、C)、金阳(D、E、F)不同采收期的果实内在品质

金阳采收总酸含量在盛花后168 d 及之后明显降低(图3-E),此时果实硬度也显著降低,果实普遍软化。盛花后126 d 及之后采收的后熟总酸含量与之前相比显著降低,固酸比提高,盛花后154 d采收的固酸比达资源圃内样品的最高值70.29(图3-F);来自江苏沛县的固酸比90.72,感官品尝甜度最高。金阳后熟总酸含量比金农低,固酸比比金农高,感官品尝金阳风味淡于金农。从总酸含量及固酸比来看,金阳适宜采收期在盛花后140~161 d。金阳比金农更早出现硬度下降现象,盛花后161 d 就有部分果实在田间表现软化,而到盛花后168 d,平均采收硬度显著降低(图4-C),果实普遍软化,这时候不再适合集中运输与贮藏。金阳软熟硬度在0.50~0.92 kg/cm2,与金农相比,软熟硬度更低,果实质地偏软。为维持平均较高的采收硬度,金阳的采收期应在盛花后161 d 之前。

2.4 金农与金阳不同采收期果实后熟时间与软熟率

金农果实后熟时间整体呈现逐渐减少的趋势(图5)。盛花后123 d 采收的金农在常温放置21 d后仍没有明显软化,果实已出现失水症状;盛花后130 d 采收,后熟天数9 d,又明显低于盛花后137~151 d 采收的后熟时间,说明早采的果实不能顺利完成后熟或者后熟时间明显缩短。盛花后179 d 采收,后熟时间3~5 d,又明显缩短,说明晚采的金农更易软化。盛花后137~151 d 采收,后熟时间15~16 d,为统计的正常后熟最长时间。盛花后144 d 之后采收的果实,软熟率基本为100%。从后熟时间与软熟率指标来看,金农的适宜采收期在盛花后137~151 d。

图5 金农(左)、金阳(右)不同采收期的后熟天数与软熟率

金阳除最后1 次采收的样品在3 d 后软化外,其他采收期的果实后熟天数约为7 d,没有明显差异(图5)。自盛花后119 d 开始采收的金阳,软熟率均为100%,说明金阳采后易软化,货架期相对较短。

2.5 金农与金阳的适宜采收期分析

综上,金农的适宜采收期为盛花后144~151 d,此时采收可溶性固形物含量>7.3%,干物质含量>17.0%,软熟时间为15 d,采收硬度>14.0 kg/cm2,采收色调角<101°,软熟果肉为金黄色。最早采收期可在盛花后137 d,若盛花后130 d 及之前采收,果实品质显著降低,属于早采;盛花后179 d 及之后,果实田间软化明显,属于晚采。盛花后193 d及以后,果实基本达到采摘即食状态(图版3)。

金阳最佳采收期在盛花后147~161 d,此时采收可溶性固形物含量>8.0%,软熟可溶性固形物含量14.99%,干物质含量>16.2%,后熟天数为7 d,采收色调角小于100°,果肉转色佳。若盛花后133 d及之前采收,果肉颜色明显偏绿,缺乏黄肉猕猴桃典型特征;盛花后126 d 及之前采收属于早采,盛花后168 d 及之后采收属于晚采(图版3)。

3 讨论与结论

猕猴桃有后熟过程,因此需要通过采前品质确定生理成熟度以判断采收期,而可溶性固形物含量是一个相对简单易观测的指标。新西兰很早就确定了海沃德的可溶性固形物含量在6.2%时采收,可以在保证果实品质时利于长期贮藏[12-13]。国内引入该品种后以6.5%为最低采收指标[14],这也是很多猕猴桃品种常用的采收标准[14]。中华猕猴桃的生长发育不同于美味猕猴桃,前人研究指出,中华猕猴桃可溶性固形物含量在7.0%以下采收不耐贮藏,适宜采收指标为可溶性固形物含量7.0%~12.0%[15]。不同品种的最佳采收指标有差异,通山5 号与武植3 号的最佳采收可溶性固形物含量分别为8.07%、8.46%[16],黄肉品种金艳的可溶性固形物含量在7.05%~8.56%时适宜采收[17]。说明中华猕猴桃适宜采收的可溶性固形物含量普遍>6.5%。

干物质是由以糖类为主的可溶性固形物及以结构性碳水化合物加淀粉为主的非可溶性固形物组成,含量相对稳定,是评价猕猴桃品质的另一个重要指标。在消费者评价试验中,干物质含量>16%的海沃德更容易被认可其风味品质[18]。陈美艳等[8]建议把干物质作为金桃的基础采收指标。从本试验结果来看,猕猴桃成熟前后的干物质含量呈现上升然后稳定的趋势,是一个可靠的参考指标,但笔者认为仍要结合其他指标一起评判具体品种的适宜采收期,而获得准确的干物质含量比可溶性固形物困难,普通种植者并不容易掌握。

黄肉猕猴桃在成熟时存在褪绿过程,即叶绿素降解,类胡萝卜素与叶绿素比值上升[9,19]。新西兰学者认为,Hort16A 果肉色调角约103°时为采收成熟期[10,20],这与本试验中金农、金阳转色关键期的色调角数值十分接近。Richardson 等[21]研究表明,Hort16A花后200 d 转色完成,色调角100°,而在本试验中,金农、金阳果肉自然转色很好时,色调角<100°。陈美艳等[8]研究金桃采收品质时表明,色调角与果实品质综合得分极显著相关,相关系数不如干物质、可溶性固形物大。作为黄肉猕猴桃重要的商品特性之一,果肉颜色的转变需在采收时重点关注。

适宜采收期也应与具体的商业需求相联系。过早与过晚采收均不利于采后贮藏[22],新西兰以6.2%的可溶性固形物含量为海沃德采收指标,其主要的商业目的是出口[13],保证基本品质并需长期贮藏。以观光采摘为主的果园,可以提高果实成熟度,延长挂果期。如本试验中的金农,作为早熟品种,在成熟后期总酸含量、果实硬度均显著降低,采收可溶性固形物含量趋近于后熟可溶性固形物含量,果实在树上表现软熟特征,具备了采摘即食的特点。

猕猴桃果实品质还受果园立地条件、栽培技术与管理措施[23-24]等的影响,如采自江苏沛县果园的金阳的干物质、软熟可溶性固形物含量均显著高于其他样品(未使用CPPU),表现出更高的品质。

本研究对金农、金阳成熟期前后的果实品质进行了动态测定,对不同采收期进行了分析与推荐,未来可继续研究果实品质提升、采后贮藏以及金阳采收期落果问题。

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