不同栽培模式对红阳猕猴桃果实生长发育及品质的影响

陈佳鑫 廖钦洪 黄雅淇 陈 乾 张文林 唐建民

（1重庆三峡学院生物与食品工程学院，重庆 404020；2重庆文理学院园林与生命科学学院，重庆 402160；3重庆市铜梁区教育委员会，重庆 409000）

猕猴桃（Actinidia chinensis）肥肉多汁、口感良好、风味浓郁，富含多种维生素、氨基酸、矿物质及花青素等功能成分［1-2］，具有增强人体免疫力、降低胆固醇、清除自由基、抗氧化等功效［3-4］。根据果肉颜色的不同，猕猴桃可分为红肉、绿肉和黄肉3 类，其中，红肉猕猴桃因果形好、可溶性固形物、维生素C 含量、糖酸比较高，以及特有的呈放射状图案的红色果心而倍受消费者青睐［5-6］。红阳猕猴桃是从野生中华猕猴桃资源实生后代中选育出的一种稀有优良品种，果实表面光滑无毛，含糖量高，肉质鲜嫩，香甜清爽，果味浓，市场销售价格长期稳定在20～25 元/斤，是西南地区猕猴桃种植首选的红肉新品种［7-8］。红阳猕猴桃虽品质好、价值高，但对溃疡病抗性非常弱［9-10］，常用的防控措施如树干刷膜、剪口消毒、药物防治等均治标不治本，生产上一个环节的疏忽就会导致整个园区染病，从而发生毁园的危害，导致减产甚至绝收。近年来，避雨栽培作为一种新兴的设施栽培技术，具有提高产量和品质的作用，被广泛地应用于梨［11-12］、葡萄［13-14］、樱桃［15-16］等果树栽培中。任海英等［17］研究了避雨栽培对杨梅果实品质的影响，结果表明，避雨栽培下的杨梅可滴定酸含量和落果率较露地栽培显著降低，果实品质得到了改善。杨乐等［18］发现，避雨条件下河南信阳地区鲜桃果实的可溶性糖、花青苷含量以及采收期果实的糖酸比均显著高于露地栽培。Tian 等［19］发现，避雨栽培下，樱桃果实开裂率从95%降低到了4%，果实产量较露地栽培提高了4 倍。上述研究表明，避雨栽培作为果树的一种保护性栽培措施，能够有效提高果实产量和果品质量，但该技术在猕猴桃的种植中应用较少，更缺乏从理论上对其果实生长发育及品质变化规律的研究。

因此，本研究以红阳猕猴桃为试材，采用Logistic模型模拟露地和避雨栽培下果实的生长发育状况，对比分析不同生长发育时期果实品质指标的变化规律，以期为红阳猕猴桃避雨设施栽培管理提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2021 年4—8 月在重庆市永川区教奎猕猴桃公园（105°83′15″E，29°23′09″N，海拔684.8 m）开展。试验基地位于永川区以南，属亚热带季风性湿润气候，全年日照1 145 h，年均气温17.3 ℃，最高气温37.5 ℃，最低气温1 ℃，年降雨量898 mm。试验区域面积52.5 亩，种植栽培品种为红阳（四川省自然资源科学研究院提供），株行距3 m×3 m，雌雄株比例为8∶1。

1.2 试验设计

试验共设计露地和避雨2 种不同的栽培模式。避雨设施采用连拱钢架拱棚，拱棚跨度6.0～9.0 m，顶高6.0 m，肩高4.0 m，立柱间距4.0 m，棚上覆盖厚度为0.12 mm 的无滴膜，棚内外设有喷灌设备，肥水均按常规管理。2021 年4 月24 日，猕猴桃完成授粉，待25 d后，每15 d开展1次试验，待70 d后，每10 d开展1次试验，直至果实成熟。

1.3 测定项目与方法

在露地和避雨栽培园区内，分别选取长势一致、有代表性的猕猴桃3 株，随机采取树体中上部东、南、西、北果实10 个，重复3 次。采摘的果实样品立即带回实验室，采用电子天平测量单果重量［7］；采用游标卡尺测量果实纵径和横径［7］；采用AK002B 手持式数显折光仪（广州市爱宕科学仪器有限公司）测定可溶性固形物含量［7］；采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量［7］；采用酸碱滴定法测定可滴定酸含量［7］；采用2，6-二氯靛酚滴定法测定维生素C含量［7］。

1.4 数据处理

采用Excel 2019、SPSS 26.0 软件进行数据处理和图表绘制。应用Origin 2021软件对猕猴桃果实单果重量、纵径、横径与生长天数进行Logistic 模型拟合，其表达式为：

式中，y为果实单果重量（g）、纵径或横径（mm）；k为果实单果重量（g）、纵径或横径理论极值（mm）；a、b为参数；t为果实生长天数（d）。

2 结果与分析

2.1 不同栽培模式下果实生长数学方程构建

Logistic生长函数方程模型常用来描述果实的生长发育动态，被广泛地应用于杨梅［20］、龙眼［21］、坚果［22］等果实生长发育研究中，从理论上精准地指导了果树生产。因此，本研究将该函数方程用于猕猴桃果实生长发育研究，其Logistic拟合方程及统计检验结果如表1所示。

表1 不同栽培模式下果实生长的Logistic模型参数及检验指标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，红阳猕猴桃单果重量、果实纵径、果实横径等生长发育指标的Logistic函数方程模型P值均小于0.001，表明拟合模型极显著。方程决定系数R2最高可达0.999 78，说明相关性很好。k值是预测果实生长极限的重要参数，实测值k与理论k值非常接近，表明利用Logistic 模型分析猕猴桃的生长发育是可行的。避雨栽培模式下果实理论和实测k值均大于露地栽培，表明避雨栽培可有效改善猕猴桃生长微环境，提高果实大小及单果重量。

2.2 不同栽培模式下果实生长动态变化分析

图1～3 为不同栽培模式下猕猴桃果实生长发育指标的Logistic 拟合及导函数曲线。不同栽培模式下，猕猴桃果实单果重量、纵径和横径均呈近“S”形增长。在授粉25 d 后，猕猴桃单果重量快速增长（图1-A、C）。当授粉时间为43 d 时，露地栽培下果实单果重量的增长速率达到最大值1.39 g·d-1（图1-B）；当授粉时间为51 d 时，避雨栽培下果实单果重量的增长速率达到最大值，为1.64 g·d-1（图1-D），此后，增长速率逐渐下降，果实变为长圆柱形，表明授粉后的51 d是避雨栽培下猕猴桃果实单果重量增长的关键时期。由图2～3可知，不同栽培模式下，随着授粉后时间的延长，猕猴桃果实纵径和横径均呈现“快速-缓慢-停滞”的变化规律，果实纵径的增长速率大于横径。露地栽培下，果实纵径和横径增长速率分别在授粉后的43 和45 d 达到最大值，分别为1.23、1.16 mm·d-1（图2-B 和图3-B）；避雨栽培下，果实纵径和横径增长速率最大值（2.42和1.23 mm·d-1）均出现在49 d（图2-D 和图3-D），且高于露地栽培，表明在授粉后的49 d，猕猴桃果实的生长发育进入关键时期。

图1 不同栽培模式下猕猴桃单果重量动态变化规律Fig.1 Dynamic changes of single fruit weight of kiwifruit under different cultivation modes

图2 不同栽培模式下果实纵径动态变化规律Fig.2 Dynamic changes of fruit longitudinal diameter under different cultivation modes

图3 不同栽培模式下果实横径动态变化规律Fig.3 Dynamic changes of fruit cross diameter under different cultivation modes

2.3 不同栽培模式下果实品质对比分析

由图4-A、C可知，在授粉后的25～130 d，随着授粉时间的延长，两种栽培模式下猕猴桃果实的可溶性固形物和可溶性糖含量均呈增加趋势。授粉后的前40 d，两种栽培模式下果实可溶性固形物含量基本一致，此后迅速增加。当授粉天数达到130 d时，猕猴桃接近成熟期，露地和避雨栽培下可溶性固形物含量分别为15.59%和18.23%；避雨栽培下果实可溶性糖含量为14.21%，略高于露地栽培。由图4-B、D 可知，随着授粉时间的延长，不同栽培模式下果实维生素C和可滴定酸含量均呈先上升后下降的变化趋势。露地和避雨栽培下果实维生素C 含量均在授粉后120 d 达到最大值，分别为156.62 和163.34 mg·100 g-1；可滴定酸含量则在授粉130 d后分别降低至1.02%和0.89%。

3 讨论

避雨栽培作为一种果树保护性栽培方式，可有效调节设施内土壤的温湿度和光照状况，控制病害的发生与传播，避免果实在成熟期因淋雨导致的含水量增加、糖度降低以及着色不均等问题［23-24］。我国猕猴桃避雨栽培的研究起步较晚，但因其具有较好的病害防控、提质增产效果，被广泛应用于四川、重庆、浙江等猕猴桃主产区。郭书艳［25］研究发现，避雨栽培使红阳猕猴桃果实单果重提高了19.03 g；刘飘等［26］对比分析了避雨和露地栽培下猕猴桃果园小气候环境的变化，发现避雨栽培有利于改善果实品质。以上研究结果主要依据生产实践中的经验数据，而猕猴桃生长发育受时空变化的影响较大，产量的形成与各生殖器官发育规律密切相关。因此，本研究运用Logistic 模型绘制描述露地和避雨栽培下果实的生长发育动态，确定果实生长的关键拐点，为从理论上指导红阳猕猴桃避雨栽培生产提供了技术支撑。

本研究中，避雨栽培下猕猴桃单果重量、果实纵径和横径的k值均大于露地栽培，表明理论上猕猴桃避雨栽培具有较大的增产潜力。函数散点图及导函数模型显示，避雨栽培下果实单果重量、纵径和横径的增长速率均大于露地栽培，在授粉后的49 和51 d，果实纵径、横径和单果重量达到最大值，较露地栽培延迟了4～8 d，这可能是由于避雨栽培改变了猕猴桃整个生长发育期的环境条件［27］，大棚设施使得棚内的温湿度较为稳定［28］，维持了猕猴桃植株光合作用和呼吸作用的平衡，减少了植株体内的水分蒸腾，促进了果实的生长发育，提高了单果重量，这与黄涛［29］研究大棚栽培条件下红阳猕猴桃生长发育规律的结果相一致。前人研究表明，避雨栽培能有效提高果品品质［30-31］，本研究同样发现，在避雨栽培模式下，果实可溶性固形物、可溶性糖和维生素C 含量均高于露地栽培，这主要是由于避雨栽培降低了设施内的光照强度，延长了光合作用时间［32-33］，提高了植株光合产物的积累，避免了果实糖分含量因雨水冲淋而降低。两种栽培模式的可滴定酸含量在果实成熟后快速下降，这可能是由随着果实的生长发育，部分有机酸转化为可溶性糖所致，在避雨设施下，稳定的温湿度使得植株呼吸作用更旺盛，有机酸可作为呼吸底物被消耗，导致果实可滴定酸含量低于露地栽培，这与古咸彬等［34］研究避雨栽培对红阳猕猴桃品质影响的结果相一致。影响猕猴桃生长发育和品质的因素较多，除了果园立地条件、气候差异、管理水平等因素外，不同避雨设施类型也会造成结果的差异，因此，对不同避雨设施类型下红阳猕猴桃的生长发育规律与品质变化还需进一步研究。

4 结论

本研究结果表明，避雨栽培对提高红阳猕猴桃产量和品质具有重要作用。根据构建的Logistic 模型和导函数方程，避雨栽培下果实单果重量、纵径和横径的理论生长极值k值均高于露地栽培，说明避雨栽培具有较大的增产潜力。避雨栽培下，猕猴桃果实生长发育的关键时期为授粉后49～51 d，此时果实单果重量、纵径和横径的增长速率达到最大值，分别为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，接近成熟时，避雨栽培下猕猴桃果实内在品质指标也都优于露地栽培。