大棚栽培对砂梨果实生长发育及品质的影响

作者:未知

  摘要:以砂梨苏翠1号和翠冠为材料,研究大棚栽培对果实生长发育及果实品质的影响,结果表明,大棚栽培与露地栽培果实发育期内的生长速度、单果质量增加幅度高于露地栽培,但并没有达到显著水平。大棚栽培与露地栽培果实可溶性糖含量差异显著,主要以果糖和蔗糖含量所占可溶性糖含量较高,其中苏翠1号果糖含量大棚栽培较露地栽培显著高19.36%(P<0.05),翠冠梨大棚栽培较露地栽培显著高17.63%(P<0.05)。大棚栽培对砂梨果实酸组分含量影响不尽相同,除莽草酸外,果实有机酸含量及酸组分含量均有显著差异。翠冠和苏翠1号糖酸比大棚栽培较露地栽培分别显著高34.47%、44.55%(P<0.05),可溶性固形物含量均表现为大棚栽培>露地栽培,但差异未达显著水平。综合来看,砂梨大棚栽培较为适宜在徐淮地区推广。
  关键词:砂梨;大棚栽培;生长发育;品质
  中图分类号: S661.204
  文献标志码: A
  文章编号:1002-1302(2020)02-0136-04
  收稿日期:2018-10-30
  作者简介:李刚波(1987—),男,山东平度人,助理研究员,主要从事果树栽培生理研究。E-mail:ligangbo127@163.com。
  通信作者:盛宝龙,研究员,主要从事梨品种选育和栽培技术研究。E-mail:shengbl@jaas.ac.cn。
  砂梨是世界上特有的原产于中国的4个梨栽培种(砂梨、白梨、秋子梨、新疆梨)之一,以果肉中含有砂砾状的石细胞而得名。苏翠1号梨是由江苏省农业科学院果树研究所以早熟梨华酥为母本、翠冠为父本杂交选育而成的早熟砂梨新品种,适应性强,种植范围广,在江苏、浙江、湖南、湖北等砂梨适宜栽培区均可种植[1]。早熟砂梨果实在较短的生长发育周期内即可达到具备梨品种特有的色、香、味的食用状态,能够提早上市,越来越受到消费者的喜爱[2]。
  砂梨原产于长江流域及其以南地区,而南方地区受高温多雨气候影响,降雨量大,病虫害发生程度严重[3],梨树种植适宜选择大棚栽培。雨水是病原菌传播的重要介质,大棚栽培可以有效隔绝叶片与雨水的直接接触,减少病虫害的发生程度。但大棚栽培多采用聚乙烯薄膜,长时间使用易造成棚内光照度较露地低,使果实品质的形成受到影响。有研究发现,大棚栽培显著降低了设施内环境土壤含水量,大棚内蓝紫光和红光的透光率被削弱,如影响桃果实中的挥发性物质组成[4]、明显降低大樱桃果实的裂果率[5]、提高葡萄果粒醛类化合物的合成量升高[6]并显著降低葡萄病虫害的发生程度[7]。大棚栽培通过改变果树生长环境中的光照、温湿度、土壤含水量等生态因素,从而间接影响果树的营养生长、生殖生长及果实品质的形成。目前,大棚栽培在桃[8]、樱桃[9]、苹果[10]等果树上已有大量研究,但针对早熟砂梨大棚栽培研究相对较少。本试验通过比较研究大棚栽培与露地栽培下早熟砂梨果实的生长发育及果实糖酸的含量变化差异,探究大棚栽培对果实生长和糖酸含量的影响,以期为早熟砂梨大棚栽培在江苏徐淮地区推广提供理论依据。
  1 材料和方法
  1.1 试验材料与设计
  1.1.1 供试材料 试验于2017年在江苏徐淮地区徐州农业科学研究所現代农业试验示范基地梨园内进行。黏壤土,土壤有机质含量5 g/kg,铵态氮含量45.01 mg/kg,硝态氮含量14.21 mg/kg,速效钾含量195.86 mg/kg,速效磷含量 35.24 mg/kg。梨园管理水平较好,5年生翠冠和苏翠1号梨树,株行距3 m×5 m,物候期如表1所示。大棚为生产上常规的卷膜式连栋钢架大棚,单栋棚长×宽×高为 90 m×5 m×5 m,南北走向,透光率为90%的聚乙烯薄膜。日常栽培管理为:在无雨天气将棚膜卷起,降雨前将棚膜放下,其他栽培管理方式大棚栽培与露地栽培相同。
  1.1.2 试验设计 试验设4个处理,苏翠1号和翠冠的大棚栽培处理和露地栽培处理,以露地栽培作为对照。每种处理选择长势一致、留果量大致相同的30棵树,自盛花期后35 d开始,每间隔7 d取树冠外围20个果实以作果实纵横径、单果质量的测定。果实成熟采收后随机采取树冠外围成熟果实20个用作果实可溶性糖和有机酸含量的测定样品。
  1.2 指标测定
  采用精度为0.01 mm的数显游标卡尺测量果实纵横径;用电子天平测定果实单果质量;每种处理均随机选取20个果实测定,取平均值。可溶性固形物含量(soluble solids content,SSC)采用手持LB32T折光仪进行测定;果实糖酸组分测定参照姚改芳等的方法,采用美国生产的Agilent1260 Infinity高效液相色谱仪,色谱柱为Zorbax Carbohydrate Analys column(250 mm×4.6 mm,5 mm,Agilent),流动相为 乙腈 ∶水=7 ∶3,流速0.7 mL/min,柱温 30 ℃,进样量为 20 μL,3次重复,取均值[11]。可溶性总糖为蔗糖、果糖、葡萄糖、山梨醇含量的总和,有机酸含量为苹果酸+奎尼酸+柠檬酸的和,糖酸比为可溶性糖含量与有机酸含量的比值。
  1.3 试验数据处理
  数据采用SPSS 19.0软件进行分析。
  2 结果与分析
  2.1 大棚栽培对果实生长及单果质量的影响
  从表2至表4中可以看出,2种栽培模式下的苏翠1号和翠冠在果实生长发育42~98 d内,纵横径生长速度和果实单果质量增加均没有表现出明显的差异,果实成熟后,大棚栽培的单果质量较露地栽培高,但差异均没有达到显著水平,说明大棚栽培对2种早熟砂梨果实生长、果实成熟后单果质量没有显著影响。
  2.2 大棚栽培对糖酸组分含量的影响   从表5中可以看出,2个早熟砂梨品种的果实果糖、葡萄糖含量在大棚栽培和露地栽培2种栽培方式下差异较大,均达到了显著水平(P<0.05),表明大棚栽培对果实糖组分含量的影响较大。苏翠1号大棚栽培果糖含量较露地栽培显著高19.36%(P<0.05),翠冠大棚栽培果糖含量较露地栽培显著高17.63%(P<0.05)。另外,从表5中可以看出成熟果实主要以果糖和蔗糖含量所占可溶性糖含量较高。由此可见,大棚栽培主要影响了砂梨果实的果糖、蔗糖、葡萄糖及山梨醇之间的转化与积累量,且对不同梨品种果实糖组分含量的影响也不同。
  从表6中可以看出,除莽草酸含量外,大棚栽培对苹果酸、奎宁酸和柠檬酸含量影响较大,均达到了显著水平(P<0.05)。2个品种的苹果酸和奎宁酸含量表现一致,均为大棚栽培<露地栽培,而柠檬酸含量均是大棚栽培>露地栽培。翠冠大棚栽培苹果酸含量、奎宁酸含量分别较露地栽培显著低16.58%、12.84%(P<0.05);苏翠1号大棚栽培苹果酸含量、奎宁酸含量分别较露地栽培显著低34.54%、 10.88%。表明大棚栽培主要影响砂梨果实的苹果酸、柠檬酸、奎宁酸含量变化,而对莽草酸含量影响相对较小,并不显著。
  2.3 大棚栽培对果实内在品质的影响
  从表7可见,大棚栽培对2个砂梨品种的可溶性糖含量、有机酸含量、糖酸比较露地栽培均达显著影响(P<0.05),对可溶性固形物含量影响相对较小,并不显著。其中,苏翠1号大棚栽培可溶性糖含量较露地栽培显著高20.47%(P<0.05),翠冠可溶性糖含量大棚栽培较露地栽培显著高22.13%(P<0.05);而2个品种的大棚栽培有机酸含量均显著小于露地栽培(P<0.05)。2个砂梨品种果实糖酸比、可溶性固形物含量均表现为大棚栽培>露地栽培,但可溶性固形物含量差异并不显著。翠冠糖酸比大棚栽培较露地栽培显著高34.47%(P<0.05),可溶性固形物含量大棚栽培较露地栽培高1.69%;苏翠1号大棚栽培糖酸比较露地栽培显著高44.55%(P<0.05),可溶性固形物含量较露地栽培高1.24%, 表明大棚栽培有利于早熟砂梨果实糖酸比和可溶性固形物含量的提高。
  3 讨论与结论
  大棚栽培通过搭建钢架和覆盖薄膜形成局部小气候,调控环境内植物的生长环境,进而影响植物的生长发育[12]。有研究表明,赤霞珠葡萄大棚栽培有助于果粒体积及果粒质量的提高[13]。林志雄等研究发现,大棚栽培下梨果实生长速率比露地栽培小,果实成熟后较露地栽培大,单果质量较露地栽培高[14]。而本试验结果显示,在果实生长发育期内大棚栽培与露地栽培2个砂梨品种果实纵横径生长速度均没有表现出明显的差异,果实成熟后单果质量均表现为大棚栽培高于露地栽培,各个处理之间虽有差异,但差异均没有达到显著水平。
  王晓庆等研究发现,梨成熟果实主要以果糖和蔗糖积累为主,且大棚栽培果糖含量较露地栽培高[15]。本研究结果表明2个砂梨品种成熟果实以果糖和蔗糖含量占可溶糖含量比例较高,且大棚栽培均显著高于露地栽培,可能是因为大棚栽培营造的夜间低温及较大的温差有利于砂梨果实的果糖和蔗糖的积累,同时大棚设施形成的局部环境影响了果实内同化物代谢与运转酶类的活性,进而影响了果实中碳同化合物的分配、转化与积累[16],致使果糖与蔗糖含量之间的转化与积累量表现各不相同。大棚栽培对有机酸及酸组分含量影响也不尽相同,本试验结果表明大棚栽培对于砂梨果实有机酸含量影响显著,均表现为大棚栽培显著低于露地栽培,而大棚栽培对酸组分含量影响的差别,可能与不同梨栽培种自身品种特性及其对大棚栽培环境适应性不同有关,具体大棚栽培对有机酸影响机理还有待进一步的研究。有研究已发现葡萄大棚栽培果实可溶性固形物的含量较露地栽培显著高[17],而可溶性固形物含量是评价果实品质的重要指标。陶宇翔等认为,大棚环境温差大利于叶片进行光合作用,有更多的光合产物转化成可溶性固形物[18]。本试验结果显示,2个砂梨品种大棚栽培的可溶性固形物含量高于露地栽培,但差异并没有达到显著水平,推测与卷膜式栽培管理方式有关。综上所述,大棚栽培早熟砂梨果实可溶糖含量、糖酸比较高,有机酸含量相对较低,果实单果质量变化不大,较为适宜在徐淮地区推广。
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