新疆色買提杏脫落力與果實生理特性的相關性分析

孫小麗，牛長河，喬園園，劉向東，楊會民，王學農

（1.新疆農業科學院農業機械化研究所，新疆 烏魯木齊 830091；2.農業部林果棉與設施農業裝備科學觀測試驗站）

新疆色買提杏脫落力與果實生理特性的相關性分析

孫小麗1，2，牛長河1，2，喬園園1，劉向東1，2，楊會民1，王學農1，2

（1.新疆農業科學院農業機械化研究所，新疆 烏魯木齊 830091；2.農業部林果棉與設施農業裝備科學觀測試驗站）

針對新疆色買提杏成熟周期短、果實不易貯藏的特點，對成熟期果實的生理特性、果實脫落力等進行測試和相關性分析，得出了果實脫落力與果實硬度、含糖量及表面色差等因素有關的結論，通過對果實脫落力與果實硬度、含糖量等生理指標各值進行擬合分析，得到了反映果實脫落力隨生理指標變化的擬合曲線和方程。

杏；脫落力；生理特性；相關性分析

新疆杏樹栽培面積居全國首位，90%以上分布于南疆。2014年，南疆三地州啟動杏熱風烘干房制干項目，在和田、喀什、克州475個村建設1 500座烘干房，未來兩年內烘干房數量提升至4 000座，以提升新疆杏產業發展水平。新疆杏成熟期在每年6～7月，不同品種杏成熟期有所差異。杏子成熟周期短，不易儲藏，因此在成熟期需盡快采收，目前主要依靠人工手摘和棍棒敲擊為主，效率低易錯過最佳采收期，采收周期的拖延難免造成嚴重的經濟損失，機械適時采收將極大解決杏子的采收問題。

色買提杏樹主栽于南疆英吉沙縣、輪臺縣和疏勒縣等地區，其適應性和抗寒性強，色買提杏肉質韌性中等、汁少、風味酸甜、果肉品質佳，是適合鮮食與加工的優質杏品種。針對杏果實成熟周期短、果實不易貯藏等特點，解決人工采收強度大、采收周期長等問題，本文通過對成熟期色買提杏的生理特性、果實脫落力等進行測試分析，找出脫落力與果實生理特性間的變化相關性。

1 材料、設備與方法

1.1 材料

2014年6月底，在新疆英吉沙縣林業局林場進行試驗，試驗原料選取成熟度好，果實新鮮、無破損、無病蟲害和機械損傷的色買提杏（采后8 h內），其果柄與頂點連線方向的直徑為36～40 mm，2個互相垂直的水平方向直徑分別為32～36 mm和30～35 mm。為方便測量，采樣果實與其果枝被剪下，去除多余枝葉，留取20～30 mm長果枝。

1.2 設備

本文主要對色買提杏的果實脫落力、果實硬度、果實表面與果肉色差進行測定，試驗儀器選用AM-50數顯式推拉力計、AY-4數顯式果實硬度計、LB50T型糖分測試儀、自制夾具和固定底座、手動升降的AMA螺旋式測試機架，果實色差測量儀器為日本KINICA MINORTA公司生產的CR-10型色差儀。測試中每天取樣個數為50個/次，連續測試7天。

1.3 指標測定與方法

1.3.1 果實脫落力

試驗中，杏子果柄采用自制夾具固定于試驗臺架上方，果實采用特殊夾具固定，與數顯推拉力計相連，果實與果柄在垂直方向線上。勻速轉動臺架上方螺旋升降手柄，果實勻速向下移動，當果柄與果實連接力達到極限值時，果實與果柄分離，果實最大脫落力被記錄。

1.3.2 果實表面硬度

果實表面硬度測量方法與拉力測量方法類似，果實固定于試驗臺架下方，硬度計垂直于果實測試表面，通過勻速轉動螺旋升降手柄，測試插頭緩緩插入果實內部，使果實硬度計測試部件勻速插入果實約5 mm。測試中取杏子沿開裂線方向和2個相互垂直水平面方向，分別進行果實硬度重復測試，取平均值，果實硬度計算公式為：

P=N/S （1）式中P—果實硬度，kg/cm2；N—測力彈簧壓在果實表面上的力，kg；S—果實受力面積，cm2。

1.3.3 果實含糖量

果實含糖量可以反映果實的成熟度，含糖量越高，果實成熟度越高。含糖量通過LB50T型糖分測試儀進行檢測。測試時，將儀器蓋板掀開，取2～3滴果汁滴于折光棱鏡上，合上平蓋板并用手輕輕按壓，通過目鏡讀取含糖量數值并記錄。每測完一個數值，用純凈水將測試部位沖洗干凈再進行試驗。

1.3.4 表面色差

果實表面色差可以反映果實的成熟度，成熟的杏果實表面顏色呈金黃色，向陽面稍帶紅色。采用日本Konica Minolta公司生產的CR-10型色差儀測量果實的表面色差。測試時儀器測試口對準被測杏子表面，并與測試部位緊密貼合，保持穩定不漏光，輕按測試鍵1 s，即可在屏幕上讀取顏色數據L、a、b值并記錄。果實各項生物參數特性測試結果如表1。

表1 果實生物參數測試

1.4 數據處理

應用SPSS 16.0軟件和Excel 2013軟件進行數據處理與分析。

2 結果分析

2.1 脫落力與果實生理特性的關系

果實脫落力與果實成熟度有關，前期研究發現，果實的成熟度與果實硬度、含糖量及表面顏色有關，為研究成熟期果實生理特性對脫落力的影響，試驗中對色買提杏進行了脫落力與果實硬度、含糖量及表面色差值的相關性分析。

圖1 果實脫落力與生理特性的關系

從試驗結果可以看出，果實含糖量與表面色差值a（紅綠值）變化趨勢相近，脫落力與果實硬度曲線變化趨勢相近，同時，前兩者與后兩者的變化趨勢相反，即成熟度越高，果實含糖量與表面顏色紅色值越高，果實硬度越低，果實從枝上脫落所需的脫落力越小。

2.2 擬合度分析

根據果實脫落力與果實生理指標各值的變化曲線，利用Excel 2013軟件對果實脫落力與果實硬度、含糖量進行擬合分析。分析結果可以按線性、指數、對數、多項式和冪函數等5種擬合曲線方式進行擬合，擬合效果可以通過Excel回歸分析中的擬合優度R來檢驗。擬合優度R用來衡量擬合程度的優劣，R2是復回歸系數，R2值小于R的值。R或R2的值在0～1之間，值越接近1說明擬合效果越好。通過不同擬合方式，得出了擬合效果較優的結果。果實硬度與脫落力擬合曲線如圖2。

圖2 脫落力與果實硬度擬合曲線關系

從圖2指數方程與線性方程擬合曲線關系圖可以看出，指數擬合方程為y=9.6123e0.059x，R2=0.6301，多項式擬合方程為y=0.6197x2-12.323x+75.821，R2=0.9108，多項式擬合曲線的R2值為0.9108，比線性擬合曲線的R2值更接近1，因此多項式方程擬合曲線結果較好。果實含糖量與脫落力擬合曲線如圖3。

由圖3擬合曲線圖知，指數擬合方程為y= 22.824e-0.025x，R2=0.3992，多項式擬合方程為y=-0.3678x2+7.5876x-19.548，R2=0.9165，多項式方程擬合曲線的R2值為0.9165，比對數擬合曲線的R2值更接近1，因此多項式方程擬合曲線結果較好。

3 討論與分析

從以上果實脫落力與果實表面硬度、含糖量、表面色差等生理特性指標的變化曲線及擬合度曲線可以看出，杏子成熟度與以上各生理參數變化有密切關系：

（1）隨著果實成熟度的提高，果實脫落所需的外力越小，因此，選擇合適的成熟度進行果實機械化采收，可對提高果實的收獲生產率。

圖3 果實含糖量與脫落力擬合曲線

（2）果實脫落力與果實硬度、含糖量及表面色差具有顯著的相關性，成熟度越高，果實硬度越小，而含糖量得到顯著提高，成正比增長，隨著成熟度的增大，果實表面顏色由青向紅色變化。即成熟度越高，果實含糖量與表面顏色紅色值越高，果實硬度越低，果實從枝上脫落所需的脫落力越小。

（3）通過擬合曲線分析，脫落力與硬度、含糖量變化擬合中，多項式方程擬合曲線的R2＞0.9，接近實際，因此脫落力對硬度、含糖量擬合曲線程度較好，擬合性好。

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10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2015.03.001

S662.2

A

1007-7782（2015）03-0005-03

2015-06-05

新疆農業科學院青年基金項目（xjnkq-2014021）；國家自然科學基金項目（51465059），國家科技支撐計劃項目（2011BAD27B02）

王學農