不同種植條件對沙田柚糖度品質的影響研究

楊靜嫻，鐘永輝，何 娣，朱凱祺，丘苑新，柳建良

（1.仲愷農業工程學院輕工食品學院，廣東廣州 510225；2.梅縣農業科學研究所，廣東梅州 514021）

沙田柚，又稱香欒、胡欒、文旦等，屬蕓香科喬木植物，主要生長于廣東、廣西、福建、湖南和臺灣等地。目前，我國的優良品系有沙田柚、金香柚、玉環柚、梁平柚、葡萄柚等30多個品種[1-2]。梅州的沙田柚栽培已有100年的歷史，其果實大、外形美觀且果肉色鮮黃，有香蜜味。沙田柚富含營養物質，且有較高的藥用價值[3]。沙田柚的甜味口感來源于果肉中的糖分，其中主要糖分的構成包括蔗糖、葡萄糖、果糖[4-6]，果糖是水溶性較好的一類單糖，且對人體健康有益，是自然界中甜度最高的糖，在同等甜度下糖的攝入量更低，是近幾年來的重點研究對象[7-9]，可通過提高果糖在果實中的比例來改善果實的風味品質。因此，近幾年來有研究試圖通過遺傳或者改變栽培技術等措施來提高果糖的積累水平，從而改善果實的風味品質[10-11]。研究不同種植條件對梅縣沙田柚糖度品質的影響，以期為沙田柚的優質品質栽培提供依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

試驗地點為廣東省梅州市梅縣地區的程江鎮、石扇鎮、松口鎮、桃堯鎮4個地方。程江鎮位于梅縣區西南部，地理坐標為東經116.08'，北緯24.29'，年平均溫度22℃，屬亞熱帶季風氣候，無霜期大于300 d，年降雨量為1 320 mm，年日照時數2 000 h。西山村沙田柚的種植土質為紅壤土；石扇鎮位于梅縣區北部，地理坐標為東經116.10'，北緯24.45'，年平均溫度21℃，屬亞熱帶季風氣候，無霜期大于300 d，年降雨量為1 480 mm，中和村沙田柚的種植土質為紅壤土；松口鎮地處梅縣東北部，地理坐標為東經116.35'，北緯24.53'，年平均溫度22℃，屬亞熱帶季風氣候，無霜期大于300 d，年降雨量為1 560 mm，到車村沙田柚的種植土質為紅壤土；桃堯鎮位于梅縣區東北部，地理坐標為東經116.44'，北緯24.58'，年平均溫度21℃，屬亞熱帶季風氣候，無霜期大于300 d，年降雨量為1 660 mm，誥上村沙田柚的種植土質為水田土和牛肝土。

土壤的理化性質見表1。

表1 土壤的理化性質

1.2 試驗設計

試驗對象為梅縣沙田柚，樹齡為15年左右，砧木類型為本土酸柚，施肥種類有復合化肥、魚蛋白肥、牛骨粉肥，施肥方式為基肥+追肥，年均施肥5次。取樣于2018年10月-12月，一共6個試驗點，每次采樣每個地點選3株樹，每株樹按東、南、西、北4個方向隨機采4個沙田柚，每15 d采集1次，所有樣品采摘后經一定的處理在2～3 d送至實驗室進行測定。

每個試驗點的土壤類型和施肥處理見表2。

表2 每個試驗點的土壤類型和施肥處理

1.3 儀器與試劑

1.3.1 儀器

ME-203E型微量分析天平、電熱鼓風干燥箱、UV-1800PC型分光光度計、THERMO型微量移液槍、Heal Force型超純水儀、VELOCITY 18R型高速冷凍離心機、恒溫水浴鍋、容量瓶、50 mL比色管、10 mL具塞刻度試管。

1.3.2 試劑

標樣：葡萄糖和果糖標準樣品，Sig-ma-Aldrich公司提供，純度99.5%以上；試劑（均為分析純）：氫氧化鈉、3,5-二硝基水楊酸、酒石酸鉀鈉、苯酚、亞硫酸鈉、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、鹽酸、甲基紅指示劑；實驗室用水均為自制超純水。

1.3.3 標準曲線的繪制

標準曲線的測定和樣品的測定采用DNS比色法[11]。準確吸取 0，0.2，0.4，0.8，1.0，1.2 mL 葡萄糖（果糖）標準溶液于10 mL具塞刻度試管中，各加4 mL 3,5-二硝基水楊酸試劑，置于沸水浴中加熱5 min取出，立即置于冷水中冷卻至室溫，定容搖勻；于波長540 nm處測定吸光度。

葡萄糖標準曲線和果糖標準曲線見圖1。

圖1 葡萄糖標準曲線和果糖標準曲線

1.3.4 試樣處理

沙田柚去皮取果肉，混勻，四分法取樣，用組織搗碎機制成勻漿，稱取試樣10.00 g，用純水轉移至容量瓶，加入亞鐵氰化鉀溶液和乙酸鋅溶液各3 mL，搖勻，定容至250 mL后，以轉速5 000 r/min離心30 min，取上清液備用。

1.3.5 總糖含量測定[12]

取上清液5～10 mL于50 mL比色管中，加入濃度為6 mol/L的鹽酸溶液1 mL，置于恒溫水浴鍋中（100℃） 水浴30 min取出，置冷水槽中冷卻至室溫，加甲基紅指示劑3滴，用濃度為6 mol/L的氫氧化鈉中和至淺橙色，定容至50 mL，混勻后從比色管中取1～2 mL樣液置于10 mL的具塞刻度試管，加水至2.0 mL，加入4.00 mL 3,5-二硝基水楊酸試劑，置于沸水浴中加熱5 min取出，立即置于冷水中冷卻至室溫，定容，于波長540 nm處測定吸光度。

1.3.6 果糖含量測定[12]

取上清液10～20 mL于50 mL比色管中，定容至50 mL，混勻后從比色管中取1～2 mL樣液于10 mL的具塞刻度試管中，加水至2.0 mL，加入4.00 mL 3,5-二硝基水楊酸試劑，置于沸水浴中加熱5 min取出，立即置于冷水中冷卻至室溫，定容，于波長540 nm處測定吸光度。

1.3.7 數據處理

采用Oring8和SPSS軟件進行數據處理。

2 結果與分析

2.1 紅壤土、水田土、牛肝土種植條件下梅縣沙田柚總糖、果糖含量的變化

2.1.1 沙田柚果實不同時期總糖含量的變化

紅壤土、水田土、牛肝土種植沙田柚果實在不同時期總糖含量的變化見圖2。

圖2 紅壤土、水田土、牛肝土種植沙田柚果實在不同時期總糖含量的變化

梅縣沙田柚3個試驗點的總糖含量變化從10月至12月整體呈現先緩慢增加后降低的趨勢。紅壤土種植的沙田柚總糖含量從10月至11月由9.3 g/100 g增加至13.8 g/100 g；水田土種植的沙田柚總糖含量從10月至11月由9.3 g/100 g增加至12.3 g/100 g；牛肝土種植的沙田柚總糖含量從10月至11月由6.7 g/100 g增加至11.9 g/100 g；而11月下旬至12月后，沙田柚的總糖含量開始呈現下降的趨勢，但總糖的濃度依舊高于前熟期。紅壤土、水田土、牛肝土3種土壤對沙田柚總糖的的影響經方差分析表明（p<0.05），3種土壤對沙田柚總糖影響差異顯著；在沙田柚成熟期，參試的3種土質對沙田柚總糖含量的由大到小依次為紅壤土>水田土>牛肝土。而同種土質種植的沙田柚糖度經方差分析（p>0.05），說明同種土質栽培對沙田柚的總糖含量影響差異不顯著。

2.1.2 沙田柚果實不同時期果糖含量的變化

紅壤土、水田土、牛肝土種植對梅縣沙田柚在不同時期果糖含量的變化見圖3。

圖3 紅壤土、水田土、牛肝土種植對梅縣沙田柚在不同時期果糖含量的變化

由圖3可以看出，沙田柚的果糖含量的變化范圍較小，從10月至12月3個試驗點的沙田柚果糖含量均是緩慢增加的趨勢，整體由0.7 g/100 g增至1.5 g/100 g。紅壤土種植的沙田柚果糖含量最高是1.3 g/100 g；水田土種植的沙田柚果糖含量最高是1.5 g/100 g；牛肝土種植的沙田柚果糖含量最高是1.4 g/100 g。紅壤土、水田土、牛肝土3種土壤對沙田柚果糖的影響經方差分析表明（p<0.05），3種土壤對沙田柚果糖的影響差異顯著；沙田柚中果糖的含量隨著柚果的發育成熟不斷增加，在柚果的后期達到最大，3種種植土質對沙田柚果糖含量的影響依次是水田土>牛肝土>紅壤土；而同種土質種植的沙田柚果糖經方差分析（p>0.05），說明同種土質栽培對沙田柚的果糖含量影響差異不顯著。

2.2 不同施肥方式種植條件下梅縣沙田柚總糖、果糖含量的變化

2.2.1 不同施肥處理方式總糖含量的變化

不同施肥處理方式對梅縣沙田柚總糖含量變化的影響見圖4。

圖4 不同施肥處理方式對梅縣沙田柚總糖含量變化的影響

沙田柚的總糖含量均呈現緩慢上升后下降的過程。程江鎮西山村A、石扇鎮中和村B、松口鎮到車村C和D 3個地方4個試驗點經過不同的施肥處理發現，在成熟期A試驗點的總糖含量最高均值為10.6 g/100 g，B試驗點為13.4 g/100 g，C試驗點為10.2 g/100 g，D試驗點為12.1 g/100 g。比較松口鎮到車村的C、D試驗點發現，方差分析（p<0.05）表明同一地點不同的施肥處理對沙田柚的品質影響差異顯著；通過對C、D 2個試驗點進行組內方差分析發現（p<0.05）差異不顯著，說明同種施肥處理在不同植株之間影響不顯著。對A、B、C、D 4種處理手段在不同地點進行方差分析得出（p<0.05），不同的施肥處理對沙田柚的品質影響有顯著性差異，在沙田柚的成熟期，參試的4種處理方法對沙田柚品質影響的由高到低依次是石扇B>松口D>程江A>松口C，但程江A和松口C試驗點的總糖含量差異不顯著。

2.2.2 不同施肥處理方式果糖含量的變化

不同施肥處理方式對梅縣沙田柚果糖含量變化的影響見圖5。

程江鎮西山村A、石扇鎮中和村B、松口鎮到車村C和D 3個地方4個試驗點經過不同的施肥處理發現，隨著沙田柚的成熟，果糖含量呈現緩慢上升的過程，通過比較4個試驗點在12月18號的果糖均值發現，A試驗點的果糖含量均值為1.2 g/100 g，B試驗點為1.3 g/100 g，C試驗點為1.4 g/100 g，D試驗點為1.3 g/100 g。比較松口鎮到車村的C、D試驗點發現，方差分析（p<0.05）表明同一地點不同的施肥處理對沙田柚的果糖含量影響差異顯著；通過對C、D 2個試驗點進行組內方差分析發現（p>0.05）差異不顯著，說明同種施肥處理在不同植株之間影響不顯著。對A、B、C、D 4種處理手段在不同地點進行方差分析得出（p<0.05），不同的施肥處理對沙田柚的品質影響有顯著性差異，隨著沙田柚的成熟，參試的4種處理方法對沙田柚果糖含量影響的由高到低依次是松口C>松口D>石扇B>程江A。在后期，松口D和石扇B試驗點的果糖含量差異不顯著。

2.3 梅縣不同地點、不同時期種植的沙田柚總糖、果糖含量的變化

2.3.1 不同地點、不同時期總糖含量

不同地點、不同時期沙田柚果實總糖含量的變化見圖6。

圖5 不同施肥處理方式對梅縣沙田柚果糖含量變化的影響

圖6 不同地點、不同時期沙田柚果實總糖含量的變化

由圖6可知，不同地方的總糖含量是有差異的，從整體來看，石扇鎮中和村的沙田柚總糖含量比其他5個地點高，其次是桃堯鎮誥上村-1，這2個地點的種植條件分別是紅壤土種植并施化肥處理、水田土種植并施化肥處理。松口鎮到車村-1、松口鎮到車村-2、桃堯鎮誥上村-2這3個地點之間的總糖含量相差較小，程江鎮西山村的沙田柚總糖含量比其他幾個地方的都要小。

2.3.2 不同地點、不同時期果糖含量

不同地點、不同時期沙田柚果實果糖含量的變化見圖7。

由圖7可知，桃堯鎮誥上村-2的沙田柚果糖含量較高。隨著沙田柚的成熟，果實內部果糖含量不斷的積累，經試驗發現，在施加化肥的基礎上再增施有機肥和動物肥的沙田柚果實內部果糖的含量較高且增長速率較穩定，如程江鎮和松口鎮，而只施加化肥處理的石扇鎮和桃堯鎮種植的沙田柚果糖含量的變化積累速率隨時間變化較為明顯。

圖7 不同地點、不同時期沙田柚果實果糖含量的變化

3 結論

糖度和水分的含量決定沙田柚果實的口感與風味，是評價沙田柚品質的重要指標[13-14]，試驗雖然沒有測定沙田柚的含水量，但測定了總糖和果糖的含量，以此來評價在不同條件下種植的沙田柚果實品質。沙田柚果實中總糖含量在果實成熟的中后期迅速積累。理論上，沙田柚果實內部的總糖含量的積累應在果實成熟后期是最大的，但試驗數據表明，在11月底后，沙田柚果實內部總糖的含量在積累到最高點后出現下降的趨勢，結合當時的環境監測數據，分析其原因是：10月底至11月是梅縣沙田柚的采摘旺季，一方面可能是柚果采摘已經入后半期，每棵樹的掛果有限，所以采摘用于糖度數據觀測的沙田柚果實會出現次果的現象。另一方面，由于11月份梅縣地區的降雨量較高，導致試驗地土壤水分迅速增加，直接導致沙田柚果實內部水分含量的增加，影響沙田柚植株的生命活動，使果實成熟中后期沙田柚內部糖分的積累下降，未出現持續增加的現象。對不同土壤種植沙田柚植株進行比較可得出，用紅壤土種植對沙田柚品質影響較好；對不同施肥處理種植沙田柚植株進行比較可得出，施用化肥肥料對沙田柚品質影響較好；對比6個地點種植的沙田柚品質可發現，用紅壤土種植并施化肥處理的石扇鎮中和村的沙田柚品質普遍較高。經試驗發現，梅縣沙田柚果實中果糖含量均隨著時間不斷的積累，受施肥因素的影響比較大，說明果糖的積累對土壤中營養含量的要求較高。