不同光強對庫爾勒香梨果實品質的影響研究

馬萍，馬慧，亞合甫·木沙*，劉暢，許盼云，何天明

(1.巴音郭楞職業技術學院，新疆 庫爾勒 841000；2.新疆農業大學林學與園藝學院，烏魯木齊 830052；3.黑龍江省農業科學院牡丹江分院 黑龍江寒地果樹育種與栽培重點實驗室，黑龍江 牡丹江 157000)

庫爾勒香梨屬薔薇科(Rosaceae)梨亞科(Pomaceae)梨屬中的新疆梨 (PyrussinkiangensisYü.)[1]，是新疆巴州和阿克蘇地區的主栽果樹品種，新疆名優特產品之一，已成為新疆出口創匯的主要支柱產業。隨著‘香梨’果品市場的擴大和人們生活品質的提高，消費者對‘香梨’的品質要求越來越高，這與生產中‘香梨’普遍出現的品質劣變現狀形成鮮明對比。近年來，庫爾勒香梨栽培中的過度密植，果農惜果少剪和修剪技術差等問題，導致了樹體枝量過多、結構郁閉、通風透光不良、病蟲害嚴重、果實著色不良、單果質量偏低、果型不端正、口感不佳等現象的產生，影響了香梨的商品價值，制約了香梨生產效益的提高[2-3]。

在研究中，通過比較了不同光照條件下香梨果實品質性狀、果皮色素改變和果皮葉綠素熒光特性。對香梨果皮色素及光能利用情況進行詳細分析，有助于深入了解光照條件對香梨品質的影響，最終為調控強光誘導的香梨果皮性狀開辟新的途徑。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

研究試驗地點為29團2連梨園，梨園是在2013年定植，2015年開始結果。研究材料為4年生省力化栽培梨園中連續種植、長勢一致的10棵梨樹，該梨園南北行向，株行距為1.5 m ×4 m，樹高4.5 m，結果區域距地高度65～300 cm，冠徑1.5 m，單株小區，10次重復。

1.2 光照處理

6月初進行光照處理。花后55天后，用透光率分別為1%、39%、67%的網袋對香梨果實進行套袋處理，100%為全光照。每光強處理100個果實，分別位于樹冠的不同方位。在光照處理后的第62、85、95 d分別對4個光強下的果實進行果實品質指標，果皮色素測定。

1.3 測定方法

1.3.1 光照強度的測定。用Q2-C2型三參儀測定，以正午測定時的自然光強為標準，計算相對光強。

1.3.2 果實品質的測定。單果質量：單果質量采用1%精度電子天平稱取，取平均值；用游標卡尺直接測定果實的縱徑和橫徑，果心縱橫徑，縱徑和橫徑之比即為果形指數；采用硬度計分別測定香梨果實帶皮與去皮硬度；用手持折光儀測定可溶性固形物含量；采用蒽酮比色法測定果實可溶性糖含量；采用酸堿滴定法測定可滴定酸含量。糖酸比采用可溶性糖含量與可滴定酸含量的比值表示糖酸比；采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定果實維生素C含量。

1.3.3 果皮色素含量測定。葉綠素，類胡蘿卜素色素提取與測定：取果皮直徑1 cm2的果皮圓片置于5 ml 95%酒精溶液中24 h，期間震蕩2～3次。在665 nm，649 nm和470 nm下測吸光度。計算公式如下：

Ca (mg/L) =13.95 ×A665-6.88 ×A649,

Cb (mg/L) = 24.96× A649-7.32 ×A665

Ccar(mg/L)=(1000×D470-2.05 ×Ca-114.8Cb)/245

花青素提取與測定：取果皮直徑1 cm2的果皮圓片，置于5ml 體積比為1∶3∶16的3 μmol HCl∶H2O∶MeOH溶液中24 h，期間震蕩2～3次。在530 nm和653 nm下測吸光度。

花青素含量(μmol/m2) = (A530-0.24A653)×5/(3.14×0.5×0.5/10000)/30

1.4 數據分析

試驗數據采用 Excel 2010和SPSS 10.0統計軟件進行處理分析。

2 結果與分析

2.1 不同光照強度對香梨果實品質的影響

不同光強下庫爾勒香梨的果實品質測定結果見表1。100%和65%透光率下單果重分別為124.3、121.8 g，顯著高于37%和2%光下的單果重112.9、113.1 g。100%光下果實縱徑達到6.5 cm，略高于67%光下值6.3c m，顯著高于39%和2%光下值6.1 cm。不同光下果實橫徑變化不明顯。果型指數在100%光下為1.2，略高于遮光后的果型指數值，但是不同光下差異不顯著。果核縱徑在100%光下為3.04 cm，略高于遮光后的果實縱徑，但是不同光下差異不顯著。在100%光下果核橫徑達2.99 cm，顯著高于遮光后的果實橫徑。果核型指數在不同光下都接近于1，在100%光下表現出最小值1.02。帶果皮硬度隨光照強度降低，果實帶皮硬度增加，100%光下帶果皮硬度最低為3.48，在黑袋中的果皮硬度達到3.97。去皮果皮硬度變化趨勢與帶皮果皮硬度變化趨勢一致，隨光強降低，果肉硬度增大，在100%光下果肉硬度最低為3.03，在黑帶中的果肉硬度達到3.50。

表1 不同光照強度下香梨果實品質比較

不同光強下庫爾勒香梨的果實內在品質測定結果見表2。可溶性固形物含量在67%光下最高，達到11.28，略高于100%光下的10.87%，顯著高于39%和1%光下的10.69和10.38。可溶性糖、還原性糖、維生素C含量均隨透光率的減小逐漸下降，都在100%光下最高，分別達到11.04%，5.51%和3.9 ug/g，顯著高于遮光后的含量。而可滴定酸的含量隨光強減弱，逐漸升高，在1%光下最高達到0.82%。固酸比與糖酸比的變化規律一致，在100%光下最高，分別達到177.61和180.39。

表2 不同光照強度下香梨果實品質比較

2.2 不同光照強度對香梨果皮色素的影響

如圖1所示，不同光照強度處理后香梨果皮中光合色素含量及組分發生明顯變化。在100%和65%光下總葉綠素含量沒有發生明顯變化，含量為12.3～12.5 mg/cm2，當透光率為39%時，總葉綠素含量顯著下降為8.8 mg/cm2，當透光率為1%時，總葉綠素含量下降至1.1 mg/cm2(圖 1A)。Chl a 含量在100%和65%光下沒有明顯變化，含量保持在7.2～7.5 mg/cm2，在39%光下略微下降，達到5.7 mg/cm2，在1%光下Chl b 含量極顯著下降，僅達0.7 mg/cm2(圖 1B)。Chl b 含量在100%和65%光下沒有明顯變化，含量分別為5.0、5.2 mg/cm2，在39%光下顯著下降至3.18 mg/cm2，在1%光下Chl b含量極顯著下降至0.3 mg/cm2(圖 1C)。隨光照強度的降低，Chl a/b 值逐漸升高，與100%光照下比較，65%光下Chl a/b 值升高不顯著，分別為1.40、1.49。在39%光下Chl a/b 值顯著增大為1.80，在1%光下升高至2.8(圖 1D)。

圖1 不同光照強度下香梨果皮中葉綠素含量

圖2 不同光照強度下香梨果皮中類胡蘿卜素含量

圖3 不同光照強度下香梨果皮中花青素含量

由圖2看出，隨光照強度降低類胡蘿卜素和花青素變化趨勢不同。隨光強減弱香梨果皮中類胡蘿卜素含量呈現先升高后下降趨勢，在100%光下類胡蘿卜素含量為1.27 mg/cm2，在65%光下則顯著升高，達到1.65 mg/cm2，與65%光照比較，在39%光下類胡蘿卜素含量略微下降，但是類胡蘿卜素含量依然高于100%光下含量，為1.52 mg/cm2。在1%光下，類胡蘿卜素含量明顯降低，為0.66 mg/cm2(圖 2A)。香梨果皮中花青素含量隨光強減弱逐漸降低，在100%光下含量最高，達到78 ug/cm2，在65%光下花青素含量顯著下降，為50.1 ug/cm2，當透光率為39%時含量下降為38.3 ug/cm2，在1%光下時，花青素含量下降至24.1 ug/cm2(圖 2B)。

3 討論與結論

光照強度是影響香梨果實產量與品質的重要因素。目前大量研究發現，庫爾勒香梨樹冠內光照強度分布不均直接影響果實的內在與外觀品質。劉曼曼[4]的研究發現，香梨果實單果重、果實硬度、Vc含量、可溶性固形物含量均呈現在水平方向上外圍高于內膛。垂直方向上上層高于中下層，光照強度降低，使得果實單果重、總糖和Vc含量降低，果實硬度、總酸含量平均提高。在本研究中，與遮光果實相比，100%光照可以提高香梨單果重，果實縱橫比，可溶性糖、可溶性固形物、還原性糖、維生素C等含量；同時，降低了果面光潔度，果皮和果肉硬度，可滴定酸含量，與前人研究結果基本一致。

香梨果皮的色素含量與組成比例決定了果皮的光合能力[5]。在我們的研究中發現，香梨果皮中總葉綠素、chl a、chl b含量均隨光強的減弱而降低，而chl a/b卻不斷升高，說明香梨果皮光合能力隨光照強度的變化也發生了變化。在強光照下，chl a、chl b含量均高于遮陰下果皮中的含量，說明此時果皮無論是捕獲光能的能力，還是光能吸收的能力均高于遮陰后的果皮。但是隨光強的減弱chl a/b值不斷升高，說明chl b含量下降速率高于chl a的下降速率，以此來減少捕獲的光能。當果皮受到強光照射時，可以直接導致果皮中活性氧的增加,此時葉綠體內的抗氧化系統的抗氧化能力的增強可以有效地保護植物組受到ROS傷害[6]。大量研究表明，植物組織內的類胡蘿卜素、花青素、抗壞血酸等能夠直接清除葉綠體內產生的活性氧[7-8]。在本研究中，隨光強減弱香梨果皮中類胡蘿卜素含量先升高后降低，花青素含量隨光強減弱逐漸降低，說明類胡蘿卜素，與花青素的變化與光照有密切關系。強光下花青素含量的增加與光氧化程度密切相關。