光照強度對歐李果實成熟期及品質的影響

喬羽佳，王鵬飛，張建成，付鴻博，杜俊杰

（1.山西農業大學園藝學院，山西 太谷 030801；2.黑龍江省農業科學院鄉村振興科技研究所，黑龍江 哈爾濱 150000）

歐李（Ceasrush humilis（Bge.）Sok）為薔薇科櫻桃屬矮生櫻桃亞屬的多年生落葉灌木，是我國特有的野生果樹，其廣泛分布于黑龍江、遼寧、內蒙古、河北、山西等北方13 個省、市和自治區[1]。歐李是藥食同源植物，在我國古代，中藥中的郁李仁采自郁李、歐李等櫻屬植物，其具有的藥效是因為種仁中含有一種叫苦杏仁苷的成分，具有潤肺滑腸、下氣利水的功效。歐李植株雖低矮，但根系發達、適應性強，是抗寒、抗旱、耐瘠薄的經濟林樹種，曾被國家林業局在環京津地區防沙治沙工程和“三北”防護林等重點林業生態工程建設中廣泛推廣應用[1]，在我國“一帶一路”戰略下的沙產業及西部開發中發揮重要作用[2]。現如今，歐李已被發現和培育的種質較多，葉形葉色、花形花色多樣，果實顏色豐富、口感甜酸，成熟期伴有濃郁獨特的果香。果實還含有豐富的糖、蛋白質、維生素C、礦質元素[3]、17 種氨基酸[3-4]和花色苷[5]及其抗氧化活性物質[6]，其種仁中含有不飽和脂肪酸[7]，是有較高的食用和保健價值。歐李應用廣泛，可用于鮮食、加工制干[8]，還可作為矮生砧木，制作特色果樹盆景等，其同俄羅斯的大果沙棘、美國的藍莓等成為我國的“第三代果樹”[9]。

近年來，歐李果實品質方面的研究主要集中于不同品種（系）歐李植株在自然生長環境下果實糖[10-11]、有機酸[10-11]、營養成分和類黃酮、花色苷的積累特性，水分脅迫下歐李植株的生理響應[12]及遮陰處理對歐李植株營養生長及果實生長的影響，其中，肖嘯等[13]以3年生盆栽歐李為對象，于萌芽期進行遮光25%、遮光50%、遮光75%處理，結果表明，歐李具有一定的耐陰能力，在遮光50%以上的條件下仍能良好生長。而目前對歐李整個果實發育過程中外在、內在品質及活性物質積累研究不足。

本試驗以5年生農大6 號歐李果實為材料，設置3 種光照強度處理（100%全光照，自然光照39%，自然光照18%），通過測定各時期平均單果質量、縱徑、橫徑、pH 值及還原糖、可滴定酸、總黃酮、總酚、單寧的含量，以明確不同光照強度對歐李果實品質的影響，旨在為生產中歐李的栽培提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在山西省晉中市太谷縣巨鑫現代農業示范園區（37°23′35.95″N，112°29′33.24″E）。該地屬暖溫帶大陸性氣候，年平均氣溫在9.8 ℃，無霜期為175 d，降雨量462.9 mm。

1.2 試驗材料

供試材料為5年生歐李農大6 號。

1.3 試驗設計

試驗于2018年5—9月進行。選取長勢一致，健康無病蟲害的5年生歐李農大6 號，南北方向排列，株行距為0.7 m×0.7 m。試驗設3 個光照處理（CK.100%全光照；T1.30%自然光照；T2.18%自然光照），于2018年5月初即幼果期，用管架在歐李植株的四周搭建成39.20 m×3.65 m×1.52 m（長×寬×高）的遮陰架，并在鋼管架頂部覆黑色遮陽網，遮陰覆蓋歐李植株。試驗采用完全隨機試驗設計，每個處理選擇40 株歐李，3 次重復，共120 株歐李植株。試驗期間各處理管理水平保持一致。選擇遮陰前、遮陰后10 d、硬核期、轉色期、著色期、成熟期采摘果實，并迅速帶回實驗室，備后續分析。

1.4 測定指標及方法

1.4.1 一天內不同時間段光照強度的測定 2018年7月7日，晴天，在處理區和各對照區共選取3 個觀測點，觀測點設在歐李植株附近距地面40 cm 處，在 8：30—18：30 每隔 1 h 測定一次 CK，T1，T2的光照強度，共測11 次。

1.4.2 果實外在品質的測定 于不同歐李果實發育時期選擇數量不等的果實，擦凈，去果柄，用JJ224BC 型電子天平稱其質量，精度0.000 1 g，重復3 次，計算歐李果實的平均單果質量；同時隨機選取5 個歐李果實，采用數顯游標卡尺測定果實縱徑（果實頂部到基部的距離）和橫徑（垂直于歐李果實縫合線的最寬處）；果實外觀色澤指標測定，隨機選取5 個歐李果實，擦凈，在果實赤道部位4 個方向上，采用 YS3060 型分光色差儀測定其 L*，a*，b*值，色度角H（°arctangen（tb*/a）*）、色澤飽和度C（[a*2＋b*2]1/）2及果實顏色指數CIRG（（180°-H°）（/L*＋C））。

1.4.3 果實內在品質的測定 果實取回后，擦凈，之后去果柄和果核，置于40 ℃烘箱內，烘至恒質量，用小型粉碎機粉碎，過0.154 mm 篩，進行果實內在品質的測定。還原糖含量采用3，5-二硝基水楊酸比色法測定；可滴定酸含量采用NaOH 酸堿滴定法測定；pH 值采用 STARTER 2100 型實驗室 pH 計測定；多酚含量采用福林酚法測定；總黃酮含量采用NaNO2-A（lNO3）3-NaOH 比色法測定；單寧含量采用Folin-Denis 法測定。各重復3 次，取平均值。

1.5 數據處理

試驗數據采用Microsoft Excel 2010，SAS v8.0 軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 一天內光照強度的變化

從圖1可以看出，CK，T1，T2這 3 個處理的光照強度日變化均呈“雙峰型”，其最大值或峰值都出現在 12：30 左右，另外一個高峰出現在 16：30；一天內，與CK 相比，T1，T2光照強度較低且變化幅度小，T1，T2光照強度分別比CK 減少了60.76%和82.02%，可見，這2 種處理的遮陰效果明顯。經計算，T1處理在13：30 時遮光度最大，達64.39%，在18：30 最小，為 56.20%；T2在 10：30—11：30 時遮光度最大，達 83%，在 18：30 最小，為 80.31%。

2.2 不同光照強度對歐李果實生長發育期的影響

表1 不同光照強度下農大6 號果實生長發育期的變化

由表1可知，隨著遮陰程度的增加，T1，T2處理果實成熟期較CK 分別延后了13，18 d，說明遮陰處理可以延長果實發育，推遲果實成熟。

2.3 不同光照強度對歐李果實單果質量和縱橫徑的影響

由表2可知，歐李果實平均單果質量隨著發育時期的推進逐漸增大，遮陰處理后，同一時期內隨著遮光度的增加，平均單果質量降低，表現為CK＞T1＞T2。遮陰處理 10 d 后，T1，T2處理與 CK 相比，果實單果質量有顯著差異（P＜0.05）；硬核期和轉色期差異不顯著；在著色膨大期，平均單果質量差異顯著（P＜0.05）；果實成熟期時，T1與 CK 接近，達到農大6 號商品外觀品質，單果質量在10 g 以上，而T2的平均單果質量僅6.82 g，比CK 下降了40%。在果實大小方面，隨著果實發育期的推進歐李果實縱橫徑逐漸增大，與對照相比，T1縱徑差異不顯著，橫徑于遮陰后10 d、硬核期、著色膨大期差異顯著（P＜0.05）；T2 處理縱徑除遮陰前、遮陰后 10 d 和轉色期差異不顯著，橫徑除遮陰前、轉色期差異不顯著外，其他時期縱橫徑均有顯著差異（P＜0.05）。

表2 不同光照強度下農大6 號果實平均單果質量和縱徑、橫徑變化

2.4 不同光照強度對歐李果實主要內含物的影響

2.4.1 不同光照強度對歐李果實pH 的影響 由圖2可知，正常光照條件下歐李果實的pH 值集中于4～5；隨著果實的發育，pH 值降低，遮陰處理的歐李果實在果實發育過程中呈先上升后下降的趨勢。在轉色期前，T1，T2的 pH 值高于 CK，轉色期后，T1，T2的pH 值低于CK。遮陰處理與對照在pH 值方面有顯著差異，但T1，T2之間差異不顯著。

2.4.2 不同光照強度對歐李果實還原性糖含量、可滴定酸含量的影響 從圖3可以看出，隨著果實的發育，還原性糖含量先降低后升高，與CK 相比，T1，T2還原性糖含量均降低，其中，T2的還原性糖含量相比 T1降低明顯；歐李果實成熟期，CK，T1，T2還原性糖含量之間差異顯著（P＜0.05）。

由圖4可知，隨著果實的發育，歐李果實的可滴定酸含量呈先降低后升高的趨勢，隨著遮光度的增加，可滴定酸含量升高明顯，其中，T2的可滴定酸含量相比T1增加較多，果實成熟期，T1處理與CK間無顯著差異（P＞0.05），T2處理與 CK 間差異顯著（P＜0.05）。

2.4.3 不同光照強度對歐李果實總黃酮、總酚、單寧含量的影響 由表3可知，不同光照條件下果實中總黃酮含量范圍在15.01～306.08 mg/g，總酚含量范圍在11.10～79.10 mg/g，單寧含量范圍在2.03%～26.9%。果實發育期內，CK，T1，T2這 3 種光照處理下次生代謝物隨著果實發育的進程均呈現出快速下降的趨勢，即幼果期總黃酮、總酚、單寧含量最高；在果實發育前中期，次生代謝物迅速下降，果實發育后期緩慢下降；成熟期最低。與CK 相比，遮陰處理后總黃酮、總酚、單寧含量均下降；在著色期，T1的總黃酮、總酚、單寧含量與CK 差異不顯著，T2的總黃酮、總酚、單寧含量與CK 間差異顯著，且T1，T2含量間差異顯著；其他發育時期，則表現出T1，T2的總黃酮、總酚、單寧含量均比CK 顯著降低。

表3 不同光照強度下農大6 號果實的總黃酮、總酚及單寧含量的變化

2.4.4 不同光照強度對成熟期歐李果實色澤的影響L* 表示光澤明亮度，取值范圍為[1，100]，L* 值越大，表示果面亮度越高，著色越淺，反之越低。a*，b*表示顏色組分，取值范圍為[-60，+60]，其中，+a*為紅色，-a*為綠色；+b*為黃色，-b*為藍色，其絕對值越大，顏色越深[14]。由表4可知，隨著遮陰程度的增大，L*值增大，果面亮度越高，果皮顏色越淺；在果實成熟期，a*值大小順序為CK＞T1＞T2，b*值大小順序為T2＞T1＞CK，說明全光照條件下，果實顏色最紅，隨著遮光率的增大，果實顏色偏黃，3 個光照強度下的a*值間無顯著差異，而b*值間有顯著差異，說明遮陰對b* 值影響較大；色度角H°表示色素的類型，其值越低表示顏色越紅[15]，本試驗中，遮陰處理T1，T2處理的色度角H°均高于CK，說明全光照下果實顏色最紅；CIRG 值為果實顏色指數，果實成熟時，隨著遮陰程度的增大，CIRG 值減小，說明遮陰抑制果實著色。

表4 不同光照強度下成熟期歐李果實色澤的變化

3 結論與討論

植物在生長發育過程中，遭遇環境因子的非生物脅迫和病蟲害等生理脅迫時，植物體內會發生一系列生理生化變化。對灌木果樹歐李而言，其植株低矮，生長過程中易受到周圍環境的影響，特別是光照強度的影響。

光線是影響果樹生長和果實品質的重要因素。本研究表明，遮陰導致歐李果實成熟期推遲，與CK相比，T1，T2處理分別使歐李果實成熟期延遲了13，18 d。唐明等[16]研究表明，遮陰使豐水梨光照強度降低50.04%，果實采收期推遲14 d 以上。果實外觀品質方面，平均單果質量隨著遮陰程度的增加而降低，覆蓋遮陽網后，葉幕溫度降低，晝夜溫差減小，相對濕度增大，光照強度顯著降低[17]，使果實生長緩慢。本研究表明，在遮陰后10 d，歐李果實平均單果質量因橫徑增長緩慢，T1，T2處理的平均單果質量與CK 相比顯著降低；隨著歐李果實的發育，在硬核期，遮陰處理的果實橫徑與CK 相比仍表現顯著差異，但T1處理的果實縱徑變化不顯著，導致T1平均單果質量與CK 間無顯著差異，T2平均單果質量與對照表現顯著差異；轉色期時，歐李果實的平均單果質量和縱橫徑均無顯著差異。同樣因果實橫徑的影響，在著色期，T1，T2處理與對照在平均單果質量上表現顯著差異；在果實成熟期，T1橫徑與對照無顯著差異，T1平均單果質量與CK 也無有顯著差異，二者的果質量均在10 g 以上，但重度遮陰則會明顯降低果實大小和果實質量，T2橫徑與CK相比顯著降低，T2平均單果質量與CK 相比顯著降低，果實質量下降了40%。龔云池等[18]研究結果表明，不同光照強度對鴨梨單果質量的影響不顯著；隨著光照強度的減弱，單果質量下降，而且大小不均勻的程度加重。唐明等[9]分析了遮陰和對照樹果實鮮質量生長未見有顯著差異的原因，可能是因為遮陰延長了果實在樹上生長的時間，所增加的果實生長量彌補了因光照強度下降所減少的果實生長量。韋蘭英[19]研究結果表明，遮陰對獼猴桃桂海4 號的果實外觀無顯著影響，但是卻顯著影響了其果實品質。

本研究表明，果實內在品質方面，隨著果實的發育，全光照條件下，歐李果實pH 值呈下降趨勢，但經遮陰處理的歐李果實，pH 值先上升后下降；成熟期時，遮陰處理的pH 值低于全光照處理，果實偏酸，這與不同光照下歐李果實pH 值變化一致。果實中的總糖、總酸含量及香氣決定了果實口感的好壞。光照促進了糖分的積累，全光照條件下，歐李果實中的還原糖最高，在果實成熟期，T1，T2的還原糖含量與對照相比顯著降低；遮陰使果實有機酸含量升高，但T1處理與對照無顯著差異，T2處理與對照差異顯著。酚類化合物是一種次生代謝產物，本試驗結果表明，遮陰處理會影響次生代謝物的產生，隨著遮陰強度的增大，總酚、總黃酮及單寧含量降低。

本研究表明，遮陰引起光照強度降低，導致歐李果實成熟期延長，果實單果質量、縱橫徑均降低，在果實成熟期，與全光照相比，自然光照39%處理的平均單果質量和果實縱橫徑無顯著差異，自然光照18%處理的平均單果質量和果實縱橫徑差異顯著，遮陰處理的果實大小不一，植株易感病。內在品質方面，果實中的還原性糖、總黃酮、總酚、單寧含量在不同發育時期呈下降趨勢，有機酸含量呈上升趨勢，在果實成熟期，與全光照相比，自然光照39%處理的還原性糖、總黃酮、總酚、單寧含量差異顯著，可滴定酸含量差異不顯著；自然光照18%處理的還原性糖、總黃酮、總酚、單寧、可滴定酸含量均有顯著差異；與全光照相比，遮陰使成熟期歐李果皮顏色變淺。