云南冰糖橙果皮和果肉礦質元素含量與果實品質的關系

寸待澤 普金安 高俊燕 李晶 岳建強 杜玉霞 李丹萍 李雪 陳磊 周先艷 李進學

摘要：為了探討云南玉溪冰糖橙主產區不同果園果實營養狀況與果實品質指標的關聯性，對玉溪新平4個冰糖橙較集中鄉鎮的17個果園的冰糖橙果皮和果肉的礦質營養元素、單果質量、果形指數、可食率、可滴定性酸含量、可溶性固形物含量和固酸比進行測定分析。結果表明，不同果園冰糖橙的果實品質存在不同程度的變異，其中以固酸比的變異系數最大，為37.29%，可滴定性酸含量和單果質量次之，果形指數的變異系數最小，為3.84%。不同果園冰糖橙果皮和果肉中的礦質元素含量均存在差異，各元素含量變異系數最大的均為Mn，最小的為N。果皮和果肉礦質元素含量均相互影響，都存在一定的相關性。果皮及果肉N和K含量與可滴定性酸含量呈極顯著（P<0.01）正相關，與固酸比、可食率和可溶性固形物含量呈顯著（P<0.05）或極顯著（P<0.01）負相關;P含量與可滴定性酸含量呈顯著（P<0.05）或極顯著（P<0.01）正相關，與可食率呈顯著（P<0.05）或極顯著（P<0.01）負相關;Ca和Mg含量與固酸比和可溶性固形物含量呈極顯著（P<0.01）正相關，與可滴定性酸含量呈極顯著（P<0.01）負相關;Zn含量與固酸比、可食率和可溶性固形物含量呈顯著（P<0.05）或極顯著（P<0.01）正相關，與可滴定性酸含量呈極顯著（P<0.01）負相關;Fe和Cu含量與果實可食率呈顯著（P<0.05）或極顯著（P<0.01）負相關。此外，果皮中的Fe含量與可滴定性酸含量呈極顯著（P<0.01）正相關，與固酸比和可溶性固形物含量呈極顯著（P<0.01）負相關;果肉中的Mn與單果質量和橫徑呈顯著（P<0.05）負相關。果肉中N、P、K和Mg元素含量顯著（P<0.05）高于果皮，Ca和Mn元素含量顯著（P<0.05）低于果皮，而果肉和果皮中Fe、Zn和Cu元素含量之間不存在顯著差異性。對果皮和果肉礦質元素含量與果實品質關系進行研究，結果為云南冰糖橙平衡施肥、優質果品的生產提供科學依據。

關鍵詞：冰糖橙;果皮;果肉;礦質營養元素;果實品質;相關性分析

中圖分類號： S666.401 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2020）24-0207-08

果實品質不僅影響果實的價格，也影響市場的競爭力。礦質元素對果實品質起著無可替代的作用，無論是大量元素還是微量元素的過多或過少甚至缺失都會影響其品質[1-2]。大量研究表明，果實中的礦質營養含量受栽培管理技術、果樹品種、土壤質地、果樹和砧木種類等多種因素影響，而果實中礦質元素含量不僅反映了果園肥力水平、土壤的營養狀況、吸收利用效率，同時與果實的生理病害和品質特性密切相關[3-7]。細分果實各部分，研究果皮和果肉礦質營養與果實品質的關系，更能直接反映果實礦質營養與品質形成的規律，指導果樹的合理施肥、平衡施肥。云南冰糖橙種植面積不斷擴大，目前達6 700 hm2左右，是我國冰糖橙主栽產地之一[7-8]。目前，對于云南冰糖橙礦質營養與果實品質的關系還沒有系統的研究，生產上施肥問題突顯，樹體營養元素失衡比較普遍，果實大小不均，品質不高。因此，探明冰糖橙果實品質與果皮、果肉礦質營養元素的關系及果皮與果肉礦質營養的差異性，對于合理利用礦質營養、平衡施肥、提升果實品質具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2016年12月在云南省新平縣冰糖橙產區戛灑鎮、水塘鎮、漠沙鎮和者竜鄉選取17個種植面積在35 hm2以上的果園。在每個果園選擇樹體大小基本相同的9株樹，在每株樹的樹冠外圍隨機取8個果實，每個果園共取果實 72個左右，然后把果實隨機分成2份，每份36個，一份用于果實品質分析，一份切開分開果皮和果肉，烘干后粉碎，放于陰涼干燥處用于礦質元素分析[7]。

1.2 樣品測定

1.2.1 果實礦質營養的測定 氮、磷、鉀含量的測定采用HNO3-HClO4消煮法（測定儀器為FLAstar 3000流動分析儀）測定;鈣、鎂含量的測定采用1N中性醋酸銨浸提（采用原子吸收分光光度法）測定;鐵、錳、銅和鋅含量的測定采用二乙三胺五乙酸（DTPA）浸提法（采用原子吸收分光光度法）測定[9-10]。

1.2.2 果實品質的測定 對果實進行單果質量、縱橫徑、可滴定酸含量和可溶性固形物含量的測定。可溶性固形物含量采用手持糖度計測定，可滴定酸含量用手持糖酸一體機測定[8]。

1.3 數據分析

采用 Excel 2007和SPSS 22.0軟件進行數據統計處理、相關性和顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 冰糖橙果實品質指標

從表1可以看出，17個冰糖橙果園的果實品質指標存在不同程度的變異，其中以固酸比的變異系數最大，為 37.29%，可滴定酸含量和單果質量次之，果形指數的變異系數最小，為3.84%，這說明果園管理對果實固酸比、可滴定酸含量和單果質量等品質指標具有較大的影響。

2.2 冰糖橙果皮和果肉的礦質營養元素含量

從表2可以看出，不同果園冰糖橙果皮的礦質營養元素含量存在不同程度變異，變異系數從大到小依次為錳（Mn）、銅（Cu）、鋅（Zn）、鐵（Fe）、磷（P）、鈣（Ca）、鎂（Mg）、鉀（K）、氮（N）。其中，Mn含量變異程度最大，變異系數為69.20%，N含量變異程度最小，變異系數為11.02%。若設變異系數>30% 為強變異，20%<變異系數≤30%為中變異，變異系數≤20%為弱變異[11]，則Fe、Zn、Mn和Cu為強變異，P、Ca和Mg為中變異，N和K為弱變異。這主要是因為人們在生產中注重補充氮肥、鉀肥，而較少關注中微量元素肥料。多數礦質元素屬于中變異和強變異，這說明果皮礦質營養能夠敏銳反映樹體養分和土壤養分的變化。

從表3可以看出，不同果園冰糖橙果肉的礦質營養元素含量存在不同程度變異，變異系數從大到小依次為Mn、Ca、Cu、Zn、Mg、Fe、P、K、N。其中，Mn含量變異程度最大，變異系數為76.86%，N含量變異程度最小，變異系數為24.70%。若設變異系數>30% 為強變異，20%<變異系數≤30%為中變異，變異系數≤20%為弱變異[11]，則除N、P、K、Fe為中變異外，其他元素均為強變異。這是因為生產中注重補充氮肥、磷肥和鉀肥而對中微量元素關注較少。

2.3 果皮和果肉的礦質營養元素相關性分析

由表4可知，冰糖橙果皮礦質元素含量相互影響。其中，N與K和Fe呈極顯著（P<0.01）正相關，與Ca、Mg和Zn呈顯著（P<0.05）或極顯著（P<0.01）負相關;P與Fe和Cu呈極顯著（P<0.01）或顯著（P<0.05）正相關，與Zn呈顯著（P<0.05）負相關;K與Ca、Mg和Zn呈極顯著（P<0.01）負相關，與Fe呈顯著（P<0.05）正相關;Ca與Mg和Zn呈極顯著（P<0.01）正相關，與Fe呈顯著（P<0.05）負相關;Mg與Zn呈極顯著（P<0.01）正相關，與Fe呈顯著（P<0.05）負相關;Fe與Cu呈極顯著（P<0.01）正相關，與Zn呈極顯著（P<0.01）負相關。

由表5可知，冰糖橙果肉礦質元素含量相互影響。其中，N與P和K呈極顯著（P<0.01）正相關，與Ca、Mg和Zn呈極顯著（P<0.01）負相關;P與K呈極顯著（P<0.01）正相關，與Ca、Mg和Zn呈極顯著（P<0.01）負相關;K與Ca、Mg和Zn呈極顯著（P<0.01）負相關;Ca與Mg和Zn呈極顯著（P<0.01）正相關;Mg與Zn呈極顯著（P<0.01）正相關;Fe與Cu呈極顯著（P<0.01）正相關。

2.4 果皮和果肉礦質元素與果實品質相關性

從表6結果看出，冰糖橙果皮N含量與可滴定酸呈極顯著（P<0.01）正相關，與固酸比和可溶性固形物含量呈極顯著（P<0.01）負相關，與可食率呈顯著（P<0.05）負相關;P含量與可滴定酸含量呈顯著（P<0.05）正相關，與可食率呈極顯著（P<0.01）負相關;K含量與可滴定酸含量呈極顯著（P<0.05）正相關，與固酸比和可溶性固形物含量呈極顯著（P<0.01）負相關，與可食率呈顯著（P<0.05）負相關;Ca含量和Mg含量與固酸比和可溶性固形物含量呈極顯著（P<0.01）正相關，與可滴定酸含量呈極顯著（P<0.01）負相關;Fe含量與可滴定酸含量呈極顯著（P<0.01）正相關，與固酸比、可食率和可溶性固形物含量呈極顯著（P<0.01）負相關;Zn含量與固酸比和可溶性固形物含量呈極顯著（P<0.01）正相關，與可食率呈顯著（P<0.05）正相關，與可滴定酸含量呈極顯著（P<0.01）負相關;Cu含量與可食率呈極顯著（P<0.01）負相關。

從表7結果看出，冰糖橙果肉N含量與可滴定酸呈極顯著（P<0.01）正相關，與固酸比、可食率和可溶性固形物含量呈極顯著（P<0.01）負相關;P含量與單果質量呈顯著（P<0.05）正相關，與可滴定酸含量呈極顯著（P<0.01）正相關，與固酸比和可溶性固形物含量呈極顯著（P<0.01）負相關，與可食率呈顯著（P<0.05）負相關;K含量與可滴定酸含量呈極顯著（P<0.05）正相關，與固酸比、可食率和可溶性固形物含量呈極顯著（P<0.01）負相關;Ca含量和Mg含量與固酸比和可溶性固形物含量呈極顯著（P<0.01）正相關，與可滴定酸含量呈極顯著（P<0.01）負相關;Fe含量與可食率呈顯著（P<0.05）負相關;Zn含量與固酸比、可食率和可溶性固形物含量呈極顯著（P<0.01）正相關，與可滴定酸含量呈極顯著（P<0.01）負相關;Mn含量與單果質量和橫徑呈顯著（P<0.05）負相關;Cu含量與可食率呈顯著（P<0.05）負相關。

2.5 冰糖橙果肉和果皮營養元素含量比較

冰糖橙果肉與果皮養分含量的差異性分析（表8）表明，果肉中N、P、K和Mg元素含量顯著（P<0.05）高于果皮，Ca和Mn元素含量顯著（P<0.05）低于果皮，而果肉和果皮中Fe、Zn和Cu元素含量之間不存在顯著差異性。

3 結論與討論

果實的礦質營養元素主要依賴于果樹根系、葉片從土壤或葉面對礦質元素的吸收、運輸和分配，礦質營養是果樹生長發育、產量和品質形成的物質基礎，對果樹生長、果實產量和品質、果樹抗性有重大影響[7，12-15]。

3.1 冰糖橙果實品質指標和礦質元素含量

不同冰糖橙果園的果實品質指標存在不同程度的變異，其中以固酸比的變異系數最大，為 37.29%，可滴定酸含量和單果質量次之，果形指數的變異系數最小，為3.84%。王磊彬等的研究表明，富士蘋果不同果園果實品質變異系數很大的是固酸比、可滴定酸含量、可溶性糖含量，而變異系數較小的是可溶性固形物含量、果形指數[16]，與本研究結果基本一致。說明果園管理對果實固酸比、可滴定酸含量等品質具有較大的影響。

富士蘋果不同果園果實礦質元素Fe、Zn和Mn含量變異系數較大，N、P和Mg最小[16]，樸哲虎等的研究表明，蘋果梨不同果園果實各元素含量變異系數從大到小依次為 Zn、K、N、Fe、Ca、Mg、Cu、P、Mn[17]。而本研究表明，不同果園冰糖橙果皮和果肉的礦質元素含量均存在差異，果皮各元素含量變異系數從大到小排序為Mn、Cu、Zn、Fe、P、Ca、Mg、K、N，果肉各元素含量變異系數從大到小依次為Mn、Ca、Cu、Zn、Mg、Fe、P、K、N，由此看出各元素含量變異系數最大的均為Mn，最小的為N，這是因為生產中注重補充氮肥、磷肥和鉀肥，而對中微量元素關注較少。

3.2 果實礦質元素相關性

果皮和果肉的礦質元素含量間相互影響，都存在一定的相關性。N與K呈極顯著正相關，N和K與Ca、Mg和Zn呈顯著或極顯著負相關，P與Zn呈顯著負相關，Ca與Mg和Zn呈極顯著正相關，Mg與Zn呈極顯著正相關，Fe與Cu呈極顯著正相關。王磊彬等的研究表明，蘋果中N和P與 Mg 呈顯著正相關，K 與 Mg、Fe和Cu呈極顯著正相關，Ca與 Mg和Fe呈顯著正相關，Mg 與 Cu 呈極顯著正相關[16]。果實礦質元素之間存在協同或拮抗的作用，大量元素過多會影響中微量元素的吸收，如K與Mg間具有顯著的拮抗作用，K過量會通過抑制Mg吸收間接降低可溶性固形物的含量[18]，因此云南冰糖橙產區應注意合理施用氮肥、磷肥和鉀肥。

3.3 果實礦質元素與果實品質相關性

本研究中果皮及果肉礦質元素與果實品質相關性分析表明，N和K含量與可滴定酸含量呈極顯著正相關，與固酸比、可食率和可溶性固形物含量呈顯著或極顯著負相關。過量的N和K會導致果實可滴定酸含量增加，可溶性固形物含量減少[19-20]，蘋果梨中N和K含量與總酸含量呈正相關，K含量與可溶性固形物含量呈正相關，N含量與可溶性固形物含量呈負相關[17]，蘋果果實中N含量與果實可溶性固形物含量和固酸比呈極顯著負相關[21]，與本研究結果一致;而篤斯越橘果實中K含量與可溶性糖含量呈顯著正相關[22]，與本研究結果相反;P含量與可滴定酸含量呈顯著或極顯著正相關，與可食率呈顯著或極顯著負相關。黃霄等的研究表明，白玉枇杷、富士蘋果果實中P含量與可滴定酸含量呈極顯著正相關[23-24];而樸哲虎等的研究表明，蘋果梨中P含量與總酸含量呈負相關[17]，與本研究結果相反;Ca和Mg含量與固酸比和可溶性固形物含量呈極顯著正相關，與可滴定酸含量呈極顯著負相關。張強等的研究表明，蘋果中的Ca含量與固酸比和可溶性固形物含量呈極顯著正相關，與果實中的可滴定酸含量呈負相關[21，25]，李性苑的研究表明，柑橘缺M可使檸檬酸含量升高，使可溶性固形物含量顯著降低[26]，廖育林等的研究表明椪柑施用Mg可使可溶性固形物含量升高，全酸含量降低[27]。而蘋果梨中Ca和Mg含量與可溶性固形物含量、總酸含量呈負相關[17]。枇杷中Ca和Mg含量與可溶性固形物含量呈極顯著負相關，Ca含量與可滴定酸含量呈顯著正相關[28]，這與本研究結果相反;Zn含量與固酸比、可食率和可溶性固形物含量呈極顯著或顯著正相關，與可滴定酸含量呈極顯著負相關。廖育林等對椪柑的研究結果[27]與之相似，于馨淼等的研究表明鋅肥可降低枇杷可滴定酸含量[29]，樸哲虎等的研究表明蘋果梨中Zn含量與可溶性固形物含量呈正相關，與總酸含量呈負相關[17]，但是，顧曼如等在蘋果上研究結果[30-31]與之相反，這可能是同種元素在不同物種間對果實品質影響不同;Fe和Cu含量與可食率呈極顯著或顯著負相關。此外，本研究果皮中的Fe含量與可滴定酸含量呈極顯著正相關，與固酸比和可溶性固形物含量呈極顯著負相關;果肉中的Mn含量與單果質量和橫徑呈顯著負相關。

3.4 冰糖橙果肉和果皮營養元素含量比較

果肉和果皮營養元素含量比較表明，果肉中N、P、K和Mg元素含量顯著高于果皮，Ca和Mn元素含量顯著低于果皮，而果肉和果皮中Fe、Zn和Cu元素含量之間不存在顯著差異性。Organ等在哈姆林臍橙上的研究發現果皮中K元素減少會增加果皮開裂[32]，李春燕等研究發現棗在脆熟期，果肉中 Ca和Mn 元素含量均低于或顯著低于果皮[33]。對蘋果的研究發現，Ca與果實硬度呈正相關，可防止果實變軟，減少貯藏病害，Ca在果實中含量的變化表現為果皮>種子和果核>果肉[6，34-35]。

綜上所述，不同冰糖橙果園的果實品質存在不同程度的變異，果皮和果肉的礦質元素均存在差異、相互影響且存在一定的相關性，果實礦質元素之間存在協同或拮抗的作用，各種礦質元素協同調控其品質形成，因此在云南冰糖橙生產中應適當控制大量元素的施用，適當增施Ca、Mg和Zn等中微量元素，以實現優質果品的生產。

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