□張健鵬,王簫揚*,曹冰冰,劉雅潔,楊延寧
(1.延安大學物理與電子信息學院 陜西 延安 716000;2.陜西省能源大數據智能處理省市共建重點實驗室 陜西 延安 716000)
蘋果是一種薔薇科蘋果屬植物,口感酸甜,富含豐富的營養物質,包括糖分、有機酸、膳食纖維以及多種維生素。20 世紀50 年代以來,我國果農一直在給蘋果等水果套袋,并且在80 年代克服了低成本水果專用袋的難題,套袋技術取得了顯著進步[1-2]。此后,套袋技術不斷發展和完善。
隨著社會經濟發展以及生活水平提高,人們更加青睞高質量和綠色無公害的水果,市場中銷售的綠色無公害水果價格明顯高于普通水果,綠色無公害水果大多為套袋水果。蘋果作為一種需求量較大的水果,其套袋技術尤為重要[3]。由于蘋果套袋和取袋時間相對集中,導致在短時間內對勞動力的需求過高,用工量大、勞動力缺乏、對天氣依賴性強、工薪高,加之工序繁多、操作部位高,對工人的專業性要求較高,同時也增加了污染和城市垃圾處理壓力。因此,研發新型套袋技術已經成為蘋果產業的必然趨勢,能夠滿足人們對高品質生活的要求,其中免套袋技術具有較大優勢。
決定蘋果“賣相”的指標包括果實大小、外型和著色度,其中果實的著色度是非常關鍵的指標。果皮中的葉綠素、類胡蘿卜素、花青苷決定了蘋果的著色情況,顯示的顏色分別是綠色、黃色、紅色。正常成熟的果實,葉綠素顯示的顏色褪去后,類胡蘿卜素構成了果面的底色,顯示為黃色,花青苷構成了果面的表色,顯示為紅色。因為這3 種物質在果皮內生成的比例不同,所以形成各種顏色的果實。
光照是影響葉綠素合成的主要因素,蘋果果實長時間在套袋條件(即遮光條件)下生長,葉綠素的合成受到了抑制,使果皮表面底色變淺,有利于花青苷充分顯現,使果實在極少量綠色底色的基礎上,顯現出鮮紅的色澤,如紅色品種紅富士、新紅星、喬納金等。
一些專家認為,果實表皮的角質層受損發生龜裂時,果實外層細胞暴露,在外界因素的刺激下,產生木栓組織而形成果銹。也有人認為在果皮角質層完好的情況下,因果實發生不正常的分裂增殖,產生的木栓組織頂破角質層而形成果銹。
給蘋果套袋后,果實被紙袋保護,果實細胞不與外界直接接觸,大大減少了外界因素如風、雨、農藥、蟲蛀、有害光線等的直接刺激,降低了角質層受損的概率。同時,表皮層細胞分泌的蠟質和木質素的合成因套袋遮光減少,抑制了木栓形成層的產生和發育,達到了防除果銹的目的。蘋果套袋技術不但能防果銹,還能使果面不受煤污斑、藥斑等污染,讓果實光滑無瑕。
給蘋果套袋后,紙袋作為“第一道防線”,抵擋了外界病毒的侵入。另外,蘋果套袋后,農藥的使用次數減少,降低了農藥的殘留量。通過測定,套袋蘋果的農藥殘留量僅為0.045 mg/kg,而不套袋蘋果的農藥殘留量則為0.24 mg/kg。蘋果套袋已成為當前開發綠色食品不可缺少的重要措施之一。
不同蘋果品種的耐藏性差異較大,一般早熟品種耐藏性較差。蘋果套袋后,由于皮孔覆蓋范圍減小,導致果皮氣體交換值減少,因此果皮失水程度降低,不會產生果實皺皮現象。
另外,套袋蘋果不易受到外界病蟲侵害。在貯藏階段,蘋果病害率大大降低,耐藏性得以提高。經過測定可知,一般蘋果可以貯藏約100 d,其中套袋果的壞果率為0.8%,不套袋果的壞果率為14.2%;套袋果的失水率為5.5%,不套袋果的失水率為5.8%。事實證明,套袋的時間越早,效果越明顯。除此之外,紙袋內部的濕度情況是果皮發育的重要因素。
給蘋果套袋后,可防止灰塵、農藥等對果面的污染,有效預防果面煤污病[4]。另外,還可以防止鳥雀和昆蟲類為害以及冰雹傷果等。蘋果套袋后裂果率大大降低,提高了蘋果種植的經濟效益。
一般套袋蘋果的含糖量比不套袋的蘋果低1 個百分點左右。如新紅星套袋果含糖量比對照不套袋果下降0.5 個百分點,紅富士下降1~1.3 個百分點。
由于沒有長時間受到日光直接照射,同時蘋果套袋在一定程度上減弱了蘋果表面的蒸騰作用,降低了幼果對鈣等微量元素的吸收,在一定程度上增加了缺鈣等病害發生的可能性。
蘋果套袋,不只紙袋的成本高,同時費時、費力、費工,大大增加了對勞動力的需求。
套袋蘋果上色難,易返青褪色,絕大多數果實均為不健康的紅色,并非自然紅[5]。
許多蘋果進入結果期后果實生長速度變慢,由于受外界環境影響,出現果實口味差、上色難、品質低等問題,甚至出現爛果、壞果現象,大大降低了果農的收益。同時,由于紙袋成本高,果農的收益進一步降低。
果袋消耗大量的木材資源,不利于生態建設,并且套袋材料多為不易降解的材料,對土地帶來了極大的污染。
據報道,部分果園近年出現了摘袋后果實返綠的現象,既影響了果品質量,又增加了生產成本,降低了經濟效益[6]。目前,國外果農大部分取消了蘋果套袋。我國是蘋果生產大國,但蘋果質量在國際市場上仍處于中低水平,由此可見,發展蘋果免套袋技術是必然趨勢。
免套袋蘋果色澤自然、光潔度好,糖分、硬度、口感等都明顯好于套袋蘋果。
免套袋膜屬于安全性高、成本低的新型材料,使用方法簡單,降低了蘋果表面的農藥殘留量,同時具有良好的降解性能,降解后還可以為果樹提供營養。
免套袋膜技術采用噴施方法,所需勞動力較少,成本較低,與套袋相比,成本可減少1/2,減輕了果農負擔,提高了果農收入。
免套袋蘋果色澤鮮艷,果皮表面光滑整潔,口感、質量也明顯好于套袋蘋果,人們的需求量更大,帶來的經濟效益更高。同時,免套袋技術大大降低了外界環境對蘋果的污染,壞果率也因此降低,在很大程度上減少了果農的損失。此外,還節省了人力,降低了成本,提高了果農的收益。
套袋技術可以促進蘋果果面著色、防除果銹、減少農藥殘留量、提高果實的貯藏性和果實的商品價值,但是套袋蘋果含糖量較低、含鈣量較少、套袋成本高。免套袋技術融合了不套袋與套袋技術的優點,解決了不套袋與套袋技術存在的問題,從而提高了經濟效益,使蘋果品質更高。
農業農村優先發展,要體現在公共資源配置上。
——習近平