鹿宏麗,艾力亞斯·艾合麥提,貢 翔,張 銳,木塔里甫·艾海提*
(1.新疆生產建設兵團塔里木盆地生物資源保護利用重點實驗室,新疆 阿拉爾 843300;2.塔里木大學園藝林學學院;3.南疆特色果樹高效優質栽培與深加工技術國家地方聯合工程實驗室)
核桃(Juglans regia L.)為胡桃科(Juglandaceae)胡桃屬(Juglans)植物,果實內富含多種氨基酸、蛋白質、礦質元素等營養物質,是世界范圍內的重要經濟作物之一。新疆核桃主產區主要分布在阿克蘇地區、喀什地區和和田地區,到2019年核桃種植面積已達到38.29萬hm2[1]。“溫185”作為南疆核桃主栽品種之一,因其個頭飽滿,出仁率高,且皮厚僅為0.8 mm等特點而廣受消費者歡迎。隨著核桃產量的逐年增加,人民生活水平的不斷提高,人們對于核桃品質的要求也日益增加。核桃適時采收是核桃品質提高的重要因素之一,而目前多數種植者僅憑借經驗進行核桃采收,極易錯過最佳采收期,從而影響核桃質量。因此,明確核桃采收期對于核桃管理具有重要意義。
前人研究發現,形成果實品質差異的主要原因是樹體本身的營養積累程度,葉片的生長狀況影響著樹體的養分積累,而養分的積累程度是影響果實品質的重要因素之一,另外,由于不同水分狀況、光照條件、土壤肥力水平和管理措施等條件也可造成果實品質的差異[2]。劉松忠[3]等研究發現,白梨在不同成熟期時,品種間果實糖酸組分或有機酸組分存在顯著差異。張姣姣[4]等研究發現,隨著甜瓜果實的成熟衰老,甜瓜的硬度呈現緩慢下降的趨勢,耐貯性具有較大差異。核桃成熟的日期因核桃品種、地區、氣候的不同而異[5]。張清元[6]發現,隨著核桃采收期延后,核桃的單仁質量逐漸提高。陳利英[7]等以早實核桃“綠嶺”為試材,研究發現核桃過早采收會顯著降低核桃堅果的外觀品質和脂肪含量。因此,研究不同成熟期核桃果實品質差異,確定核桃最適采收期,可為核桃商品化種植提供有效方案。本試驗在“溫185”完全成熟期之前13 d開始采樣,對其5個外觀指標及4個內在品質指標進行測定,比較不同采收時期核桃品質變化,為最適采收期的確定奠定理論基礎。
試驗地位于新疆生產建設兵團第一師三團。供試核桃品種為“溫185”。
自核桃成熟初期(8月20日)至核桃完全成熟(9月1日)開始采樣,分別采集核桃樹體中部及下部4個方向的果實,每棵樹采摘8個果,進行5組對比試驗。人工脫去青皮,45 ℃烘干,干果用于測定外觀指標。剝取核桃仁混合后測定內在品質指標。果實可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法,于波長620 nm處測其吸光度,再查標準曲線得到樣品糖濃度[8]。果實可溶性蛋白質含量測定采用考馬斯亮藍法,在620 nm下比色測定吸光度。果實單寧含量測定采用李知陸[9]等的方法,在765 nm波長下測定吸光度。果實脂肪用索氏提取器提取,利用稱重法計算核桃果實脂肪含量。果實外觀測定用游標卡尺測量縱寬、橫寬、側寬、峰高和殼厚度,用電子秤稱量核桃單果重。
采用Microsoft Excel 2010軟件進行數據整理,DPS 7.05軟件對試驗數據進行單因素變量方差分析及Duncan氏顯著性檢驗。
2.1.1 果實脂肪含量
采收期內核桃脂肪含量如圖1所示,可見核桃脂肪含量變化差異較大,在采收期間脂肪含量范圍在0.60~0.80 mg/g,核桃果實脂肪含量在檢測期內有上下浮動趨勢。8月23日含量為0.76 mg/g,達到檢測期內的峰值,8月28日含量最低,僅為0.62 mg/g,與最高含量值相差0.14 mg/g。
2.1.2 果實可溶性蛋白含量
核桃果實可溶性蛋白含量測定結果見圖2,由結果可知,核桃果實中蛋白質含量趨于平穩,平均含量在0.83~0.92 mg/g范圍內浮動,其中最低含量為8月24日的0.83 mg/g,最高含量為8月28日的0.92 mg/g,最高含量較最低含量提高9.78%,在整個成熟期內可溶性蛋白含量無顯著變化差異,因此成熟期的13 d內均可采收。
2.1.3 果實可溶性糖含量
由圖3可知,核桃果實可溶性糖的含量呈曲線下降趨勢。其中:成熟早期核桃果實中可溶性糖含量達到最高(8月20日),平均含量達1.60 mg/g;完全成熟期最低,僅為1.10 mg/g(9月1日),為檢測期內最低含量,最高含量較最低含量高出1.43倍。核桃果實發育過程中糖轉化為脂肪及蛋白質,因此可溶性糖含量不斷降低。

圖3 果實可溶性糖含量
2.1.4 果實單寧含量
由圖4可知,核桃果實中單寧含量積累隨時間延長呈增加趨勢,峰值含量在8月28日達933.07 mg/g,較8月20日的最低含量提高490.35 mg/g。同時,可確定最適采收期在8月20日至22日之間,此時單寧含量為成熟期內的最低區間,平均含量僅為573.71 mg/g,顯著低于8月23日至9月1日的平均單寧含量(866.02 mg/g)。

圖4 果實單寧含量
核桃果實外觀指標測量結果見表1。由結果可知,成熟期內核桃果實的單果重在8.12~11.50 g之間,縱寬在35.01~38.84 mm之間,橫寬在29.58~34.44 mm之間,側寬在29.36~33.40 mm之間,縫高和殼厚在成熟期內變化差異不顯著,總體平均值為2.31 mm和1.69 mm。核桃單果重、縱寬和側寬平均值均在8月27日達到最高,分別為11.50 g、38.84 mm和33.40 mm。縫高最高峰值在8月22日達2.57 mm,殼厚峰值在8月24日達1.97 mm,橫寬峰值在8月28日達34.44 mm。其中,除平均縫高和平均殼厚有較為明顯增大趨勢外,其余指標均有不同程度的減小現象。

表1 核桃外觀指標
由圖5可知,核桃出仁率表現為先增加后趨于平穩的趨勢,在8月20日至9月1日最高值達62.08%(8月29日),最低值為57.07%(8月20日)。在8月25日后,出仁率均在60%以上,直至9月1日無顯著差異性變化,因此8月25日后采收可得到較為飽滿的核桃果實。

圖5 果實出仁率
不同成熟期核桃果實部分營養物質的積累程度具有顯著差異,確定核桃最佳采收時期的關鍵在于了解不同時期核桃果實內營養物質的積累程度。對大量研究論述核桃最適采收期的結論發現,大部分都是依靠經驗采收,過早采收會出現果實裂縫、青皮不易剝離、種仁不飽滿和不耐儲藏等情況[10],過晚采收則出現核桃果實在樹體上掛果時間太長,青皮開裂時間長,核桃干果霉變,果實種皮褐化嚴重。本研究發現,單寧含量隨采收時間推遲呈增加趨勢,且可溶性糖含量在成熟期內隨時間變化呈逐漸下降趨勢,最低值達1.10 mg/g,二者結合便可導致核桃出現苦澀口感,正如李志紅[11]等提出單寧含量過高會使核桃仁出現強烈的苦澀感,過早或過晚采收均可影響核桃的品質和口感。王建友[12]等研究發現,過早采收會導致核桃養分積累不足,過晚采收會顯著降低水分和維生素E的含量,本研究發現核桃果實會隨時間推移而縮小,這可能與果實水分含量散失有直接聯系。姚躍[13]等發現核桃核仁內的可溶性蛋白等營養物質逐漸停止積累或轉化,于秋香[14]等提出早采收和晚采收都會對核桃的產量和品質造成影響,如出仁率、單仁質量、黑仁率和癟仁率等,但對脂肪和蛋白質影響相對不明顯。本試驗研究結果顯示,核桃果實成熟期內,蛋白質含量變化趨于平穩,可溶性糖含量呈明顯下降趨勢,單寧含量總體呈上升趨勢,而果實大小有輕微波動性變化的情況,分析原因與外界環境因素對果實內含水量的影響有較大聯系,賈艷芳[15]等提出了相同觀點。本試驗中出仁率在成熟期前期較低,最低值僅為57.07%,可溶性蛋白在成熟期的13日均無明顯差異變化,或出現停止積累的現象,有效證實了以上觀點。鄭艷芳[16]提出采收時期的不同主要與具體成熟日期、種植地區、氣候因素以及核桃品種有著關鍵聯系,本試驗也同樣說明南疆地區核桃“溫185”品種成熟期內部分內在、外在指標在不同日期有著不同程度的變化差異。因此探究核桃不同成熟期果實品質相關差異,對確定當地核桃品種最適采收期具有重要指導意義,其中果實內主要營養物質積累的波動性變化原因還有待研究[17]。
綜合分析可知,新疆南疆地區核桃“溫185”品種于從8月23日開始為核桃采收的適時期,在不考慮出仁率的情況下,單從果實口感出發,以8月20采收最佳,但從經濟的角度來看,8月25日開始為核桃采收的最適時期,在此期間核桃可溶性糖含量平均值為1.43 mg/g,高于總體平均值(1.31 mg/g),且單寧在該期間的平均含量達697.18 mg/g,顯著低于總成熟期的平均值(798.57 mg/g),脂肪含量在此期間平均值為0.70 mg/g,高于總成熟期的平均值(0.68 mg/g),蛋白質含量在整個成熟期內無明顯差異,因此可確定該時間段為采收最適時期。