完熟采摘對香榧產量和品質影響的初步研究

曹雯 ,肖慶來 ,鄭偉兵 ,葉衛軍 ,涂川林 ,朱旭黎 ,宋其巖,李杰峰?

(1.松陽縣自然資源和規劃局,浙江 松陽 323400;2.浙江省林業科學研究院,浙江 杭州 311300)

香榧是我國特有的經濟林樹種,樹形挺拔優美,干果營養豐富,具有較高的經濟價值和生態價值[1]。麗水市松陽縣作為全省香榧南擴的先行區和示范區,通過20 a 的不斷發展,香榧種植面積約5 833 hm2,2021 年香榧干果產量約60 t[2],為全省26 縣跨越式高質量發展和林農共同富裕起到重要助推作用。

根據植物生長規律,隨著種子的生長成熟,植株體內進行著復雜的生理生化變化,營養和活性成分在果實和植株間相互轉化和積累,除外界因素影響外,合理的采摘時間對產量和果實品質具有重要影響。國內外對油茶[3]、柑橘[4]、煙草[5]等植物的相關研究均表明采收時間十分重要。香榧果實生長期長,果實采摘后需經過堆漚和后熟,獨特的生理特性決定了科學的采收時間對香榧影響較大。香榧采收一般應在9 月上中旬果實假種皮開裂后進行,但是,香榧種內變異明顯,不同植株的果實成熟時間差異在一周左右。隨著規模化經營面積的增加,為了提前上市和節約勞動成本,種植戶經常提早采收且一次性采收完畢,導致了香榧品質差異較大。本試驗擬通過年度生長節律觀測掌握不同海拔香榧的開花和結果時間,并測定不同采摘時間香榧的含油率、蛋白質等生理生化指標,以期了解不同采摘時間的香榧產量和品質變化,為推廣香榧完熟采收技術提供科學參考。

1 材料與方法

1.1 材料

本次試驗選擇松陽縣三都鄉、安民鄉、玉巖鎮、赤壽鄉等4 個香榧基地 (表1),4 個基地海拔在500～900 m,試驗區地處浙江省西南部,亞熱帶季風氣候區,四季分明,水熱充足,降水量充沛。年平均氣溫17.7 ℃,年降雨量1 532 mm,年日照時間1 832 h。試驗樣地的香榧樹齡10～15 a,平均冠幅在3 m 左右,香榧生長茂盛。

表1 供試香榧基地基本情況

1.2 方法

在4 個香榧基地設立固定的觀測點,固定人員對香榧開花、結果和果實成熟時間進行觀測,并形成香榧年度生長節律記錄。在三都鄉香榧基地的不同方位 (東、西、南、北、中) 選擇5 個固定采樣區,每個固定采樣區以4 株長勢相近的香榧進行劃定。根據果實外觀特征劃定成熟時期,分為:M1-青綠 (未成熟) 時期、M2-微黃 (近成熟) 時期、M3-微裂 (成熟) 時期,每個時期在固定采樣區內的每株香榧上采摘榧蒲3 顆,每個成熟時期共60 顆榧蒲分別進行生理生化指標測定。

出仁率 (%)=種仁重/榧蒲重×100;用電子天平測量榧蒲和種仁重,榧蒲剝除假種皮和種殼獲得香榧種仁。

含水率 (%)=(鮮種仁重-烘干重)/鮮種仁重×100。樣品分批次采集后立即送實驗室稱重。

含油率采用索氏抽提法測定,蛋白質含量采用凱氏定氮法測定,總糖含量采用3,5-二硝基水楊酸比色法測定[6]。

1.3 數據分析

實驗數據用Excel 2007 和SPSS 19.0 進行統計和分析。

2 結果與分析

2.1 香榧成熟的生理表觀特征

通過對松陽縣三都鄉、安民鄉、玉巖鎮、赤壽鄉等4 個香榧基地的周年觀測,我們發現松陽縣不同海拔的香榧生理發育有5～15 d 的差距,其中雌花成熟時間表現較為明顯,高海拔區域晚開花10 d左右;果實成熟時間也表現為7 天左右的延遲。

總體上松陽縣香榧年度生產節律基本相同,香榧果實發育成熟一般從當年4 月上旬至翌年9 月中旬,跨越兩個年度,歷時480～500 d。根據觀測,其發育期間可以明顯的分為緩生期、速生期、內部充實期和成熟期等階段。

2.1.1 緩生期

從當年的5 月初到翌年的4 月底,當年8 月上中旬完成受精過程,幼果全部包埋于苞片中,外觀變化微小,歷時1 a。

2.1.2 速生期

第二年5 月初果實從苞片先端伸出至6 月底果實基本發育完整定型,為果實體積增長旺盛期,歷時約兩個月。在速生初期種子內部為液體狀,至后期種仁變凝膠狀并逐步硬化。

2.1.3 內部充實期

從6 月底至8 月下旬70 d 左右為種子內部充實期,此期間種子體積無明顯變化,果實外部光滑的假種皮表面有棱紋出現,并有一層蠟質白粉,肉質的假種皮內出現纖維質,柄由綠變成褐綠色,仁衣由淡黃變成淡紫紅色,種仁漿液逐步硬化,表面現微皺狀。

2.1.4 成熟期

一般在白露至秋分之間的9 月上中旬,年平均積溫高的地區比年平均積溫低的地區成熟期要晚7～15 d。

2.2 不同采摘時間的香榧產量的影響

對不同采摘時間的香榧的榧蒲和種仁進行質量測量分析,從表2 可以看出,不同時期的香榧種實重有較顯著的差異,M3 的鮮種仁和干種仁重均為最大。M3 的榧蒲重較M1 高7.33%,M2的榧蒲重較M1 高9.23%,方差分析表明M3 和M2 的榧蒲重差異不顯著,與M1 差異達到顯著水平。M3 的鮮種仁重較M1 高18.05%,M2 的干種仁較M1 高14.73%,方差分析表明M3 和M2 的干種仁重差異不顯著,與M1 差異達到顯著水平。M3 的干種仁重較M1 高20.05%,M2 的榧蒲重較M1 高15.77%,方差分析表明M3 和M2 的鮮種仁重差異不顯著,與M1 差異達到顯著水平。香榧不同成熟時期的種實重的變化規律呈現出隨成熟逐步增加的趨勢,未成熟階段到成熟階段的榧蒲和種仁重差異較為顯著,這說明在香榧的成熟過程中種仁干物質仍在不斷積累。香榧的生長和成熟過程中,各類物質會一直發生不同程度和速度的相互轉化,這與之前的研究結果相同[7]。因此,推廣香榧完熟采摘技術對確保香榧產量有積極的指導意義。

表2 香榧不同采摘時期的果實質量分析

2.3 不同采摘時間的香榧品質的影響

香榧營養物質十分豐富,脂肪類物質的含量占到了50%以上,脂肪類物質含量的高低決定著香榧炒制后的口感和味道,另外香榧還富含蛋白質等營養物質,因此,油脂、蛋白質、淀粉等含量是香榧品質的重要指標[8]。

通過表3 可以看出,M1、M2 和M3 的各項成分指標均有較顯著的差異,其中M3 的出仁率較M1、M2 高6.5 和3.3 百分點,方差分析均達到了顯著水平,其結果表明香榧在呈現青綠的未成熟階段到微裂成熟階段的果仁仍有較明顯的增長。

表3 香榧不同采摘時期的成分分析表

M3 的含水率較M1 降低1.50 百分點,較M2降低了0.84 百分點,方差分析顯示,M3、M2 和M1 的含水率差異均達到了顯著水平。其含水率在種仁成熟過程中逐漸減少的趨勢與植物的一般生長規律相同,其主要原因可能是種仁內脂肪類物質、蛋白質等物質的相互轉化過程中消耗了部分水分,同時失去假種皮的保護后,香榧種仁的含水率也會呈現逐漸降低的趨勢。

M3 的含油率分別較M1、M2 高6.02、3.21 百分點,M2 的含油率較M1 高2.81 百分點,方差分析顯示M3 的含油率與M1、M2 達到了顯著水平,M2 和M1 的差異不顯著。結果表明,香榧采用完熟采摘技術有助于增加油脂類物質積累,較青果時采摘可以顯著提高種仁含油率,理論上含油率能實現11%左右的增幅。這一結果與之前關于不同品種香榧油脂含量的研究結果相同,與油茶成熟階段油脂積累的規律也呈現相同趨勢。

總蛋白含量方面三個不同成熟時期的香榧種實差異明顯,總蛋白含量隨著成熟時間的推進呈現逐漸遞增的趨勢,其中M3 分別較M1、M2 高2.16、1.07 百分點,M2 的總蛋白含量較M1 高1.09 百分點,方差分析顯示,M1、M2 和M3 的總蛋白含量差異達到顯著水平。

不同成熟時期的香榧種實的總糖含量差異也較為明顯,與總蛋白含量的變化趨勢不同,總糖含量隨著成熟時間的推進呈現逐漸遞減的趨勢。M3 的總糖含量最低,較總糖含量最高的M1 低了3.74百分點,較M2 低1.85 百分點。未成熟階段M1 的總糖含量較初成熟的M2 高了1.89 百分點。方差分析顯示,3 個不同成熟時期的香榧總糖含量間差異都達到顯著水平,香榧種仁總糖含量隨著成熟度增加呈現逐漸降低的趨勢,其主要原因可能是前期種仁的幼胚發育從植物葉片光合作用中獲得糖分積累,保證其快速發育,而果實成熟后期糖類物質逐步轉化為脂肪類物質進行儲藏,從而變為種仁的總糖含量隨著果實成熟度的增加而不斷降低的趨勢,這與之前對山核桃[9]、油茶等木本油料作物的相關研究結果相同。

3 小結與討論

香榧是我國特有的經濟林樹種,生物活性成分多,經濟價值高,開發前景廣闊。隨著種植面積的逐年擴大,松陽縣近幾年有近2 000 hm2開始結果,合理科學的采摘時間對提高香榧的產量和品質均有重要作用。

本研究表明,在松陽縣不同海拔的香榧總體年度生長節律表現為相同趨勢,但不同海拔的香榧在雌花開放、果實成熟等關鍵節點,表現出了不同的物候期。高海拔區域的香榧較低海拔香榧的生理發育時間延遲5～15 d,其中雌花成熟時間延遲10 d左右,果實成熟時間延遲7 d 天左右。這種因為海拔造成的生長節律變化與之前的相關研究結果一致[10],在實際生產中應該根據這種生長節律的變化適時調整相關管理措施的時間,如松陽縣開展了不同區域香榧配套不同開花時間的香榧雄樹、分批采購和保存花粉以保證香榧雌花的授粉成功率,還開展了香榧完熟采摘在全縣范圍的技術推廣,大大提高了全縣的香榧品質。

香榧種仁生長發育的不同時期,其脂肪含量有極顯著差異,如蛋白質等其他固形物也表現出較大的差異[11]。本研究表明,香榧在種仁成熟的后期含油率仍有不斷的增加,在香榧假種皮開裂 (成熟) 后采摘能夠促進香榧種仁中的各種脂類物質轉化,提高香榧種仁的炒制口感和品質。脂類物質的積累顯著影響著香榧的口感品質,該研究結果對于指導香榧實際生產中的科學采摘有重要意義,目前松陽縣基本在白露節氣進行香榧采摘,但此時香榧種仁的脂肪類物質轉化仍在進行,所以規模化經營的業主在該時間段采摘是合理的,但隨著市場的升級,森林食品高質量和高品質的重要性愈加突顯,為了生產精品香榧適當推遲采摘時間,制定不同區域的完熟采摘方案有利于提升松陽香榧的整體品質。