兩種生物保護膜對瑞香紅蘋果果實品質的影響

摘 要：【目的】研究生物保護膜對瑞香紅蘋果果實品質的影響，通過測定相關指標，探究瑞香紅蘋果免套袋栽培的可行性，為蘋果免套袋生產提供技術依據與參考。【方法】以7年生瑞香紅蘋果為試驗材料，選用兩種生物保護膜康露威有機皮膜保護劑（T1）和亮金寶生物表面活性劑（T2），設置套袋（CK1）和免套袋（CK2）兩個對照，測定果實外觀品質和內在品質指標，調查其商品率。【結果】兩種生物保護膜較套袋處理提高了瑞香紅蘋果單果質量、可溶性固形物質量分數、固酸比、維生素C含量、果實Ca含量、功能性營養物質含量等品質，降低了可滴定酸質量分數，提高了果實著色指數；較免套袋處理提高了商品率，降低了果銹指數、果點指數和病蟲果率，提高了果面光潔指數。【結論】對不同處理的瑞香紅蘋果果實主要品質相關指標進行綜合評價，通過隸屬函數計算可知，兩種生物保護膜的均值都大于0.7，都高于對照；康露威有機皮膜處理的果實品質最優，效果最好。

關鍵詞：蘋果；瑞香紅；生物保護膜；果實品質；商品率

文章編號：2096-8108（2025）01-0025-08 中圖分類號：S661.1中圖分類號 文獻標識碼：A文獻標志碼

Effects of Two Types of Bio-protective Films on The Fruit Quality of Ruixianghong Apple

ZHANG Chenlei，ZHANG Kangning，CAO Jingyao，ZOU Qian，SU Yating，GAO Hua^*

（College of Horticulture， Northwest Agriculture and Forestry University， Yangling Shaanxi 712100， China）

Abstract：【Objective】The effect of biological protective film on the fruit quality of Ruixianghong apple was studied， and the feasibility of bag-free cultivation of Ruixianghong apple was explored by measuring the relevant indexes， so as to provide technical basis and reference for bag-free production of apple.【Methods】Using 7-year old Ruixianghong apple as experimental material， two types of bio-protective films were used as examples， namely Kangluwei Organic Skin Film Protectant （T1） and Liangjinbao Bio-surfactant （T2）， and two controls were set up， namely bagging （CK1） and no bagging （CK2）， in order to determine the appearance quality and the intrinsic quality of the fruits， and to investigate the commerciality rate of the fruits. 【Results】The two types of bio-protective films improved the qualities of single fruit weight， soluble solids content， solid-acid ratio， Vc content， fruit calcium content， functional nutrient content of Ruixianghong apple， reduced titratable acid content， and improved the fruit coloring index compared with the bagging treatment; they improved the commercial rate， reduced the fruit rust index， fruit spot index， and the rate of diseased and insect pests fruits， and improved the fruit surface glossy index compared with the no bagging treatment. 【Conclusion】Through the comprehensive evaluation of the main indicators related to the quality of different treatments of Ruixianghong apple， it can be seen by the ranking through the affiliation function calculation that the mean value of the two types of bio-protective films are greater than 0.7， all higher than the control treatment; Conloway organic skin film treatment of fruit quality is optimal， and the effect is the best.

Keywords：apple; Ruixianghong; bio-protective film; fruit quality; commerciality rate

蘋果（Malus domestica Borkh.）屬薔薇科（Rosaceae）落葉果樹，是我國主栽水果之一。據統計，2022年我國蘋果種植面積為200萬hm²（3 000萬畝），總產量4 757.18萬t，位居世界第一^［1］。在果業結構轉型升級的背景下，蘋果要想走高質高效和省力省工發展道路，必須要壓縮生產成本、提質增效，走質量效益型和生態型的發展道路^［2］。而蘋果套袋栽培不僅會降低果實內在品質，還會大幅增加果品生產成本。因此，為針對性地解決套袋栽培中出現的問題，2020年7月農業農村部將蘋果免套袋優質高效生產技術于列為十大引領性技術^［3］，以有效提升蘋果內在品質，節約蘋果生產成本，推動我國蘋果產業的發展。生物保護膜作為一種代替套袋的技術，通過稀釋霧化噴施蘋果，可在其表面均勻地形成一層透明的分子膜層，無毒、安全、環保、可降解，達到替代套袋的效果。

目前在生物保護膜技術中，大多數是通過以下幾點進行配制的，如營養元素與成膜劑復配、微生物類配制、腐殖酸類配制、殼聚糖類配制等^［4］。本試驗選取的兩種生物保護膜分別為營養元素與成膜劑復配的有機鈣膜“康露威”和新高脂膜“亮金寶”。以生物保護膜促進免套袋栽培技術的發展是有很大市場前景和戰略意義的，但在套袋代替品材料上的尋找、新配方的研發、表現效果及推廣上還需要漫長的時間去探索與研究。

瑞香紅果實綜合性狀優良，抗逆性強，著色效果好。選育著色度高關系到蘋果果皮色澤，是提高免套袋商品性的重要因素^［5］。根據免套袋蘋果品質綜合評價模型求出的綜合得分，將瑞香紅等認定為適宜免套袋栽培品種^［6］。賈振華^［7］也在臨汾市蘋果生產免套袋栽培中將瑞香紅認定為具有我國自主知識產權且適宜免套袋栽培的品種。

生物保護膜應用在免套袋栽培上具有很大的前景，前期也有學者在其他品種上使用生物保護膜，但在瑞香紅上的研究卻仍是空白。本試驗為研究生物保護膜對瑞香紅蘋果果實品質的影響，選取兩種生物保護膜產品，通過測定相關品質指標，探究瑞香紅蘋果免套袋栽培的可行性，為蘋果免套袋生產提供有力技術依據與經驗。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及材料

本試驗于2023年在陜西省渭南市西北農林科技大學白水蘋果試驗示范站（N 35°4′-35°27′，E109°16′-109°45′）進行試驗處理、采樣以及相關數據的測定，該產地海拔860 m，年降雨量450 mm左右，年均氣溫11.0 ℃。

試驗材料為7年生瑞香紅，M26矮化中間砧栽培，株行距2 m×4 m，均長勢相當，管理措施一致。選取同一地塊中間位置相鄰3株為一個處理，相鄰處理間隔1株。

1.2 試驗設計

統一定果后，進行生物膜第1次噴施，每隔15～20 d噴施1次，共噴施6次（見表1）。

蘋果成熟期各處理每株樣本樹均按照從樹冠外圍東、南、西、北4個方位隨機進行果實采摘，每個處理3株樹混合取樣，共采摘12個果實，免套袋處理及噴施生物保護膜處理約晚1周采摘。預冷后放4 ℃冰箱冷藏備用，測定基礎果實品質。冷凍磨樣后測定其他果實品質，每個處理3次重復。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 果實外觀指標測定

單果質量：使用電子天平測量，精度為0.1 g。

果形指數：使用游標卡尺分別測量果實縱徑和橫徑，果形指數為果實縱徑與橫徑的比值。

果實色澤：使用Minolta CR-400型色差計測定果實表面的L^*值、a^*值和b^*值。（L^*代表果皮亮度，a^*表示紅綠色度，b^*表示黃藍色度）。

1.3.2 果實內在指標測定

硬度：使用FTA水果質地分析儀（GS-15），測定去皮硬度。

可溶性固形物和可滴定酸質量分數：使用日本ATAGO（PAL-BX|ACID5）手持糖酸一體機測定。

維生素C含量：參考徐茂軍等^［8］的方法，采用鉬藍比色法測定。

果實Ca含量：采用火焰原子吸收法，使用德國耶拿ZEEnit 700P火焰石墨爐原子吸收光譜儀測定。

總酚含量：參考Jayaprakasha G K et al.^［9］的方法，采用Folin-Ciocalteu法測定。

總類黃酮含量：參考Zhishen J et al.^［10］的方法，采用NaNO₂-Al（NO₃）3-NaOH比色法測定。

總黃酮含量：參考Li Y G et al.^［11］的方法，采用DMACA法測定。

1.3.3 果實商品率測定

蘋果成熟期各處理3株樣本全部采收，調查并統計其果實著色指數、果銹指數、果點指數、果面光潔指數和病蟲果率，分析其商品率損失原因。分級標準參考農業部發布的《蘋果品質指標評價規范》^［12］。

1）果實著色分級：1級（著色面積lt;60％）；2級（著色面積60%～80%）；3級（著色面積80%～90%）；4級（著色面積gt;90%）。

果實著色指數=∑（各級果數×相應級數）／（調查總果數×4）

2）果銹分級：1級（無果銹）；2級（胴部果銹面積lt;1/10或梗洼和萼洼果銹面積lt; 1/4）；3級（胴部果銹面積1/10～1/4或梗洼和萼洼果銹面積1/4～1/2）；4級（胴部果銹面積gt;1/4或梗洼和萼洼果銹面積gt;1/2）。

果銹指數=∑（各級果數×相應級數）/（總果數×4）

3）果點分級：1級（果點小且疏）；2級（果點大小疏密中等）；3級（果點大且密）。

果銹指數=∑（各級果數×相應級數）/（總果數×4）

4）果面光潔分級：1級（果面粗糙）；2級（果面較粗糙）；3級（果面平滑）。

果面光潔指數=∑（各級果數×相應級數）/（總果數×3）

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 2019進行數據處理與統計分析，采用SPSS Statistics 26.0數據分析軟件進行方差分析，采用Origin 2022進行柱狀圖繪制，采用模糊數學隸屬函數法進行綜合評價。

1.4.1 計算公式

隸屬函數計算公式：

反隸屬函數計算公式：

式中，X_i為各指標中第i個測定值；X_min為各指標中的最小值；X_max為各指標中的最大值，u（X_i）為計算得到各指標中第i個隸屬函數數值。若某一指標與果實品質成正相關，則使用“隸屬函數計算公式”；若某一指標與果實品質成負相關，則使用“反隸屬函數計算公式”。

1.4.2 隸屬函數值評價

將各處理重要指標計算出隸屬函數數值并求出平均值，平均值最高的為綜合品質評價最好的。

2 結果與分析

2.1 不同處理對瑞香紅果實外觀品質的影響

2.1.1 不同處理對瑞香紅果實單果質量及果形指數的影響

由表2可知，噴施生物保護膜可以適當提高果實的單果質量，T1較CK1提高了14.32%，T2較其也提高了7.81%，不具有顯著性差異；T1較CK2提高了10.59%，T2較其也提高了4.29%，不具有顯著性差異。在縱徑上，噴施生物保護膜處理與對照處理無顯著性差異。在橫徑上，T1和T2較CK1分別提高了3.14%和3.04%；T1和T2較CK2分別提高了2.08%和1.99%，無顯著形差異。在果形指數方面，各處理均無顯著性差異。

2.1.2 不同處理對瑞香紅果實色澤的影響

由表3可知，各處理在L^*值（果皮亮度）均不具有顯著性差異。在a^*值（紅綠色度）上，CK1最高，紅色程度更深，T1和T2較其分別降低了25.02%和28.42%；T1較CK2提高了2.00%，不具有顯著性差異。在b^*值（藍黃色度）上，T2較CK1提高了8.03%，黃色程度更深，T1較其提高了5.52%；T1和T2較CK2分別提高了0.65%和3.05%，均不具有顯著性差異。說明噴施生物保護膜較套袋處理在果實色澤上不改變果皮亮度，降低了紅色程度，提高了綠色和黃色程度。

2.2 不同處理對瑞香紅果實內在品質的影響

2.2.1 不同處理對瑞香紅果實內在基礎品質的影響

由表4可知，CK1在各處理中硬度最高，T1和T2較其分別降低了5.40%和5.86%；T1較CK2提高了2.87%，T2較提高了2.36%，不具有顯著性差異。

噴施生物保護膜的可溶性固形物質量分數較CK1均具有顯著性差異，T1和T2較CK1分別提高了12.02%和8.75%；T1較CK2分別提高了7.30%，T2較其提高了4.17%。CK1的可滴定酸質量分數最高，各處理與其均具有顯著性差異，T1和T2較其分別降低了17.86%和23.43%。因此CK1的固酸比最低，T1和T2較其分別提高了34.80%和39.23%；T1和T2較CK2分別提高了8.24%和11.80%。

噴施生物保護膜處理的維生素C含量較對照處理均具有顯著性差異，T1和T2較CK1分別顯著提高了5.89%和8.98%，較CK2分別顯著提高了2.50%和5.49%。

2.2.2 不同處理對瑞香紅果實Ca含量的影響

由圖1可知，在果皮Ca含量上，噴施生物保護膜較對照處理顯著提高，T1和T2較CK1分別提高了15.51%和12.24%，較CK2分別提高了8.73%和5.66%。在果肉Ca含量上，噴施生物保護膜較對照處理也顯著提高，T1和T2較CK1分別提高了17.85%和15.33%，較CK2分別提高了6.16%和3.89%。說明噴施生物保護膜可以顯著提高瑞香紅果實Ca含量。

圖中柱為平均值±標準誤差，同指標中帶不同小寫字母的數據表示處理間差異顯著（Plt;0.05）。下圖同。

2.2.3 不同處理對瑞香紅果皮功能性營養物質的影響

由圖2可知，在總酚含量上，噴施生物保護膜較套袋處理顯著提高，T1和T2較CK1分別提高了35.35%和30.58%。

在總類黃酮含量上，噴施生物保護膜也較套袋處理顯著提高，T1和T2較CK1分別提高了26.75%和18.39%；T1較CK2提高了2.51%。

在總黃酮含量上，噴施生物保護膜也較套袋處理顯著提高，T1和T2較CK1分別提高了14.56%和12.99%；T1較CK2提高了0.83%。說明噴施生物保護膜較套袋處理而言可以顯著提高果皮功能性營養物質含量，甚至T1處理較免套袋處理的果皮功能性營養物質含量也提高了。

2.3 不同處理對瑞香紅果實商品率的影響

由表5可知，據調查統計，噴施生物保護膜較對照處理可以提高果實著色指數，T1和T2較CK1的果實著色指數分別提高了1.96%和1.26%，較CK2分別提高了4.64%和3.92%。噴施生物保護膜較免套袋處理降低了果銹指數，T2較CK1的果銹指數降低了4.97%，T1和T2較CK2分別降低了9.38%和15.77%。噴施生物保護膜較免套袋處理降低了果點指數，T1和T2的果點指數較CK2分別降低了10.31%和8.96%。噴施生物保護膜較免套袋提高了果面光潔指數，T1和T2的果面光潔指數較CK2分別提高了8.25%和8.15%。噴施生物保護膜較免套袋處理提高減少了病蟲果率，T1和T2的病蟲果率較CK2分別降低了23.72%和3.50%。

由表6可知，套袋處理（CK1）的商品率最高，可以達到68.31%，所有處理的商品率排序為CK1gt;T1gt;T2gt;CK2，T1和T2的商品率較CK1分別減少了13.05%和18.02%，但較CK2分別增加了49.46%和40.92%。噴施生物保護膜減少了果實著色帶來的商品損失率，T1和T2的果實著色帶來的商品損失率較CK1分別減少了72.33%和69.56%，較CK2分別減少了77.13%和7.84%。噴施生物保護膜較免套袋處理減少了果銹帶來的商品損失率，T2的果銹帶來的商品損失率較CK1減少了51.16%，T1和T2較CK2分別減少了23.67%和66.41%。噴施生物保護膜較免套袋處理減少了果點帶來的商品損失率，T1和T2的果點帶來的商品損失率較CK2分別減少了28.82%和10.51%。噴施生物保護膜較免套袋處理減少了果面光潔帶來的商品損失率，T1和T2的果面光潔帶來的商品損失率較CK2分別減少了35.96%和34.59%。病蟲害等其他帶來的商品損失率包括病蟲害果、鳥害果、日灼果以及枝磨等其他機械損傷的果實造成的商品損失率，噴施生物保護膜較免套袋處理減少了病蟲害等其他帶來的商品損失率，T1較CK1的病蟲害等其他帶來的商品損失率減少了10.71%，T1和T2較CK2分別減少了29.78%和20.41%。

2.4 不同處理對瑞香紅果實生產成本的影響

據調查（見表7），瑞香紅套袋使用的雙層雙色紙袋價格為0.05元/個，按種植株行距及單株產量來算，每畝（667 m²）約套6 000個紙袋，故CK1的紙袋成本為每畝（667 m²）300元；套1個紙袋的人工成本為0.06元，故套袋的總人工成本為每畝（667 m²）360元，1個工人摘6 000個紙袋約8 h，每h費用為10元，分內外兩次摘袋，故摘袋的人工總成本為每畝（667 m²）160元，匯總人工總成本為每畝（667 m²）520元。每株瑞香紅噴施生物保護膜的量為2.5 L，1畝（667 m²）地約噴施207.5 L，T1的生物保護膜單價為60元/袋，質量為500 g，稀釋500倍噴施，故T1的生物保護膜成本約為50元；T2的生物保護膜成本為26元/瓶，容量為200 mL，稀釋800倍噴施，故T2的生物保護膜成本為每畝（667 m²）34元。各生物保護膜處理整個生長階段共噴施6次，故T1和T2的生物膜總成本為每畝（667 m²）300元和204元。噴施1次的人工成本為30元，整個生長期6次噴施的總人工成本為每畝（667 m²）180元。據計算，CK1處理每畝（667 m²）地的生產總成本遠高于其他處理，T1和T2分別較CK1節約了48.78%和60.49%，節約生產成本50%～60%。

2.5 不同處理主要指標的隸屬函數值

由表8可知，通過對不同處理的品質相關的主要指標進行綜合評價，兩種生物保護膜對瑞香紅蘋果果實品質的影響存在差異，綜合排序從優到劣為T1gt;T2gt;CK2gt;CK1，分別為0.73、0.70、0.38、0.34。由排名可知，T1處理的果實品質最優，效果最好；兩種噴施生物保護膜處理的均值都大于0.7，都較對照處理高，說明噴施生物保護膜在瑞香紅免套袋栽培上表現效果較好。

3 討論與結論

外觀、質地、風味和營養價值是消費者根據經驗來決定是否再次購買水果的重要因素^［13］，總結起來就是蘋果果實的外在品質和內在品質共同決定了其在市場的價值。消費者購買蘋果時，直觀的感受一定是外觀品質，尤其是蘋果的大小和色澤。張瑞芳^［14］研究表明，對于蘋果免套袋而言，噴施生物保護膜在蘋果單果質量方面具有顯著提升效果，而在果形指數上并無明顯差異。本試驗結果與此基本類似，在瑞香紅果實單果質量的結果中，均表現出噴施生物保護膜處理的單果質量較套袋處理更高的情況，其中噴施康露威的差異性更為顯著；在瑞香紅果形指數上也并沒有顯著性差異，這說明噴施生物保護膜可以適當提高瑞香紅果實的單果質量，且對果形并無影響。瞿振芳等^［15］研究表明，噴施以鈣為主的有機保護膜可以明顯提高果實亮度，使果實色澤更為鮮紅，底色更黃。本研究卻略有不同，噴施兩種生物保護膜較套袋而言并沒有改變果實亮度，同時綠色程度加深，紅色程度減少，黃色程度加深，均具有顯著性差異。這說明噴施生物保護膜較套袋處理在果實色澤上不改變果實亮度，降低了紅色程度，提高了綠色和黃色程度。造成差異的主要原因可能與著色期噴施生物保護膜有關，果實表面覆蓋的生物保護膜可能直接影響了蘋果的著色，造成紅色程度較淺，這也為后續采收期噴施生物保護膜提供參考，建議采收期降低濃度或者避免噴施。總體來說還是套袋處理的果實色澤更為鮮紅艷麗，更符合消費者的喜好，免套袋情況下噴施生物保護膜在改善色澤方面還需要進步。

李愛梅^［16］研究表明，在蘋果硬度方面，噴施高脂膜的果實硬度介于套袋果和免套袋果之間。這與本試驗結果一致，其中套袋處理最高，噴施生物保護膜能改變果實質地，提高果實硬度。田蕊等^［17］研究表明，噴施腐殖酸液態膜處理使得可溶性固形物質量分數低于免套袋處理，可滴定酸質量分數則高于免套袋處理。黨納等^［18］研究表明，噴施品質改良劑能有效提高果實的固酸比，改善果實風味。這與本試驗研究結果一致，噴施生物保護膜較套袋處理顯著提高了可溶性固形物質量分數，降低了可滴定酸質量分數，大幅提高固酸比，提高了果實風味。果實風味影響著消費者是否決定再次購買，這也是為什么市場漸漸推崇免套袋果。程世玉^［19］研究表明，噴施生物保護膜的瑞雪蘋果維生素C含量高于套袋及免套袋處理。這與本試驗研究結果一致，噴施生物保護膜的維生素C含量也顯著高于對照處理，進一步說明了噴施生物保護膜可以提高果實的內在品質，使得消費者從中獲取的營養價值更高。Wang Fet al.^［20］研究發現，以富士蘋果為樣本材料，分別采用腐植酸膜（ABM）和皮里歐鈣膜（CAM）兩種非套袋膜劑進行處理后，可顯著提高蘋果中礦物質元素的含量。本試驗與此結果基本一致，噴施生物保護膜的果皮和果肉Ca含量顯著高于套袋處理以及免套袋處理，提高果實耐貯性。黨美樂^［21］試驗研究發現，‘瑞雪’等5個蘋果品種的總酚含量均低于免套袋處理。本試驗研究結果與此基本一致，噴施生物保護膜及免套袋處理的總酚、總類黃酮、總黃酮含量均顯著高于套袋處理，其中噴施康露威的瑞香紅蘋果在總類黃酮和總黃酮含量上也顯著高于免套袋處理，這說明噴施生物保護膜可以提高瑞香紅的果皮功能性營養物質含量，其中噴施康露威的表現較好。

商品率關乎每個農民的利益，也關系著鄉村振興和增效增產的發展理念。套袋較免套袋可以明顯提高商品率，但免套袋情況下噴施生物保護膜可以部分改善商品損失率。韓玉俠^［22］研究表明，噴施生物膜，可以降低蘋果病蟲果率、果銹指數等。本試驗研究發現，噴施生物保護膜的瑞香紅商品率較套袋處理低，較免套袋處理高，且提高了果實著色指數；較免套袋降低了果銹指數、果點指數和病蟲果率，也提高了果面光潔指數。雖然商品率仍不及套袋處理，但這些改善很大程度上支持了蘋果免套袋實施的可能性，也為未來生物保護膜提供了需要改進的方向。

蘋果種植受諸多因素的影響，市場價格也是起伏不定，如何在保證果品品質的同時減少生產成本，這是每個農民的共識與追求，而免套袋可以顯著降低生產成本是不容置疑的^［23］。呂嬌陽^［24］試驗表明，富士蘋果噴施生物保護膜成本較套袋而言每畝（667 m²）約節約1 600元。本試驗研究結果表明，噴施生物保護膜大大減少了生產成本。但考慮到市場現狀和免套袋栽培管理，免套袋果實或是噴施生物膜后的免套袋果在市場上并不是廣泛流通，流通后價格又是個問題，這也是未來政府需要大力促進和扶持的關鍵。

通過對不同處理的品質相關的主要指標進行綜合評價，通過隸屬函數計算由排名可知，兩種生物保護膜處理的均值都大于0.7，都較對照處理高；康露威處理的果實品質最優，效果最好。兩種生物保護膜較套袋處理提高了單果質量、可溶性固形物質量分數、固酸比、維生素C含量、果實Ca含量、功能性營養物質含量等品質，降低了可滴定酸質量分數，提高了果實著色指數；較免套袋處理提高了商品率，降低了果銹指數、果點指數和病蟲果率，提高了果面光潔指數。本試驗中，兩種生物保護膜均提升了瑞香紅免套袋栽培的果實品質，呈現出了不錯的效果，進一步說明了生物保護膜在蘋果免套袋栽培中的可行性。

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