核农学报2023,37(3):0649~0659
Journal of Nuclear Agricultural Sciences
采收期对叶城县6个核桃品种品质影响初探
郝金莲1, 3王如月1, 3罗莎莎1, 3陈虹1虎海防2, *(1新疆农业大学林学与风景园林学院,新疆乌鲁木齐830052;2新疆林业科学院,新疆乌鲁木齐830062;
3新疆佳木果树学国家长期科研基地,新疆阿克苏843100)
摘要:为明确叶城县6个核桃品种(温185、新新2、新丰、扎343、新光和温179)不同采收期果实品质和青果开裂率的变化规律,确定6种核桃在叶城县的适宜采收期,本试验测定了6种核桃样品的外观品质(三径、坚果单重、壳厚、出仁率、径仁率、含水率)和内在品质(脂肪、蛋白质、可溶性糖、维生素E和矿质元素含量)。结果表明,随着采收时间的推迟,6个核桃品种的坚果三径、单果重、出仁率、径仁率呈上升趋势,壳厚、含水率均呈下降趋势,内在品质整体呈上升趋势。温185在9月4日、新新2在9月24日、新丰和扎343在9月14日、新光和温179在9月19日采收的核桃坚果质量、脂肪、蛋白质含量等已基本定型,过早或过晚采收对核桃品质均有影响。相关性分析表明,青果开裂率越大,则果实越大、内在营养物质含量越高,果实青果开裂率可作为判断叶城县6个核桃进入适宜采收期的重要依据。综合上述评价结果
表明,温185、新新2、新丰、新光和温179的青果开裂率达75%,扎343的青果开裂率达55%为适宜的采收期。本研究结果为叶城县6种核桃采收后深加工、贮藏以及进一步划分果实等级提供了理论依据。
关键词:叶城县;核桃;青果开裂率;采收期;果实品质
DOI:10.11869/j.issn.1000‑8551.2023.03.0649
核桃(Juglans regia L.)为胡桃科植物,又称胡桃,与扁桃(Amygdalus communis)、腰果(Anacardium occidentale)和榛子(Corylus heterophylla Fisch.)并称为世界著名的“四大干果”[1-2]。新疆核桃主产区主要集中在塔里木盆地周边,其中和田、喀什和阿克苏地区为新疆核桃主产区,分别占新疆核桃总种植面积的30.0%、27.1%和
37.5%[3-4]。新疆核桃的种植面积由2003年的9.8万公顷增至2020年的40.2万公顷,扩大了近4.1倍,核桃产量从2003年的185 kg·hm-²增加到2020年的5 636 kg·hm-²,该收入占农民年收入的40%以上,核桃产业已成为农民脱贫增收的支柱产业[5]。
在核桃生产过程中,核桃果实适时采收是非常重要的环节。核桃青皮与种仁的成熟期不一致,往往是种仁先熟,青皮后熟。核桃必须达到完全成熟期才能采收。采收过早,青皮不易剥离,果壳极易出现黑斑,种仁不饱满,出仁率低,加工时出油率低,味涩,商品率不高,形成“丰产不丰收”的现象,且不耐
贮藏。采收过晚,果实易脱落,同时果实在青皮开裂后停留在树上的时间过长,部分核桃品种因缝合线不紧密,易受雨水影响而增加受霉菌感染的机会,导致坚果品质下降。
叶城县曾两次荣获“中国核桃之乡”的美誉,同时叶城县核桃也获得了“国家地理标志保护产品”称号。核桃种植作为叶城县的特产业,对推动当地农业经济发展和促进农民增收具有重要作用。在核桃的实际生产中,由于核桃采收存在盲目性和随意性,存在农户过早采收果实的情况,在一定程度上影响了核桃品质,造成核桃经济效益受损。我国许多学者在地区对核桃种植资源遗传多样性[6-7]、核桃育苗技术[8]、品种营养品质评价[9]和核桃品质[10]等方面进行了相关研究,但对于叶城县核桃适时采收期的研究报道仍较少。鉴于此,本研究以新疆南部喀什地区叶城县核桃主产区为试验区域,以叶城县核桃品种温185、新新2、新丰、扎343、新光和温179为研究对象,对不同采收期核桃品质进行测定,通过差异性分析比较各核桃品种不同采收期果实品质差异及其动态变化规律,通过相关性分析明确核桃青果开裂率与果实品质的关系,确定6个主栽品种核桃在叶
文章编号:1000‑8551(2023)03‑0649‑11
收稿日期:2021‑12‑29 接受日期:2022‑06‑20
基金项目:2021年自治区公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(KY2021017),2021自治区重大科技专项计划项目(2021A02002),叶城县农育产业提升发展项目(2103CY01)
作者简介:郝金莲,女,主要从事森林培育技术与应用研究。E-mail: 2575206105@qq
*通讯作者:虎海防,男,研究员,主要从事经济林选育、栽培及特林果贮藏加工研究。E-mail: 43784936@qq
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核农学报37 卷
城县的最佳采收期,以期为叶城县温185、新新2、新丰、扎343、新光和温179核桃的适时采收提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
叶城县是新疆喀什地区核桃种植面积最大的县市之一,栽培历史悠久。2021年核桃栽培面积为3.9×105 hm2,占新疆核桃主栽培区面积的12.04%。该地区位于喀拉昆仑山北麓、塔里木盆地西南缘,属温带大陆性干旱气候,干旱少雨,蒸发强烈,四季分明,昼夜温差较大,日照时间长,多风沙浮尘天气,平均海拔高度1 350 m,年平均降水量54 mm,年平均蒸发量2 100 mm,年平均无霜期228 d[11]。
1.2 样地及试验材料
本次试验选用叶城县6个主栽品种的成龄核桃树,其中温185、新新2、新丰和扎343选自叶城县洛克乡叶城县核桃种质资源圃(75°55´80″E,37°86´68″N),以下简称A园;新光位于叶城县依提木孔乡代米村(77°38´91″E,
37°92´26″N),以下简称B园;温179位于叶城县巴什巴仁乡(77°42´54″E,37°96´83″N),以下简称C园。果园均管理规范,土壤肥力中等。在A、B和C园内,各品种分别选取长势良好、健康无病虫害,且树势基本一致的3棵植株,作为试验样树(表1)。
1.3 样品采集
根据温185、新新2、新丰、扎343、新光和温179的生物学特性及采摘经验,分别设置7个采收期(表2),每个采收期为一个处理(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ),采样期均为公历日期。采摘时每一处理按东南西北中五个方位上、中、下冠层部位采集大小均等,无伤、残及病虫害的20个青果,3个重复共计60个果实,带回实验室进行鲜单重指标测定以及青果照片采集。测定后将鲜果脱青皮置于干燥、空旷地。10 d后进行坚果三径均值、坚果单重、壳厚、单果仁重及脂肪、蛋白质、矿质元素、可溶性糖和维生素含量测定。
1.4 测定项目及方法
使用游标卡尺测量坚果纵径、横径、侧径以及果壳厚度,按公式(1)计算三径均值[12]。使用电子天平测量坚果单果重,分别按公式(2)、(3)、(4)、(5)计算含水率、出仁率(精确到0.01 g)、径仁率和青果开裂率。脂肪含量参照《GB 5009.6-2016食品安全国家标准食品中脂肪的测定》[13]采用索氏提取法测定。蛋白质含量参照《GB 5009.5-2016食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》[14]采用凯氏定氮法测定。氨基酸参照《GB
5009.124-2016食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》[15]采用高效液相谱法测定。非金属元素P采用钼锑抗比法[16]测定,金属元素K、Ca、Fe、Zn采用原子
表1 试验材料Table 1 Test materials
试验园Test garden A园 Garden A
B园 Garden A C园 Garden A
品种
Variety
温ia Wen185
新新ia Xinxin2
新丰J.regia Xinfeng
扎ia Zha343
新光J.regia Xinguang
温ia Wen179
树龄
Tree age/a
10
9
10
10
13
15
树高
Tree height/m
7.8
8.4
8.7
6.5
13.8
15.4
冠幅
Crown width/m
5.5×5.8
7.2×7.5
7.6×6.8
5.3×5.9
8.7×8.9
9.3×9.5
地径
Ground diameter/cm
19.4
20.5
21.3
18.9
25.8
26.50
株行距
Row and plant spacing/m
5×8
5×8
6×8
6×8
6×8
5×10
表2 采样设计
Table 2 Sampling design
试验园 Test garden A园 Garden A
B园 Garden B
C园 Garden C
品种 Variety
温ia Wen185
新新ia Xinxin2
新丰J.regia Xinfeng
扎ia Zha343
新光J.regia Xinguang
温ia Wen179
采收期(月/日) Harvest time(month/day)
8/05
8/25
8/15
8/15
8/20
8/20
8/10
8/30
8/20
8/20
8/25
8/25
8/15
9/04
8/25
8/25
8/30
8/30
8/20
9/09
8/30
8/30
9/04
9/04
8/25
9/14
9/04
9/04
9/09
9/09
8/30
9/19
9/09
9/09
9/14
9/14
9/04
9/25
9/14
9/14
9/19
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3 期采收期对叶城县6个核桃品种品质影响初探
吸收光谱法[17]测定。维生素含量参照《GB 5009.88-2014食品安全国家标准食品中膳食纤维的测定》[18]采用酶-重量法测定。
三径均值=(纵径+横径+侧径)/3(1)含水率=(坚果鲜重-坚果干重)/坚果鲜重×100% (2)出仁率=单果仁重/单果坚果重×100%(3)
径仁率=仁重/(纵径+横径+侧径)/3(4)青果开裂率=开裂果个数/调查总果数×100% (5)。
1.5 数据处理
用Excel 2010对试验数据进行统计整理,SPSS 21.0软件对数据进行单因素方差分析和相关性分析,比较数组间的差异。其中方差分析采用单因素方差分析法(one-way ANOVA),多重比较采用最小显著差异法(least significant difference,LSD)和Duncan法。使用Origin 2019 Pro软件作图,图表中的数据均为3次重复的均值。用Photoshop 2020软件进行图版制作。
2 结果与分析
2.1 不同采收期对6个品种核桃形态动态变化的影响
由图1可知,温185、温179和新丰从采收期Ⅰ至采收期Ⅲ、扎343从采收期Ⅰ至采收期Ⅱ、新光从收期Ⅰ至采收期Ⅳ核桃种仁颜均为浅白,种皮颜均为黄白,青皮颜为翠绿。随采收期延后,各品种核桃逐渐成熟,种仁颜由浅白逐渐转变为黄白;种皮颜由浅加深,从黄白最终转变为黄,青皮颜逐渐转为黄绿,种仁趋于饱满。可见,提前采收的核桃仁较浅,会影响其商品性。
由表3可知,随着采收期的延后,各品种核桃由于成熟度增加,全树青果自然开裂率也呈逐渐增加的趋势。由于各品种生物学特性与成熟期不一致,温185在采收期Ⅳ至Ⅴ,新新2分别在采收期Ⅰ至Ⅱ和采收期Ⅴ至Ⅵ,新丰在采收期Ⅴ至Ⅵ,扎343和温179在采收期Ⅰ至Ⅲ,新光在采收期Ⅰ至Ⅱ青果开裂率差异不显著(P>0.05),以上品种在其余各采收期之间存在显著性差异(P<0.05)。尤其扎343在采收期Ⅳ时才出现青皮开裂现象,说明扎343需要延迟采收。自然开裂的青果不仅加工容易,且果壳表面青皮残留物较少。
2.2 不同采收期对6个品种核桃坚果单重和三径均值的影响
由图2-A可知,随采收期延后,各品种坚果不断膨大。温185、新新2、新丰、扎343、新光和温179坚果三径均值从采收期Ⅰ至采收期Ⅶ分别增加了5.12%、3.83%、4.75%、4.09%、7.6%和3.8%。,说明各品种果实大小自成熟后基本定型。
由图2-B可知,各品种核桃坚果单重随采收期的推迟而增加,采收期Ⅶ坚果单重高于采收期Ⅰ。温185、新光和温179在7个采收期内差异不明显,新新2和扎343采收期Ⅳ至Ⅵ差异不明显,其余采收期间有明显差异,新丰各采收期之间均有明显差异。
2.3 不同采收期对6个品种核桃出仁率和径仁率的影响
采收期出仁率变化结果见图3-A,果实越接近成熟,果实越饱满,不仅单果重增加,出仁率也同步增加。随着采收期的延迟,6个品种的坚果出仁率呈上升趋势,温185、新新2、温179、新光、新丰和扎343的出仁率从采收期Ⅰ至采收期Ⅶ分别增加了8.88、3.84、12.56、12.97、6.24和10.02个百分点。出仁率的增加主要是由核仁重量增加、果壳变薄导致的,可见适当推迟采收期对出仁率的提高有明显效果。
通常情况下核仁的充实度和饱满度判定标准为:以核仁充满坚壳内腔称为充实,子叶肥厚膨胀称为饱满,并没有更为具体的、数字化的表示方法。对此,本试验用径仁率来表示核桃坚果的饱满程度,即核桃单果仁重与其三径平均值之比。不同品种核桃坚果径仁率如图3-B所示,径仁率越大说明坚果越饱满。随着采收期的延后,6个品种的径仁率均呈逐渐上升趋势,采收期Ⅰ至采收期Ⅲ核仁填充较慢,采收期Ⅲ至采收期Ⅶ径仁率上升效果明显,且除新丰和扎343不同采收期径仁率变化不明显以外,其余4个品种在同品种不同采收期间有明显差异。
2.4 不同采收期对6个品种核桃壳厚和含水率的影响
由图4-A可知,6种核桃各采收期果壳厚度,按壳厚均值由高到低排列依次为扎343>新丰>新光>新新2>温185>温179。随着采收期的延迟,6个品种的坚果壳厚逐渐变薄,方差分析表明,各品种不同采收期间壳厚有明显变化。
本试验中各采收期间相隔5 d,因此,果实采收期早晚的差别代表了果实发育天数的差别。采收越晚,核桃含水率越小,反映出果实发育天数越长。由图4-B 可知,随采收期的延后,核桃含水率从采收初期至末期呈逐渐下降趋势。6个核桃品种在采收期Ⅲ至Ⅳ的含水率下降较少,说明该时期是6种核桃生长发育所需水分较多的时期,之后含水率下降明显,核桃逐渐成熟。
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2.5 各采收期对6种核桃内在品质的影响
2.5.1 核仁脂肪含量变化动态 由图5-A 可知,随着
采收期的延迟,6个核桃品种核仁脂肪含量均表现出
先升高后下降的趋势。核仁中平均脂肪含量由高到低
注:A :温185;B :新新2;C :新丰;D :扎343;E :新光;F :温179。
Note : A : J.regia  Wen185. B : J.regia  Xinxin2. C : J.regia  Xinfeng. D : J.regia  Zha343. E : J.regia  Xinguang. F : J.regia  Wen179.
图1 6个品种核桃不同采收期的形态变化
Fig.1 Morphological changes of six varieties of walnut in different harvest time
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3 期采收期对叶城县6个核桃品种品质影响初探依次为新新2>扎343>温185>新光>温179>新丰。新新2、扎343、新丰、温185、新光和温179从采收期Ⅰ至
Ⅳ核仁脂肪日均增长量分别为1.05、1.17、0.8、0.8、1.25和0.60个百分点,且在采收期Ⅵ达到峰值。
扎343
新新2
温185新光 温179
新丰
采收期  Harvest time
采收期  Harvest time
坚果三径均值N u t s  t h r e e  a v e r a g e  d i a m e t e r /m m
坚果单重N u t s  f r u i t  w e i g h t /g
图2 不同采收期各品种核桃坚果三径均值(A )、单重(B )动态变化
新疆干果Fig.2 Dynamic changes of three diameter mean (A ) and single fruit weight (B ) of walnut nuts in different harvest times
采收期  Harvest time
扎343
新新2温185
179采收期  Harvest time
出仁率  K e r n e l  r a t e /%
径仁率  D i a m e t e r  k e r n e l  r a t e
图3 不同采收期下各品种核桃坚果出仁率(A )、径仁率(B )动态变化
Fig.3 Dynamic changes of kernel rate (A ) and diameter kernel rate (B ) of various walnut nut varieties in different harvest times
表3 采收期全树青果开裂率动态变化
Table 3 Dynamic change of green fruit cracking rate of whole tree during harvest times
/%
试验园Test garden A 园
Garden A
B 园
Garden A C 园
Garden A
品种Variety 温ia  Wen185新新2J.regia  Xinxin2新丰
新光
不同采收期青果开裂率
The cracking rate of green fruit at different harvest times
Ⅰ0.00±0.00a 0.00±0.00a 5.00±1.73a 0.00±0.00a 0.00±0.00a 0.00±0.00a
Ⅱ3.00±1.00b 3.00±1.73a 10.00±1.73b 0.00±0.00a 5.00±2.64a 3.00±1.01a
10.00±2.65c 10.00±3.60b 20.00±4.36c 0.00±0.00a 10.00±2.00b 10.00±2.64a
20.00±3.61d 20.00±4.58c 40.00±4.36d 35.00±3.61b 25.00±4.58c 20.00±5.29b
35.00±4.58d 50.00±4.35d 70.00±6.24e 45.00±6.24c 40.00±5.29d 50.00±6.25c
Ⅵ50.00±10.54e 65.00±4.35d 75.00±7.21e 55.00±2.82d 70.00±4.35e 65.00±8.66d
Ⅶ75.00±3.46f 75.00±11.13e 90.00±4.35f 65.00±8.00e 80.00±3.61f 75.00±4.35e
注:同行数据后不同小写字母表示同品种不同采收期之间在P <0.05水平差异显著。Note : Different letters in the same line indicate significant differences at 0.05 level among different harvest times in same variety.
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