套袋可以改善果实品质、减少农药残留、避免或减轻病虫鸟危害[1,2,3]等,但套袋对果实的影响是多方面的,在不同地区不同套袋材料的使用效果也存在差异[4],而对于高温高湿地区,选择合适的套袋对火龙果生产有重要意义。果实套袋是生产优质、安全、无公害水果的重要技术措施之一,国内外在多种果树上普遍应用,如苹果[5]、梨[6]、葡萄[7,8]、桃[9]等。在20世纪初,日本果农为了防止桃小食心虫对果实的危害,在梨、葡萄上进行了套袋[10,11],后又在苹果等水果上应用[12],从生产实践来看,套袋除可预防病虫害外[13],还可以显著提高果实的外观品质,同时可以防止农药、尘埃及病虫对果实的直接污染和侵害[14]。果实生长期套袋改变了果实周围的微域环境[15],形成了遮光、保湿、保温的微环境,果实生长发育环境的改变对其贮藏性也可能产生重要的影响[16]。火龙果（Hylocereus undulatus Britt.）为新引进果树,原产于中南美洲热带地区,近几年在广西、海南、云南、福建等省发展较快,种植面积不断扩大。广西南宁位于北回归线南侧,属湿润的亚热带季风气候,是火龙果的种植适宜地区之一,但由于地处盆地,因此夏季常处于高温高湿状态。目前有关火龙果套袋研究的相关报道较少,仅见福建[17]和四川[18]有相关研究报道,且不同地区的研究结果有所差异,而对于高温高湿地区,使用套袋对火龙果品质及贮藏特性的影响研究尚未见。本研究以广西主栽的红肉火龙果‘桂红龙2号’为材料,于8—9月份在高温高湿的南宁地区开展不同材质果袋内温湿度变化及其对火龙果产量、品质、贮藏特性的影响以及在病虫害防控上的作用,为类似气候条件的地区火龙果生产上选用适当的果袋提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 材料与试剂 试验于2017年8月中旬—2017年9月上旬,在广西南宁市黄龙果业科技有限责任公司位于南宁青秀区长塘镇定西村种植示范基地进行。供试火龙果品种为红皮红肉的‘桂红龙2号’。2014年4月定植,采用联排式架,株行距0.5 m×2.8 m,行长50 m;土壤为红黄壤,pH 5.5~6.5;果园管理水平中上。
试剂：葡萄糖、果糖、蔗糖标准品购于Sigma公司;果胶酶购于南宁市庞博生物工程公司;蒽酮等其他生物化学试剂均为分析纯。
1.1.2 仪器与设备 UV-2450型紫外可见分光光度计,岛津仪器（苏州）有限公司;GSP6温湿度记录仪,江苏精创电气股份有限公司;Ultimate 3000高效液相色谱仪,美国赛默飞世尔公司;ZORBAX NH2色谱柱,美国安捷伦公司。
1.2 方法
1.2.1 果实套袋处理 在环境和水肥条件一致的地块,选择长势基本一致、同一天晚上开花且坐果后果型基本一致的火龙果果实进行试验。开花10 d后疏去僵果、畸形果,同一枝条上保留1个健壮的幼果,用不同果袋进行随机套袋（8月1日开花,套袋时间8月17日,采收时间9月5日）,套袋前不喷杀菌剂,随机区组排列,每处理选25个果进行套袋,重复3次,共75个果。选用果树生产上常用的套袋类型进行套袋处理,具体见表1。
表1 试验的套袋处理Tab. 1 Bagging treatment in this experiment |
| 处理 Treatment | 套袋类型 Bagging type | 简称 Abbreviation |
|---|---|---|
| CK | 不套袋 | 对照 |
| A | 黑色尼龙网袋 | 黑网 |
| B | 白色无纺布袋 | 无纺 |
| C | 白色纸袋 | 白纸 |
| D | 半透明白色纸袋 | 半透白纸 |
| E | 外黄内黑牛皮纸袋 | 牛皮纸 |
1.2.2 果实纵横径测定 套袋前每处理随机选择15个果测量纵横径,并标注测量位置,采收后测量套袋前选的15个果的纵横径,计算纵横比。
1.2.3 温湿度日变化记录 选择位置基本一致的果实,用温湿度记录仪每隔半小时自动记录套袋内的温湿度日变化;选取整点数值进行统计。
1.2.4 果实重量、成熟度与外观测定 采收后把每个套袋处理的果,分别称重,统计400 g以上、300~399 g、200~299 g、200 g以下各重量级别果数;统计各套袋处理不同成熟度的果实数（分3个等级,鳞片带绿面积超过50%、绿色面积30%~50%、全红）;统计每个处理果实中外观有煤烟病斑（超过3个斑点统计）的比例。
1.2.5 果实品质测定 各处理选重量接近,成熟度接近的10个果,统计各个果重、果皮重、果肉重,计算可食率,每个果纵切取1/4果肉,测量总可溶性固形物、糖、酸、色素,果皮切除头部、尾部和鳞片后混合,留待色素测定用。
使用手持折光仪测定固形物;采用蒽酮法测定可溶性总糖[19]。
葡萄糖、蔗糖、果糖、麦芽糖的测定按《食品安全国家标准 食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定》（GB 5009.8-2016）中的高效液相色谱法进行。采用高效液相色谱仪,安捷伦ZORBAX NH2色谱柱,示差检测器进行测定;测试条件为流动相乙腈-水（70:30,V/V）,流速1 mL/min,柱温40 ℃,示差检测器温度40 ℃,进样量20 μL,峰面积外标法定量。
有机酸测定按《食品安全国家标准 食品中有机酸的测定》（GB 5009.157-2016）进行。
1.2.6 甜菜色素测定 取果肉50 g,压榨滤掉籽后称取1 mL汁液,稀释定容到50 mL容量瓶后,取1.5 mL用1 cm光径比色杯测536 nm吸光值。果皮去除鳞片和头尾部后,称取50 g,加4倍水粉碎匀浆,加入0.5%果胶酶,37 ℃孵化2 h,过滤出1 mL,稀释定容至25 mL后,测536 nm吸光值。色素含量按如下公式计算：
色素含量(mg/L)=(Amax×Mw×DF×1000)/(ε/l)
式中：Amax为色素吸光度;Mw为甜菜苷的相对分子质量（Mw=550 g/mol）;DF为稀释倍数;ε为样品中主要花色苷的摩尔吸收率[ε=60000 L/(mol∙cm-1)];l为比色皿厚度（1 cm）。
1.2.7 贮藏特性比较 从每个处理中选无病斑,重量、成熟度接近的35个果放果框里,在室温30 ℃左右,湿度80%~90%的环境中做贮藏实验,固定称其中10个单果初始总重,每天称1次重量,记录失水速率,4 d后每天检查1次发病果数。
2 结果与分析
2.1 套袋后袋内温湿度变化
2.1.1 温度变化 由图1可知,套袋后,夜间各处理的袋内温度差异不明显,而在白天,从上午8：00到下午17：00时间段内,白色无纺布袋、白色纸袋、半透明白色纸袋、外黄内黑牛皮纸袋内温度均比不套袋对照高,其中白色无纺布袋内的温度波动幅度较大;外黄内黑牛皮纸袋内温度上升速率最快,温度在9：00就达到接近50 ℃的最高值;而其他处理的最高值出现在13：00左右;半透明白色纸袋内温度上升速率较缓,白色纸袋内温度上升速率处于外黄内黑牛皮纸袋和半透明白色纸袋之间。而黑色尼龙网袋与对照相比,无明显差异,这可能与黑色尼龙网袋透气性较好有关。18：00日落后,各个处理的温度逐渐趋于一致。
2.1.2 湿度变化 套袋后,夜间各处理的袋内湿度差异不明显,均达到95%以上,白天温度上升后,湿度开始下降,而套袋内的湿度比不套袋对照要低（图2）。袋内湿度和温度有关,袋内温度高则袋内湿度低,袋内温度上升的越快则袋内湿度下降的越快。牛皮纸袋和白纸袋的湿度下降最快,在9：00时,牛皮纸袋内湿度比对照降低了36%。18：00日落后,各处理湿度逐渐上升并趋于一致,夜间湿度均达到95%以上。
2.2 套袋对果实品质的影响
表2 不同处理对果实外观品质的影响Tab. 2 Effects of different treatments on appearance quality of fruits |
| 处理 Treatment | 单果重 Single fruit weight/g | 纵径 Longitudinal diameter/mm | 横径 Transverse diameter/mm | 果形指数 Fruit shape index | 果皮厚度 Peel thickness/mm | 鳞片颜色分布Scale color distribution/% | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 鳞片绿占1/2 | 鳞片绿占1/3 | 鳞片全红 | ||||||
| 对照 | 356.08ab | 90.73 | 77.63 | 1.17 | 2.70a | 29.33 | 50.67 | 20.00 |
| 黑网 | 331.47b | 87.65 | 77.40 | 1.13 | 2.05b | 21.33 | 53.33 | 25.33 |
| 无纺 | 326.63b | 87.01 | 73.61 | 1.18 | 1.99c | 18.42 | 44.74 | 35.53 |
| 白纸 | 384.63a | 91.11 | 79.37 | 1.15 | 1.97d | 17.11 | 42.11 | 42.11 |
| 半透白纸 | 366.19ab | 93.40 | 78.93 | 1.18 | 1.73f | 17.33 | 46.67 | 36.00 |
| 牛皮纸 | 335.18ab | 92.85 | 79.78 | 1.16 | 1.78e | 9.72 | 31.94 | 58.33 |
Note: Different lowercase letters show significant difference (P<0.05). | |
注：不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。 |
2.2.2 对果皮厚度的影响 套袋使得果实果皮厚度变薄,且与不套袋对照有显著差异（表2）。其中,半透明白色纸袋果实果皮厚度最薄,其次为外黄内黑牛皮纸袋处理。
2.2.3 对果实可食率的影响 套袋略微提高了果实可食率（图4）。但相比对照,除外黄内黑牛皮纸袋外,其他套袋处理的效果并不显著。
2.2.4 对果实颜色的影响 套袋处理也增加了鳞片为全红的果实的比例,降低了绿鳞片占1/2及1/3的果实的比例,其中外黄内黑牛皮纸袋效果最为显著,白色纸袋次之（表2）。说明套袋处理促进了果实发育成熟,鳞片转红速度更快。
另外,套袋显著促进了火龙果果皮和果肉着色,显著提高了果皮和果肉的甜菜苷色素含量（图5）。在提升果皮色素含量方面,半透明白色纸袋效果最为明显,相对对照色素含量增加了33.03%,其次为黑色尼龙网袋,色素含量增加了19.63%。在提升果肉色素含量方面,白色无纺布袋效果最为明显,相对对照色素含量增加了28.45%,黑色尼龙网袋次之,色素含量增加了27.15%。
2.2.5 对果实可溶性固形物的影响 在可溶性固形物含量方面,套袋均显著提高了火龙果可溶性固形物含量（图6）。其中,白色无纺布袋处理的果肉可溶性固形物含量最高,黑色尼龙网袋次之,不套袋含量最低,相比对照,白色无纺布袋和黑色尼龙网袋处理分别提高了24.22%、14.61%。
2.2.6 对果实葡萄糖和果糖的影响 经过测定,果肉中的糖类主要是葡萄糖和果糖,未检测到蔗糖和麦芽糖。白色纸袋、白色无纺布袋、黑色尼龙网袋、外黄内黑牛皮纸袋处理均提高了葡萄糖和果糖含量且效果显著（图7）,葡萄糖含量分别提高了35.29%、31.27%、25.65%、12.76%,果糖含量分别提高了33.20%、32.30%、39.41%、17.83%。而半透明白色纸袋处理的葡萄糖含量比对照高,但其果糖含量却比对照低。
2.2.8 对果实煤烟病发生率的影响 在果实采收时调查煤烟病的发生情况,如图9所示,结果表明白色无纺布袋、白色纸袋、半透明白色纸袋以及外黄内黑牛皮纸袋处理的果实煤烟病发生率明显比对照要高,其发病率分别是对照的4.94、5.56、4.67、5.00倍。但黑色尼龙网袋处理的煤烟病发生率与对照无明显差异。
2.3 套袋对采后果实失水率的影响
果实采收后,果实逐渐散失水分。经过套袋处理的果实水分散失率较对照小,如图10所示,在采后2 d,黑色尼龙网袋、白色纸袋、半透明白色纸袋、外黄内黑牛皮纸袋处理的果实失水率与对照达到显著性差异。但在采收3 d 后,除黑色尼龙网袋外,其他套袋处理与对照相比已无显著性差异,而黑色尼龙网袋处理到采后7 d时才与对照无显著性差异。可见套袋可减少采收果实水分的散失。
2.4 对贮藏寿命的影响
在室温30 ℃,85%~95%RH的环境下,所有果实在贮藏前3 d均没有出现病害,采后4 d开始病害逐渐发生（图11）,牛皮纸的病害发生速度最快,采后8 d发病率已经达到25.7%,而其余处理在2.8%~17%之间。在整个贮藏期间,无纺布和白色纸袋保持着相对较低的病害发生率,采后11 d时,除无纺布和白纸袋外,其余处理果实病害发生率均超过50%。牛皮纸袋在采后7 d鳞片发黄萎蔫严重,商品性迅速下降,而对照和其他处理果实鳞片依然饱满;采后9 d对照商品性严重下降,黑色网袋次之,无纺布,白纸袋和半透白纸的商品性依然良好;采后11 d无纺布和白纸袋商品性良好,外观好于半透明白纸;到采后13 d,各处理基本都失去商品性。因此,在室温30 ℃,85%~95%RH的环境下,无纺布和白色纸袋货架期约为11 d,半透明白纸约10 d,黑色网袋9 d,对照约为8 d,牛皮纸袋只有6~7 d。
3 讨论
套袋为火龙果果实生长发育提供了一个相对封闭的微环境,白天袋内的光照强度降低,温度升高,湿度有不同程度的降低,从而在一定程度上影响了果实的生长发育、品质以及病虫害的发生。不同材质的套袋内环境温升速率差别较大,牛皮纸材质最厚,颜色最深,因此温升速率最快,保持袋内高温的时间也最长。而在夜间,由于南宁地处高温高湿地区,套袋和对照的湿度差别不大,均达到90%以上。
本研究中,套袋降低了采后水分散失的程度,其中黑色尼龙网袋处理的果实失水率最低,这在一定程度上有利于延长火龙果的货架期。而贮藏期的病果率统计表明,牛皮纸袋不利于果实的贮藏,白色纸袋有利于减少贮藏期病害的发生。不过,套袋也在一定程度上增加了果实斑点数量、损伤率,从而影响了外观品质,而且除黑色尼龙网袋以外,均提高了果实煤烟病的发病率,而此前在四川和福建的火龙果套袋实验中并未提及,说明在高温高湿地区套袋,易导致果实煤烟病的发生,但目前生产上采用的果实清洗流程均能有效清理掉果实表面的霉斑,且煤烟斑主要由于果实早期表面分泌蜜露,在高温高湿环境下,蜜露斑发霉所致,病菌并不侵染果实,对食用品质无不良影响。因此,根据本研究结果,在广西南宁周边,生产上可根据不同的需求使用不同的袋子,如希望果实提早上市,可在冬季或早春用牛皮纸袋促进果实鳞片转色;夏季可使用黑色尼龙网袋防鸟啄和虫害,或使用无纺布袋或白色纸袋,有利于延长货架寿命。