人心果[Manilkara zapota (L.) van Royen] 别名吴凤柿、赤铁果,为山榄科(Sapotaceae)铁线子属(Manilkara)的热带和亚热带常绿果树,原产于墨西哥和中美洲地区[1-2]。在热带地区人心果的栽培面积广泛,印度、墨西哥、越南等国家已将其作为商品水果栽培[3]。人心果具有丰产、病虫害少等优点,对土壤条件的适应性强,在盐碱地中也能生长良好[4];枝条坚韧有弹性,能够抵抗较强的台风[5];果实富含蛋白质、糖类、有机酸和矿质元素;叶片富含抗氧化活性物质,具有较高的营养价值和药用价值[6-8];树体分泌的乳胶可在食品工业中用作增稠剂、黏合剂、乳化剂等[9];树体周年常绿,树形优美,具有较高的观赏及生态价值[10]。综合来看,人心果是一个经济效益高、社会效益和生态效益显著的优良经济林树种,具有较大的市场前景和发展潜力。
中国于20世纪初引进人心果种植,在云南、广西、广东、福建、海南和台湾等地区均有分布和栽培[11]。但由于引种不规范,管理粗放,目前无栽培园艺品种,仅在部分果园和庭院零星种植[12]。人心果的果实成熟期在每年3—5月份,此时正处于水果淡季,所以极具市场竞争力。广西桂南是人心果栽培的适宜区,在该地区引进优良的人心果品种,促进其在广西的栽培产业化,有利于丰富广西热带果品市场。适期采收是保证果实优质的前提之一,但人心果经常花果同期,不同生长期的果在树上同时存在的现象非常普遍,果实成熟时既不发生颜色变化,也不产生香气,很难判断其最适采收期。生产上,一般以果实分泌的乳汁减少和果形变得饱满作为采收标准,但有些品种的成熟果仍很难判断,须凭经验采摘[13]。越南大果人心果作为新引进种植的品种,目前适宜的采收期不明确。
因此,在广西壮族自治区亚热带作物研究所水果种质资源圃引进越南大果人心果开展试种试验,观测其植物学性状、开花结果习性、果实生长规律和产量并研究不同采收期的果实品质,明确越南大果人心果在广西南宁的适应性和适宜的采收期,以期为人心果种植品种选择、采收指标以及人心果在广西的引种栽培和大面积推广种植提供理论依据。
试验在广西壮族自治区亚热带作物研究所水果种质资源圃中进行。该地区为亚热带季风气候,年平均降水量1300 mm,年平均气温21.8 ℃,1月份为最冷月,月平均气温13.5 ℃,冬季平均气温14.8 ℃,年均日照时数1 480.4 h[14]。试验材料为越南大果人心果嫁接2年生苗,砧木为人心果实生苗,原产地为越南,苗木高60~70 cm,于2017年引进并种植,栽培密度2 m×4 m。
1.2.1 开花结果物候期调查 自2021年4月开始,选取生长状态一致的5株人心果植株进行为期3年的物候期观测,包括现蕾期、始花期、盛花期、谢花期、果实成熟期。
1.2.2 果实发育动态调查 于2022年选取第一批花的5个果实,每隔30 d测量果实的纵径、横径,直至果实采收,绘制果实生长动态曲线图。
1.2.3 果实品质测定 将2022年第一批花的果实分4个时期(开花后290、310、330、350 d)采收,每次选择成熟度、大小一致,无损伤和病虫害的5个果实,在室温下放置5~7 d完成后熟,测定果实的单果质量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、总酚含量、维生素C含量、可滴定酸含量等品质指标。
果实单果质量采用电子天平测定;果实横径、纵径采用数显游标卡尺测量;可溶性固形物含量采用ATAGO型手持光折射式测糖仪测定;可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定[15];总酚含量采用福林酚试剂显色法测定[16];维生素C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法测定[15];可滴定酸含量采用酸碱滴定法测定[15]。
采用Excel 2021进行数据统计和制图,采用Excel 2021中的XLSTAT插件进行方差分析及差异显著性分析。
越南大果人心果的果实呈椭圆形(图1-A),平均单果质量96.83 g,可食率85.18%,可溶性固形物含量(w,后同)18.1%,果皮粗糙,呈棕褐色,附有易脱落的皮屑;果肉黄白色,味浓甜,柔软细腻,石细胞少;种子黑色,有一层坚硬的外壳,扁圆形,具光泽,长2.5~2.8 cm、宽1.2~1.5 cm、厚0.5~0.7 cm,每个果实有1~3粒种子。越南大果人心果树形直立或开张,树干灰色,叶片(图1-B)生长在枝端,墨绿色,革质,有光泽,长椭圆形,长9~12 cm,宽4~5 cm,全缘,叶柄长1.6~2.7 cm,具白色汁液。花通常单生在新生枝的叶腋,偶有簇生,花较小(图1-C),直径0.8~1.0 cm,两性花,具有6片花萼,6枚雄蕊和1枚雌蕊,花冠筒状,白色,有特殊香味;开花时花冠口较小,花丝短,花药不伸出花外,而雌蕊伸出花瓣外。
图1 越南大果人心果的果实、种子、叶片、花
Fig. 1 The fruits, seeds, leaves and flower of Vietnamese large-fruited Manilkara zapota
在南宁地区,越南大果人心果从4月至11月都有花开,主要有两批集中的花期和果实成熟期。第一批花的花期为4月初至6月底,4月上旬开始现蕾,5月上旬至中旬为始花期,5月下旬至6月中旬为盛花期,6月下旬谢花。第二批花的花期为8月初至10月底,在树体营养充足的条件下,8月上旬现蕾,8月下旬至9月上旬为始花期,9月中下旬为盛花期,10月中下旬谢花。花朵在开放约2 d后凋谢,花瓣枯萎后宿存包裹着幼果,花萼和花柄保持新鲜。花期较长,从现蕾到全树谢花大约持续2个月。开花期受气候变化以及树体营养积累的影响在不同年份稍有变动。果实成熟期在翌年3—5月以及7—8月,果实生长发育期约330 d。
引进种植的2年生嫁接苗在定植第3年后开始结果,每株产果24~38个,株产2.3~3.7 kg。越南大果人心果的产量随树龄增长,树冠、树干增大而逐渐增加,越南大果人心果定植第7年平均株高301.40 cm,平均东西冠幅293.00 cm,南北冠幅307.20 cm。定植后第7年单株第一批果产量14.16 kg,单株第二批果产量12.55 kg,全年平均单株产量26.71 kg(表1)。越南大果人心果结果的特点表现为:第一批果结果多的情况下第二批果的结果数会相对减少,相反,第一批果结果数少则第二批果的结果数量就会增多。
表1 越南大果人心果定植第7年的生长量和产量
Table1 The growth amount and yield of Vietnamese large-fruited Manilkara zapota in the 7th year after transplantation
序号Code 12345平均 Average株高Plant height/cm 295 290 304 310 308 301.40东西冠幅East-west crown width/cm 250 370 270 290 285 293.00南北冠幅North-south crown width/cm 235 303 340 350 308 307.20茎围Stem circumference/cm 25 26 26 29 27 26.60第一批果结果数The number of fruits setting in the first batch 106 152 98 189 186 146.20第二批果结果数The number of fruits setting in the second batch 157 102 179 115 95 129.60单株第一批果产量Yield per plant of the first batch of fruit/kg 10.26 14.72 9.29 18.30 18.01 14.16单株第二批果产量Yield per plant of the second batch of fruit/kg 15.20 9.88 17.33 11.14 9.20 12.55
经过7年的试种观察,越南大果人心果表现出较强的抗寒性。2022年12月南宁市平均气温只有12.7 ℃,最低温度6 ℃,资源圃内的番石榴、菠萝蜜均有轻度寒害,但人心果未遭受寒害,仍能正常开花结果。越南大果人心果也具备一定的抗旱和耐热能力,但长期干旱不利于开花坐果与果实发育。越南大果人心果总体来说具有一定的抗病虫能力,但也会受到一些病虫害的危害。在病害方面,越南大果人心果的叶片富含抗菌活性物质,对部分病菌有一定的抑制作用[17],在南宁地区常见病害有叶斑病和煤烟病。在虫害方面,越南大果人心果的革质叶片和乳胶对害虫有一定的抵抗作用,但有时也会遭到介壳虫、潜叶蛾和果蝇等害虫的危害。
第一批果实的生长曲线呈“S型”,即初期生长缓慢,中期有两个快速生长阶段,末期生长减缓直至成熟。如图2所示,果实发育前90 d生长较慢,纵径平均每日增长0.21 mm,横径平均每日增长0.16 mm。开花后90~180 d进入果实第一个快速生长期,纵径平均每日增长0.29 mm,横径平均每日增长0.25 mm。开花后180~240 d果实生长放缓,这与平均温度较低的冬季环境有关。开花后240~300 d是果实发育的第二个快速生长期,纵径平均每日增长0.29 mm,横径平均每日增长0.21 mm。开花后300 d果实几乎停止增长。
图2 越南大果人心果第一批果实生长发育纵、横径的变化
Fig. 2 Changes of length and width of Vietnamese large-fruited Manilkara zapota during fruit development period
从图3-A可以看出,第一批果实在花后290 d以后单果质量的变化不显著,开花330 d时单果质量达到最大,为105.94 g。如图3-B所示,开花后290 d果实的可溶性固形物含量只有15.1%,到花后330 d上升到了20.9%,在花后350 d下降到了19.3%。如图3-C所示,4个采收期的果实可溶性糖含量差异显著,开花后330 d果实的可溶性糖含量显著高于其他3个时期,说明在开花后330 d果实的糖分积累达到了最高,此时果实的甜度最佳。果实可滴定酸含量(图3-D)随着采收期推迟呈下降趋势,说明随着果实成熟,酸味逐渐减弱。维生素C是果实中的重要营养成分,图3-E显示了维生素C含量随着采收期的推移而逐渐下降的趋势,开花后290 d采收的果实维生素C含量最高,而在开花后350 d采收的果实维生素C含量最低。人心果含有丰富的酚类化合物,总酚含量是人心果重要的品质指标之一。图3-F显示果实总酚含量在开花后330 d达到最高峰,果实不仅营养价值高,而且具有更强的抗氧化能力,随着采收推迟,酚类物质的含量大幅降低。
图3 不同采收期越南大果人心果的果实品质
Fig. 3 The fruit quality of Vietnamese large-fruited Manilkara zapota at different harvest times
人心果最早由福建华侨于1900年从东南亚国家引进厦门种植[18],后又经多次引进国内海南、广东等地,但由于引种不正规,引进的人心果品种均没有具体名称。从福建[19]、云南[20]早期报道的人心果引种表现来看,人心果具有适应范围广、抗逆性强及早结丰产的特性。福建厦门的人心果嫁接苗和高压苗在定植2~3年后开始结果[21],在福建漳州地区高压苗定植后第4年开始结果,第5年平均株产20~25 kg。在云南怒江干热河谷区的高压苗定植2年后开始结果,10年生树平均单株产量41.2 kg。越南大果人心果2年生嫁接苗在南宁定植后第3年开始结果,定植第7年平均单株产量26.71 kg,从物候期和产量表现来看,越南大果人心果在南宁的引种表现良好。在果实品质方面,谢碧霞等[4]研究表明,国外的优良品种平均单果质量能够达到500 g,含糖量高(19%),酸甜适中,口感好。国内人心果平均单果质量125 g,最大300 g,产量较低。越南大果人心果的果实平均单果质量接近100 g,个头较小,但可溶性固形物含量为18.1%,味道纯甜无酸,石细胞少,味道和口感佳。广西最早在1965年引进人心果种植,在北海、玉林、南宁等地栽培的人心果均生长良好[22]。然而经过多年发展,人心果在广西仍然没有形成商业化栽培,主要原因在于缺乏良种以及开发利用不足。因此,在南宁引进新的人心果品种有望提升人心果在广西水果市场的认知度,使人心果从相对小众的水果逐渐走向大众市场,推动人心果产业的规模化和商业化发展。
越南大果人心果在同一年的第一批果结果多、第二批果的结果数少,第一批果结果数少则第二批果结果数多的现象与苹果、荔枝、柑橘等果树的“大小年”相类似。本质是由于果树年生长周期内营养生长和生殖生长失去平衡,导致结果性状不稳定[23]。此外,气候、环境、树体营养状况及枝条发育程度、内源激素都能对不同批次的果实产量形成影响[24]。通过合理修剪、加强果园管理、合理使用药物促进花芽分化、增施有机肥等措施可以有效缓解此现象[25]。
采收期对果实产量、品质和耐贮性具有重要影响,过早采收的果实达不到应有的产量,造成经济效益下降,过晚采收则导致内在品质和耐贮性变差[26]。由于国内人心果栽培较少,鲜有对其采收期的研究报道。在巴西东北地区人心果的最佳采收时间为坐果后202~209 d,此时采收的果实硬度小且货架期较长,采收时和完熟后果实的可滴定酸、可溶性固形物及糖含量最高[27]。在印度,Kalipatti、PKM-5、Cricket Ball和PKM-1这4个品种的人心果的适宜采收时间分别为坐果后255、255、270和311 d[28]。在西双版纳,人心果从开花至果实成熟需270~300 d[29]。在南宁,越南大果人心果的第一批果在开花后330 d的可溶性固形物、可溶性糖及总酚含量最高,初步判断其适宜的采收期在开花后330 d左右。巴西东北地区靠近赤道,年平均气温通常在25 ℃以上,年日照时数在2800 h以上。印度大部分地区地处热带和亚热带,更易受太阳直射,获得的太阳辐射多,气温普遍较高,全国绝大部分地区全年日照在2500~3200 h。西双版纳年平均气温在18~22 ℃之间,年日照时数1800~2100 h。南宁年平均气温21.8 ℃,年均日照时数1 480.4 h,光热条件不如以上几个地区,因此越南大果人心果在南宁的果实发育期更长。
此次研究只选择了一年中的其中一批果实开展越南大果人心果的适宜采收期研究,具有一定的特殊性。此外,本研究并未对不同采收期的果实贮藏性能进行研究,因此对于越南大果人心果最佳采收期的研究还有待今后进行。
越南大果人心果在南宁地区的生长发育状况良好,具有较好的适应性和抗逆性,即使在一些极端气候条件下,也能够保持稳定的产量和优异的品质。果实平均单果质量96.83 g,可食率85.18%,可溶性固形物含量18.1%,果肉细腻,绵软味甜,有较好的推广前景。在采收期方面,越南大果人心果在南宁地区适宜的采收期是在花后330 d。
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Introduction performance of Vietnamese large-fruited Manilkara zapota and its suitable harvesting period in Nanning, Guangxi