柑橘是我国乃至世界第一大水果，根据《中国统计年鉴 2020》数据，我国柑橘产量和栽培面积分别为 4584.54 万 t、261.73 万 hm^2[1]。但我国晚熟柑橘栽培面积相对较少，4～9 月仍需从国外大量进口以满足消费需求，所以晚熟柑橘的种植成为我国柑橘产业的一大热点。塔罗科血橙是我国从意大利引进后由中国农业科学院柑桔研究所选育的晚熟柑橘品种之一，该品系 1～4 月成熟，留树可延长至 5、6 月采收，其果实表面呈玫瑰色，有玫瑰香气，因其酸甜可口，富含花青素，深受广大消费者喜爱，在三峡库区广泛栽植^[2-3]。塔罗科血橙由于果皮薄且脆，生产上果皮容易发生内裂。以重庆市万州区甘宁镇‘四月红’血橙园为例， 2020～2021 年度果实内裂比例高达 40%～60%，部分果树甚至高达 80%。柑橘果皮内裂是由于果实外果皮生长速度比内果皮的白色海绵层生长快，从而导致海绵层发生撕裂甚至形成空洞，导致对应果皮部分下陷，故称其为内裂果、皱皮果^[4]。发生内裂的果皮韧性差，外观有明显的凹痕，极其不耐储运，严重影响其商品价值^[5]。

由于柑橘果实外裂更容易被人们所观察到，且果实一旦外裂就完全丧失了商品价值，导致过去对柑橘裂果的研究主要集中在果皮开裂（外裂）上，对内裂的研究甚少^[6]。但随着人们消费水平的提高，消费者对果实外观的要求也逐渐提高，果实内裂日益成为影响柑橘商品性的突出问题，前期关于内裂的研究主要集中在果皮上，有关塔罗科血橙果皮内裂与营养元素及果实品质关系鲜见报道。氮、磷、钾是柑橘所需的大量元素，适宜的氮、磷、钾含量能维持柑橘正常的生长发育，改善其果实品质；钾被称为“果实品质元素”，合理的钾含量能增加柑橘的果皮硬度和厚度，增加果实可溶性固形物、维生素 C 含量，降低酸度^[7-8]。钙是柑橘所需的第四大元素，其含量与柑橘外裂密切相关^[9]。 Treeby 等^[10]研究表明，喷施钙能减少裂果发生。而硼与钙的关系十分密切，二者之间有较好的协作关系，树体中硼的含量对钙功能的发挥有一定的影响^[11-13]。

本试验通过调查分析 10 年生卡里佐枳橙（Citrus sinensis×Poncirus trifoliate）砧塔罗科血橙（C. sinensis‘Tarocco’）不同内裂程度、不同器官组织的氮、磷、钾、钙、硼含量以及与果实外观、内在品质指标之间的关系初步探索，进一步弄清塔罗科血橙果实内裂的可能原因，以期为减轻塔罗科血橙果实内裂与改善果实品质提供理论依据与技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验地点与试验材料

本试验样品于重庆市万州区甘宁镇‘四月红’玫瑰香橙园采集。该果园位于 30°40′N、108°15′E，平均海拔 335 m，属亚热带季风气候，年均气温 17.7℃，平均年日照时数 1485 h，年均降水量 1200 mm 以上。果园土壤 pH 6.0、有机质 13.93 g/kg、全氮 0.75 g/kg、碱解氮 64.79 mg/kg、有效磷 56.48 mg/kg、速效钾 185.85 mg/kg。调查与采样试验树的所有管理一致。

试验树为 10 年生（2010 年栽植）卡里佐枳橙（Citrus sinensis×Poncirus trifoliate）砧塔罗科血橙（C. sinensis ‘Tarocco’），果园采用起垄栽植，垄面宽 3 m，垄沟宽 2 m、深 0.6 m，株行距为 3 m×5 m，栽植密度为 667 株 /hm²。依照果实果皮内裂程度及其所占整个果面的比例，人为将内裂分为 3 种类型，包括正常果（Health fruit，代号：HF，内裂比例为 0%）、轻度内裂果（Slightly peel-pitting fruit，代号：SlF；内裂比例≤50%）、重度内裂果 （Severely peel-pitting fruit，代号：SeF；内裂比例 ≥50%）。

1.2 样品采样与项目测定

1.2.1 样品采集方法

于 2021 年 3 月在果园内选择生长状况一致的塔罗科血橙树，按果实不同程度内裂情况随机采集 HF、SlF 和 SeF3 类果实样品以及对应的枝条和叶片样品，每类样品随机选 20 个（套）重复样品 （包括对应的果实、枝、叶片等器官组织样品）。采集的样品迅速放入冰盒中临时保存，样品带回实验室后立即对果实、枝条和叶片进行分离，用清水洗净后再用去离子水润洗后擦干。将对应结果枝的第 3、4 片叶片和枝条放入 105℃烘箱中杀青 30 min 后调至 75℃烘干至恒重。根据果实内裂程度类型，将枝条和叶片混匀对应分别制成 15 个重复样品，每种内裂程度各 5 个，并过 1 mm 筛，于干燥器中保存备用。

每个重复果实样品随机分成两组样品，一组 5 个用于果实品质测定；一组 15 个，用于氮、磷、钾、钙、硼等养分含量的测定。测定养分含量的果实样品先将果皮和果肉分离，果皮拍照后保存，其余处理方法与叶片、枝条一致，果肉用破壁机打碎后混匀，同步进行果肉养分含量测定。

1.2.2 养分测定方法

枝条、叶片、果皮、果肉等器官组织样品经 H₂SO₄-H₂O₂ 法消煮后，采用半微量凯氏定氮法、钼锑抗比色法、火焰光度法^[14]分别测定氮、磷、钾含量；经 HNO₃-HClO₄ 消煮后采用电感耦合等离子体发射光谱法^[15]测定钙、硼含量。

1.2.3 果实品质测定方法

将采集分组好的果实样品带回实验室后立即测定单果重和果实横、纵径以及果皮硬度等，果形指数为果实纵径与横径的比值。随后使用日本柯尼卡美能达公司研制的 CR-10 手持色差计测定果面色差（Lab 色差模型：L 值表示果面果皮亮度，值越大表示果皮亮度越高；a 值表示红绿色差，值越大表示红色较深；b 值表示黄蓝色差，值越大表示黄色较深）^[16]。再将果皮和果肉分离，测定果皮的重量，并用游标卡尺测定果皮厚度，榨汁后用日本 ATAGO 公司研制的 PAL-1 数显糖度仪测定可溶性固形物（TSS）含量，NaOH 中和滴定法测定可滴定酸（TA）含量，比值法计算固酸比（TSS/TA），pH 示差法测定花色苷含量^[17]。

1.3 数据处理与分析

数据采用 Excel2020、SPSS 25.0 进行统计分析，图表采用 Graphpad 8 绘制。差异显著性采用 Dancan 新复极差法分析。

2 结果与分析

2.1 不同内裂类型塔罗科血橙果实表征

2.1.1 塔罗科血橙果实内裂症状

从图1 可以看出，HF 的果皮表面光滑洁净，果皮未出现凹陷（图1A）；SlF 的果皮部分表面有明显的陷痕，陷痕处果皮变薄，果实（果皮）变软（图1B）；SeF 则整个果皮表面布满陷痕，且凹凸更为明显，用手按压有明显空洞感（图1C）。从图1D 可以看出，塔罗科血橙果皮表面发生凹陷处的海绵层有明显撕裂，一些撕裂部位有肉眼可见的空洞。

注：A：HF；B：SlF；C：SeF；D：内裂果海绵层情况。

2.1.2 不同内裂类型塔罗科血橙果实大小与重量

从表1 可以看出，塔罗科血橙正常果与内裂果的果实大小和重量差异十分显著。不同内裂类型果实的单果重大小顺序为 HF>SlF>SeF，其中 HF 与 SeF 的单果重之间差异达显著水平。不同内裂类型的血橙果实的横、纵径大小差异显著，其中 HF 的横径、纵径分别比 SeF 大 7.68%、10.29%；不同内裂类型的果形指数之间差异不显著。不同内裂类型的果皮重量大小关系与单果重一致，即为 HF>SlF>SeF，且差异均显著，其中 HF 的果皮重比 SeF 重 41.68%。

注：不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。下同。

从图2 可以看出，不同内裂类型的塔罗科血橙果皮厚度和果实硬度大小顺序均为 HF>SlF>SeF，且不同内裂类型之间的差异均显著，其中 HF 的果皮厚度比 SeF 增加了 66.38%，硬度增加了 73.11%。

注：小写字母不同表示差异显著（P<0.05）。下同。

2.2 不同内裂类型塔罗科血橙各器官组织的营养元素含量

2.2.1 不同内裂类型塔罗科血橙各器官组织的氮、磷、钾含量

不同内裂类型塔罗科血橙各器官组织中的氮含量如表2 所示，其中枝条氮含量高低顺序表现为 SlF>HF>SeF，HF 与 SeF 无显著性差异，且均与 SlF 达显著性差异；3 种不同内裂程度的血橙叶片和果皮氮之间差异均不显著；果肉氮含量高低顺序表现为 SlF>HF>SeF，前二者无显著性差异，均与后者差异极显著。不同内裂类型塔罗科血橙各器官组织的磷吸收利用影响较小，从表2 可以看出，枝条磷含量表现为 SlF 最高，HF 最低，两者差异达显著水平，而与 SeF 差异均不显著；叶片、果皮和果肉磷含量表现为 3 种不同内裂类型之间均无显著性差异。不同内裂类型塔罗科血橙各器官组织的钾吸收利用影响也较少，其中枝条钾含量表现为 SeF 最低，且与 HF、SlF 差异均显著，但后两者之间无显著性差异；而叶片、果皮和果肉钾含量受内裂影响程度均未达到显著水平。

2.2.2 不同内裂类型塔罗科血橙各器官组织的钙、硼含量及其相关性

2.2.2.1 不同内裂类型塔罗科血橙各器官组织的钙、硼含量

从图3 可以看出，不同内裂类型塔罗科血橙枝条、叶片、果皮、果肉等器官组织的钙含量高低顺序均为 HF>SlF>SeF，且 HF 与 SlF、SeF 之间的差异基本均达显著水平。其中 HF 的枝条钙含量为 14.62 g/kg，比 SeF 高 34.38%；HF 叶片钙含量（65.90 g/kg）是 SeF 叶片钙含量（24.86 g/kg） 的 2.65 倍；HF 的果皮钙含量分别比 SlF、SeF 高2 3.68%、30.10%；HF 的果肉钙含量为 1.79 g/kg，比 SeF 高 31.62%。塔罗科血橙枝条、叶片和果皮的硼含量高低顺序为 HF>SlF>SeF，且 HF 与 SlF、SeF 之间差异均显著；其中，HF 的枝条硼含量比 SeF 高 54.00%；HF 的叶片硼含量（79.80 mg/kg）是 SeF （38.26 mg/kg）的 2 倍多；HF 的果皮硼含量分别比 SlF、SeF 高 6.49%、12.95%。而不同内裂类型果肉硼含量与枝条、叶片和果皮中的变化规律相反，即 SeF>SlF>HF，SeF 的果肉硼含量比 SlF、HF 分别高 35.25%、90.66%，且差异均显著。

2.2.2.2 塔罗科血橙不同器官组织的钙、硼含量的相关性

从图4 可以看出，塔罗科血橙枝条、叶片、果皮的钙与硼含量呈正相关，而在果肉中二者呈负相关。其中枝条的钙与硼含量的相关系数为 0.620^*，为显著性相关（n=15，r_0.05=0.497， r_0.01=0.623，下同）；叶片、果皮的钙与硼含量之间的相关系数分别为 0.672^*、0.660^*，均达到显著相关；而果肉的钙、硼含量之间的相关系数为-0.480，呈不显著负相关关系。

2.3 不同内裂类型塔罗科血橙果实品质

2.3.1 不同内裂类型果实外观品质

从表3 可知，内裂对塔罗科血橙的着色有一定的影响。HF 的果皮亮度（L）、红色度（a）均高于内裂果，且差异达到显著水平；而 SeF 的果皮黄色度（b）则比 HF 高 19.21%，且前者与后者之间差异显著；同时，与内裂果相比，HF 的果皮着色度（a/b）更高。

2.3.2 不同内裂类型果实内在品质

表4 显示，塔罗科血橙果实的可溶性固形物含量、固酸比的大小顺序均为 SeF>SlF>HF，且SeF 的可溶性固形物含量、固酸比比 HF 分别高 15.70%、15.19%，差异均显著。SlF 的果实可滴定酸含量相对较高，但 HF、SeF、SlF 三者之间无显著性差异。SeF、SlF 的果实花色苷含量分别比 HF 高 66.87%、42.75%，且差异均显著。

3 讨论

3.1 塔罗科血橙果实内裂的形成及其与营养元素的关系

柑橘生产过程中由于外果皮的生长速度比内果皮（海绵层）生长速度相对较快，导致海绵层被撕裂甚至形成空洞的现象即为果皮内裂，内裂果是果实生长发育过程中逐渐形成的^[18]，由于果面凹凸不平，因而很容易被消费者所观察到和注意到，进而影响了消费者的购买意愿。马小焕等^[19]研究发现脐橙内裂发生在盛花期后 80 d 左右，此时海绵层细胞出现胞间裂隙，随后不断扩大，以至于在成熟期产生明显的裂痕或空洞。

有关柑橘内裂的研究主要聚焦于水分胁迫^[20-21]、激素^[22]和矿质元素^[16，23]。本试验不同内裂类型血橙果皮氮、磷、钾含量差异均不显著，表明血橙内裂对果皮氮、磷、钾吸收的影响较小。钙与裂果关系较为密切^[10]；钙在细胞壁中与果胶酸形成果胶酸钙，从而保护细胞中胶层结构，同时钙还能抑制多聚半乳糖醛酸酶（PG）的活性，从而起到减少细胞壁分解的作用^[24]，因此，钙通过稳定细胞壁结构，提高果实硬度，维持果皮厚度等进而减少裂果的发生。本研究发现，SlF、SeF 的各器官组织的钙含量均显著低于 HF，且 SeF 的叶片钙含量低于甜橙叶片钙含量的最适标准；SlF、SeF 的枝条、叶片、果皮的硼含量均低于 HF，且 HF、SlF、SeF 的枝条、叶片、果皮的钙与硼之间呈显著或极显著正相关关系，与秦煊南等^[25]的研究结果一致。可见，塔罗科血橙枝条、叶片和果皮中的钙与硼存在协同作用的关系，硼可能通过影响钙素生理功能的发挥从而影响果实内裂发生。另外，植株硼主要以水溶态硼（游离态）、半束缚态硼（单糖结合态）和束缚态硼（RG-Ⅱ结合态）等形态存在，其中水溶态硼主要存在于细胞外，能够在细胞中和细胞间自由移动； 半束缚态硼位于细胞质中，通常被认为是硼的一种贮存形式，当新的细胞壁合成时能够很快地转化成束缚态的硼结合在细胞壁中；束缚态硼位于细胞壁中同钙一起构成细胞壁的组成物质如 B-RG-Ⅱ^[26]。因此，硼的缺失也会导致细胞壁的生成受阻，从而导致果实内裂的产生。

3.2 不同内裂类型塔罗科血橙果实营养元素和品质的关系

本研究发现，塔罗科血橙正常果的果皮厚度和果实硬度均显著优于内裂果，该两项指标对果实抗风、雨等极端气候和其他机械性损伤以及病虫侵染等有一定作用，且影响果实采后贮藏性能^[27]。因此，产生内裂的血橙果实在存放、贮藏、运输过程中更容易腐烂变质，从而影响其商品价值。本试验结果显示，随着血橙内裂程度的增加，果皮中钙、硼含量逐渐降低，可能影响果皮细胞不能生成正常的细胞壁结构，从而导致血橙果皮变薄和果实硬度减少，与温明霞等^[24]的研究结果一致，这可能与一定钙含量抑制了果皮中多聚半乳糖醛酸酶等氧化酶活性，提高了超氧化物歧化酶等的抗氧化酶活性，从而较好维持了果皮的强度和延展性等有关。本研究中 HF 的果面红色度、着色度相对较好，即 HF 的果面更红更鲜艳，具有更高的商品价值。这可能与血橙发生内裂部位更容易受到机械损伤以及病害侵染有关，同时硼能维持花色苷结构的稳定^[28]，本试验中 HF 的果皮中硼含量显著高于 SlF 和 SeF，因此，HF 果面着色更好可能也与其果皮含有较高水平的硼含量有关。

本研究发现，随着血橙内裂程度的增加，部分果实内部品质有所增加，这可能和不同内裂类型血橙对钙、硼等营养元素的吸收有关。本试验结果显示，HF 的叶片钙含量为 65.9 g/kg，远高于甜橙叶片营养诊断标准推荐的适宜钙含量范围（30.0～55.0 g/kg）^[29]。钙过量是否会影响到塔罗科血橙树体的光合作用从而影响其果实品质，还有待进一步系统试验验证。钙对果实内在品质的研究较少，主要集中在钙、硼互作方面^[11]。硼作为植物生长必需的微量元素之一，对柑橘的产量和质量有较大影响^[30-31]。本试验中，SeF 的果肉硼含量较高，其果实可溶性固形物、固酸比以及花色苷含量等也均较高，与梁和等^[32] 的研究结果一致。汪开拓等^[28]的研究也表明，硼具有稳定花色苷结构、促进碳水化合物运输以及蛋白质合成的作用，即在果实采后糖代谢以及花色苷合成等方面具有重要的调控作用。由此可见，一定程度范围内提高塔罗科血橙果实的硼含量，可能有利于果实品质的改善。但硼在柑橘中的运输机理研究甚少，耿明建等^[33]研究发现，硼一般由木质部运输，但在缺硼胁迫时，可与多元醇结合形成络合物，在韧皮部中运输。本试验中，内裂果的果肉硼含量相对较高，与其他器官组织的规律相反，是否因为缺硼导致韧皮部参与了硼的长距离运输使得内裂果的果肉中硼的富集还需要进一步试验去验证。前人通过对苹果^[26]和梨^[34]喷施硼肥的研究发现，成熟期的果实钙与硼呈负相关关系，本试验结果与其一致。究其原因可能为钙、硼主要位于细胞壁上，而成熟期果实对钙、硼的需求没有膨大期旺盛，故水溶态和半束缚态硼比例的增加导致钙离子吸收减少，而束缚态硼主要位于细胞壁上，其比例的下降导致钙离子吸收增加，表现为拮抗关系。

4 结论

本试验结果表明，塔罗科血橙内裂果的枝条、叶片、果皮的钙、硼含量均低于正常果，但内裂果的果肉硼含量却高于正常果，内裂果的内在品质在果实挂树或采收后的短时间内会比正常果稍好，但随果实采后销售运输与货架上市的一定时间内，其内在品质会发生急剧劣变，影响果实的食用与口感，且正常果的外观品质明显优于内裂果。钙、硼等营养水平是否影响塔罗科血橙果皮、果肉等相关酶活性，从而进一步影响果胶含量、果皮强度与延展性等，还需要进一步系统深入开展钙、硼等营养元素调控研究，为科学合理调控塔罗科血橙不同器官组织的钙、硼等营养水平以及减轻果实内裂提供理论依据与技术支持。

参考文献