Анализ механизмов окраски плодов и стратегии развития высококачественной окраски
Окраска плодов является ключевым показателем зрелости; цвет поверхности и однородность этого цвета во многом определяют конечную рыночную стоимость фруктов и экономическую прибыль фермера. Фермеры очень заинтересованы в методах достижения безопасного, быстрого и равномерного окрашивания, а также повышения сладости и качества, чтобы облегчить ранний выход на рынок.
I. Механизмы формирования окраски плодов.
Цвет плода включает как основной цвет, так и цвет поверхности; процесс «окраски фруктов» обычно относится к развитию цвета поверхности. В изменении цвета, происходящем во время созревания плодов, участвуют три основных класса пигментов: хлорофиллы, каротиноиды и антоцианы.
Желтые или оранжевые плоды: их окраска связана с накоплением каротиноидов. Когда плод вступает в стадию созревания, распад хлорофилла ускоряется, а его синтез замедляется, в результате чего зеленый цвет кожицы тускнеет; одновременно увеличивается синтез каротиноидов в коже, что приводит к появлению желтого или оранжевого цвета (например, изменение цвета цитрусовых).
Пурпурные или красные плоды. Их окраска тесно связана с накоплением антоцианов; Время и количество синтеза антоцианов играют решающую роль в появлении и интенсивности красной или пурпурной окраски.
II. Факторы, влияющие на окраску плодов
В нормальных условиях под влиянием как внешних факторов (свет, температура, влага и т. д.), так и внутренних факторов (уровень гормонов, содержание растворимых сахаров, минеральных элементов и т. д.) хлорофилл в созревающих плодах разрушается, часть из которых превращается в каротиноиды, и антоцианы начинают быстро накапливаться, что приводит к яркому цвету плодов.
1. Влияние внешних факторов на окраску
(1) Свет. Адекватный свет является решающим фактором в синтезе каротиноидов и антоцианов. Плоды, созревшие в полной темноте, могут нормально созревать, но не синтезируют антоцианы. Окраска оптимальна, когда интенсивность света превышает 70% от полного естественного солнечного света; когда интенсивность света падает ниже этого порога в 70%, содержание антоцианов увеличивается пропорционально увеличению интенсивности света.
(2) Температура. Суточная разница температур (разница между дневной и ночной температурой) существенно влияет на синтез каротиноидов и антоцианов. В определенном диапазоне более высокие дневные температуры усиливают фотосинтез и увеличивают накопление углеводов; и наоборот, более низкие ночные температуры уменьшают дыхание и потребление, тем самым относительно увеличивая накопление углеводов, что обеспечивает важную материальную основу для синтеза каротиноидов и антоцианов.
(3) Влага: Умеренный дефицит воды на стадии изменения цвета способствует превращению углеводов в растворимые сахара, что способствует окраске; кроме того, умеренный дефицит воды способствует распаду и трансформации хлоропластов, тем самым ускоряя процесс изменения цвета.
2. Влияние внутренних факторов на окраску.
(1) Уровень гормонов: этилен способствует распаду хлорофилла и образованию каротиноидов и антоцианов, тем самым способствуя окраске фруктов; абсцизовая кислота является ключевым триггером образования антоцианов.
(2) Содержание растворимых сахаров: как антоцианы, так и каротиноиды являются метаболитами сахара; Фрукты могут нормально менять цвет только тогда, когда уровень сахара достигает определенной концентрации. Например, яблоки сорта «Красная Фуджи» не могут синтезировать антоцианы при содержании сахара ниже 10%, тогда как при содержании сахара 17% они проявляют превосходную окраску.
(3) Минеральные элементы: высокие уровни азота препятствуют накоплению сахара и ингибируют синтез антоцианов, что затрудняет развитие цвета. Фосфор улучшает окраску фруктов, обеспечивая энергию, необходимую для образования и стабилизации антоцианов, тем самым способствуя изменению цвета. Ионы калия действуют как активаторы ферментов, участвующих в метаболизме фруктовых сахаров; они способствуют как накоплению сахаров внутри плодов, так и транспорту сахаров из листьев и побегов к плодам, тем самым увеличивая содержание сахара и обеспечивая необходимую материальную основу для синтеза антоцианов. Кальций может улучшить содержание сахара и аромат фруктов. Дефицит магния снижает уровень хлорофилла, ухудшая фотосинтез и препятствуя накоплению сахара. Бор способствует транспорту сахара и синтезу пектинов клеточной стенки; он способствует образованию ароматических соединений и улучшает содержание сахара в плодах и качество хранения. III. Проблемы, возникшие во время производства
Фермеры часто сталкиваются с трудностями, связанными с развитием цвета или неравномерностью окраски при выращивании таких культур, как цитрусовые, виноград, яблоки, помидоры и клубника.
К основным причинам относятся:
(1) Чрезмерная нагрузка на урожай, приводящая к недостаточному поступлению питательных веществ, что приводит к незрелым плодам и низкому содержанию растворимых сахаров;
(2) Неправильное внесение удобрений: чрезмерное внесение азота на поздней стадии роста в сочетании с недостаточным использованием фосфора, калия и кальция;
(3) Плохая вентиляция и проникновение света: чрезмерная плотность посадки приводит к перекрытию листвы и блокированию света;
IV. Рекомендации по содействию развитию цвета
Для решения этих проблем рекомендуются следующие меры:
(1) Определить подходящую нагрузку на урожай, исходя из силы деревьев, состояния почвы и уровня удобрений, чтобы избежать слепой погони за чрезмерной урожайностью;
(2) Улучшите освещенность и вентиляцию сада за счет обрезки, чтобы улучшить проникновение света и улучшить окраску;
(3) Рационально управлять орошением: умеренно ограничивать подачу воды в период изменения цвета и избегать сильного паводкового орошения;
(4) Применяйте удобрения с научной точки зрения: ограничьте азот, одновременно увеличивая фосфор, калий и вторичные микроэлементы, как только начнется изменение цвета; наносите натуральные продукты, усиливающие цвет, с помощью спрея для листьев, чтобы усилить окраску и одновременно способствовать накоплению сахара.
I. Механизмы формирования окраски плодов.
Цвет плода включает как основной цвет, так и цвет поверхности; процесс «окраски фруктов» обычно относится к развитию цвета поверхности. В изменении цвета, происходящем во время созревания плодов, участвуют три основных класса пигментов: хлорофиллы, каротиноиды и антоцианы.
Желтые или оранжевые плоды: их окраска связана с накоплением каротиноидов. Когда плод вступает в стадию созревания, распад хлорофилла ускоряется, а его синтез замедляется, в результате чего зеленый цвет кожицы тускнеет; одновременно увеличивается синтез каротиноидов в коже, что приводит к появлению желтого или оранжевого цвета (например, изменение цвета цитрусовых).
Пурпурные или красные плоды. Их окраска тесно связана с накоплением антоцианов; Время и количество синтеза антоцианов играют решающую роль в появлении и интенсивности красной или пурпурной окраски.
II. Факторы, влияющие на окраску плодов
В нормальных условиях под влиянием как внешних факторов (свет, температура, влага и т. д.), так и внутренних факторов (уровень гормонов, содержание растворимых сахаров, минеральных элементов и т. д.) хлорофилл в созревающих плодах разрушается, часть из которых превращается в каротиноиды, и антоцианы начинают быстро накапливаться, что приводит к яркому цвету плодов.
1. Влияние внешних факторов на окраску
(1) Свет. Адекватный свет является решающим фактором в синтезе каротиноидов и антоцианов. Плоды, созревшие в полной темноте, могут нормально созревать, но не синтезируют антоцианы. Окраска оптимальна, когда интенсивность света превышает 70% от полного естественного солнечного света; когда интенсивность света падает ниже этого порога в 70%, содержание антоцианов увеличивается пропорционально увеличению интенсивности света.
(2) Температура. Суточная разница температур (разница между дневной и ночной температурой) существенно влияет на синтез каротиноидов и антоцианов. В определенном диапазоне более высокие дневные температуры усиливают фотосинтез и увеличивают накопление углеводов; и наоборот, более низкие ночные температуры уменьшают дыхание и потребление, тем самым относительно увеличивая накопление углеводов, что обеспечивает важную материальную основу для синтеза каротиноидов и антоцианов.
(3) Влага: Умеренный дефицит воды на стадии изменения цвета способствует превращению углеводов в растворимые сахара, что способствует окраске; кроме того, умеренный дефицит воды способствует распаду и трансформации хлоропластов, тем самым ускоряя процесс изменения цвета.
2. Влияние внутренних факторов на окраску.
(1) Уровень гормонов: этилен способствует распаду хлорофилла и образованию каротиноидов и антоцианов, тем самым способствуя окраске фруктов; абсцизовая кислота является ключевым триггером образования антоцианов.
(2) Содержание растворимых сахаров: как антоцианы, так и каротиноиды являются метаболитами сахара; Фрукты могут нормально менять цвет только тогда, когда уровень сахара достигает определенной концентрации. Например, яблоки сорта «Красная Фуджи» не могут синтезировать антоцианы при содержании сахара ниже 10%, тогда как при содержании сахара 17% они проявляют превосходную окраску.
(3) Минеральные элементы: высокие уровни азота препятствуют накоплению сахара и ингибируют синтез антоцианов, что затрудняет развитие цвета. Фосфор улучшает окраску фруктов, обеспечивая энергию, необходимую для образования и стабилизации антоцианов, тем самым способствуя изменению цвета. Ионы калия действуют как активаторы ферментов, участвующих в метаболизме фруктовых сахаров; они способствуют как накоплению сахаров внутри плодов, так и транспорту сахаров из листьев и побегов к плодам, тем самым увеличивая содержание сахара и обеспечивая необходимую материальную основу для синтеза антоцианов. Кальций может улучшить содержание сахара и аромат фруктов. Дефицит магния снижает уровень хлорофилла, ухудшая фотосинтез и препятствуя накоплению сахара. Бор способствует транспорту сахара и синтезу пектинов клеточной стенки; он способствует образованию ароматических соединений и улучшает содержание сахара в плодах и качество хранения. III. Проблемы, возникшие во время производства
Фермеры часто сталкиваются с трудностями, связанными с развитием цвета или неравномерностью окраски при выращивании таких культур, как цитрусовые, виноград, яблоки, помидоры и клубника.
К основным причинам относятся:
(1) Чрезмерная нагрузка на урожай, приводящая к недостаточному поступлению питательных веществ, что приводит к незрелым плодам и низкому содержанию растворимых сахаров;
(2) Неправильное внесение удобрений: чрезмерное внесение азота на поздней стадии роста в сочетании с недостаточным использованием фосфора, калия и кальция;
(3) Плохая вентиляция и проникновение света: чрезмерная плотность посадки приводит к перекрытию листвы и блокированию света;
IV. Рекомендации по содействию развитию цвета
Для решения этих проблем рекомендуются следующие меры:
(1) Определить подходящую нагрузку на урожай, исходя из силы деревьев, состояния почвы и уровня удобрений, чтобы избежать слепой погони за чрезмерной урожайностью;
(2) Улучшите освещенность и вентиляцию сада за счет обрезки, чтобы улучшить проникновение света и улучшить окраску;
(3) Рационально управлять орошением: умеренно ограничивать подачу воды в период изменения цвета и избегать сильного паводкового орошения;
(4) Применяйте удобрения с научной точки зрения: ограничьте азот, одновременно увеличивая фосфор, калий и вторичные микроэлементы, как только начнется изменение цвета; наносите натуральные продукты, усиливающие цвет, с помощью спрея для листьев, чтобы усилить окраску и одновременно способствовать накоплению сахара.
