Επίδραση του φωτός στην ποιότητα και συντηρησιμότητα καρπών γιγαρτοκάρπων και πυρηνοκάρπων ειδών

Abstract

In the present study, the effect of preharvest light modification, applied either to the entire tree canopy or to individual fruits, on fruit quality and nutritional value at harvest and after storage was investigated. Specifically, light conditions were modified in apple trees of the cultivar ‘Nema Star’, grown under black anti-hail nets in Agia, Larissa, for two consecutive years (2017 and 2018), by installing reflective groundcover sheets in the middle of the tree rows. In an uncovered cherry orchard in the plain of Florina, cultivars ‘Ferrovia’ and ‘Regina’ were subjected in 2018 to canopy light improvement through the placement of reflective groundcover in the center of the alleys. A third light-modification trial was conducted at the fruit level in quince trees of the local cultivar ‘Afrata Volou’, in orchards located in Lechonia or Velestino, Magnesia, where individual paper bags internally lined with aluminum foil were placed around the fruits for three growing seasons (2017, 2018, and 2020). In the apple orchard, the reflective groundcover was installed 1.5 months before the anticipated harvest date in both experimental years, while in the cherry orchard it was placed two months prior to harvest. In both cases, the white reflective materials, originally intended for greenhouse use, remained on the soil surface until autumn without any damage from tractor operations. In the apple study (‘Nema Star’, ripening late August in the study area), two treatments were applied: control and reflective groundcover. Solar radiation (PAR and UV) were measured 1.5 months before harvest and at harvest. Postharvest assessments included leaf and shoot characteristics. Fruit quality and nutritional value were evaluated at harvest and after three and five months of cold storage (0 °C, 90-95% RH) in a commercial cold chamber, followed by two days of shelf life at room temperature. Measured parameters included peel color, flesh firmness, soluble solids content (SSC), titratable acidity, % dry matter of peel and flesh, fruit weight, total phenolics, antioxidant capacity (DPPH and FRAP), and percentage weight loss after storage. Primary metabolites were also determined in fruits from the north and south-facing canopy sides at harvest and after storage. Radiation measurements showed that the reflective groundcover mainly increased lateral reflected radiation, with limited effects on vertical light penetration. This lateral enhancement was considered important, as it improved the photosynthetic performance of the lower and intermediate canopy zones. In particular, the increase in laterally reflected UV radiation contributed to pigment synthesis and improved peel coloration. Higher chlorophyll concentrations were observed in leaves under reflective treatment; however, the unchanged chlorophyll a/b ratio indicated that overall canopy light penetration was not substantially enhanced. Reflective groundcover did not affect apple fruit weight at harvest or after storage. The principal qualitative change was the enhancement of peel color intensity and purity, which was satisfactorily maintained after long-term storage. Flesh firmness was similar to the control at harvest but lower after cold storage. Apple eating quality (SSC/TA ratio) and dry matter content of peel and flesh were improved both at harvest and after storage, consistent with increased concentrations of SSC and organic acids. Total phenolics and antioxidant capacity were not significantly affected at harvest or after three and five months of storage. Overall, the treatment did not substantially improve the retention of nutritional value during storage, although better preservation was observed in the peel after cold storage. Cherry cultivars in the Florina plain ripened in late June. Treatments included: control fruits from sun-exposed canopy positions, control fruits from shaded positions, and reflective groundcover (as in apples). Leaf characteristics (June and September) and shoot traits were evaluated postharvest. Fruit quality and nutritional value were assessed at harvest and after one and two weeks of storage in a domestic refrigerator under modified atmosphere conditions. Primary metabolites were also determined at harvest and after two weeks. In June, reflective groundcover increased leaf specific weight and the chlorophyll a/b ratio compared to sun-exposed control leaves, likely due to improved internal canopy illumination. Reflective groundcover significantly increased fruit diameter and the fresh mass of fruit, pedicel, and pit, mainly in ‘Ferrovia’ cultivar. Flesh dry matter (%) increased in both cultivars. Red peel color intensity increased in ‘Ferrovia’ and was better maintained after two weeks of storage when cherries were grown with reflective groundcover. At harvest, fruits from reflective treatment exhibited higher SSC. In ‘Ferrovia’, storage for up to two weeks did not affect fruit or different fruit parts fresh mass, whereas in ‘Regina’ pedicel mass decreased during the first week, with no further change thereafter. Overall, preharvest reflective groundcover in apples and cherries improved peel coloration and its retention after cold storage. Finally, in quince trees (‘Afrata Volou’), preharvest fruit bagging with aluminum-lined paper bags was applied approximately 60 days before harvest. Fruits remained bagged until harvest and throughout three months of cold storage, followed by two days of shelf life. Fruit quality, nutritional value, and flesh browning rate after cutting or bruising were assessed. Bagging reduced fruit flesh temperature during summer daytime conditions. The treatment had limited effects on quality traits at harvest and after storage, mainly resulting in a more yellow peel color. The SSC/TA ratio was lower at harvest in bagged fruits, while no differences were observed after storage. Nutritional value was similar between treatments at harvest; however, after three months of storage, lower total phenolics and DPPH antioxidant capacity were recorded in bagged fruits. Flesh browning at harvest was unaffected by bagging treatment. After storage, flesh color immediately after cutting or bruising was lighter and more yellow than at harvest due to continued ripening, but browning progressed more rapidly over time in stored fruits. Therefore, preharvest fruit bagging in quince can be considered as an environmentally friendly and sustainable practice with potential to reduce or eliminate plant protection inputs, without adversely affecting fruit quality, nutritional value, or susceptibility to flesh browning.

Στην παρούσα έρευνα μελετήθηκε η επίδραση της προσυλλεκτικής τροποποίησης του φωτισμού ολόκληρης της κόμης των δένδρων ή ατομικά καρπών στην ποιότητα και τη διατροφική αξία των παραγόμενων καρπών στη συγκομιδή και μετά από ψυχροσυντήρηση. Πραγματοποιήθηκαν τρεις δοκιμές. Έγινε τροποποίηση του φωτισμού δένδρων μηλιάς ποικιλίας ‘Nema Star’ που ήταν καλυμμένα με μαύρο αντιχαλαζικό δίχτυ στην περιοχή της Αγιάς Λάρισας για δύο συνεχόμενα έτη (2017 και 2018) με προσθήκη ανακλαστικού φύλλου εδαφοκάλυψης στο μέσο του διαδρόμου των δένδρων. Σε κερασεώνα χωρίς κάλυψη με αντιχαλαζικό στον κάμπο της Φλώρινας με τις ποικιλίες ‘Ferrovia’ και ‘Regina’, έγινε το έτος 2018 δοκιμή βελτίωσης του φωτισμού της κόμης με τοποθέτηση στο μέσο των διαδρόμων ανακλαστικού φύλλου εδαφοκάλυψης. Σε κυδώνια της τοπικής ποικιλίας ‘Αφράτα Βόλου’ στον οπωρώνα του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας στο Βελεστίνο Μαγνησίας, τοποθετήθηκαν στους καρπούς ατομικές χαρτοσακούλες με εσωτερική επίστρωση φύλλου αλουμινίου για τρεις καλλιεργητικές περιόδους (2017, 2018, 2020). Η τοποθέτηση του ανακλαστικού φύλλου εδαφοκάλυψης έγινε στον οπωρώνα μηλιάς και τα δύο έτη πειραματισμού 1,5 μήνα πριν την αναμενόμενη ημερομηνία συγκομιδής. Στον κερασεώνα το ανακλαστικό εδαφοκάλυψης τοποθετήθηκε στους διαδρόμους των δένδρων δύο μήνες πριν την αναμενόμενη ημερομηνία συγκομιδής των καρπών. Αξίζει να σημειωθεί πως και στους δύο οπωρώνες τα λευκά ανακλαστικά φύλλα εδαφοκάλυψης που χρησιμοποιήθηκαν προορίζονταν από τον κατασκευαστή για θερμοκηπιακή χρήση και παρέμειναν στο έδαφος έως το φθινόπωρο, χωρίς να υποστούν βλάβες από τις καλλιεργητικές φροντίδες με τον γεωργικό ελκυστήρα. Στην μελέτη που έγινε στον μηλεώνα με την κόκκινη ποικιλία ‘Nema Star’ που ωριμάζει στην περιοχή της έρευνας τέλη Αυγούστου, πραγματοποιήθηκαν οι ακόλουθες μεταχειρίσεις: μάρτυρας και ανακλαστικό φύλλο εδαφοκάλυψης. Εκτιμήθηκε η ηλιακή ακτινοβολία (PAR και UV) στον αγρό 1,5 μήνα πριν και κατά τη συγκομιδή των καρπών. Αξιολογήθηκαν μετασυλλεκτικά τα χαρακτηριστικά των φύλλων και των βλαστών. Η ποιότητα και η διατροφική αξία των καρπών εκτιμήθηκαν κατά τη συγκομιδή και μετά από τρεις και πέντε μήνες συντήρησης σε κοινή ψύξη (-1 °C, 90-95% σχετική υγρασία) σε εμπορικό ψυκτικό θάλαμο, ακολουθούμενη από δύο ημέρες παραμονής στο ράφι σε συνθήκες δωματίου. Οι παράμετροι ποιότητας και διατροφικής αξίας που μετρήθηκαν στη συγκομιδή και μετά από συντήρηση περιλάμβαναν: χρώμα φλοιού, σκληρότητα σάρκας, περιεκτικότητα σε διαλυτά στερεά συστατικά (ΔΣΣ) και οξύτητα, ποσοστό (%) ξηράς ουσίας (Ξ.Ο.) του φλοιού και της σάρκας, βάρος καρπού, ολικά φαινολικά και αντιοξειδωτική ικανότητα (DPPH και FRAP), καθώς και ποσοστό % απώλειας βάρους των καρπών μετά από τη συντήρηση. Τέλος, έγινε προσδιορισμός των πρωτογενών μεταβολιτών καρπών της κάθε μεταχείρισης από βόρειο και νότιο προσανατολισμό της κόμης στη συγκομιδή και μετά από τρεις και πέντε μήνες συντήρησης. Σύμφωνα με τις μετρήσεις της ηλιακής ακτινοβολίας, το ανακλαστικό φύλλο εδαφοκάλυψης αύξησε κυρίως την πλάγια ανακλώμενη ακτινοβολία, ενώ έδωσε περιορισμένα αποτελέσματα στην κατακόρυφη διείσδυση. Η ενίσχυση αυτή της πλάγιας ανακλώμενης ακτινοβολίας κρίνεται σημαντική αφού συμβάλλει στη βελτίωση της φωτοσυνθετικής απόδοσης των κάτω και ενδιάμεσων τμημάτων της κόμης. Συγκεκριμένα, η αύξηση της πλάγιας ανακλώμενης UV ακτινοβολίας με την εφαρμογή ανακλαστικού είχε καθοριστικό ρόλο στη σύνθεση χρωστικών που οδηγούν σε καλύτερο χρωματισμό του φλοιού. Η ενίσχυση της ακτινοβολίας με την εφαρμογή ανακλαστικού εδαφοκάλυψης αποτυπώθηκε και σε αυξημένα επίπεδα χλωροφύλλης στα φύλλα. Ωστόσο, λόγω του αμετάβλητου λόγου χλωροφύλλης α/χλωροφύλλη β φαίνεται πως η παρουσία ανακλαστικού εδαφοκάλυψης δεν αύξησε ικανοποιητικά τον φωτισμό της κόμης. Αναφορικά με την επίδραση της εφαρμογής ανακλαστικού φύλλου εδαφοκάλυψης στην ποιότητα των καρπών μηλιάς, η μεταχείριση δε διαφοροποίησε το βάρος των καρπών τόσο στη συγκομιδή, όσο και μετά από συντήρηση. Η βασική ποιοτική μεταβολή από τη χρήση ανακλαστικής εδαφοκάλυψης ήταν η ενίσχυση της έντασης και της καθαρότητας του χρώματος του φλοιού, που διατηρήθηκε σε ικανοποιητικό βαθμό και μετά από τη συντήρηση. Η σκληρότητα της σάρκας των καρπών με ανακλαστικό δε μεταβλήθηκε σε σύγκριση με τον μάρτυρα στη συγκομιδή, ωστόσο βρέθηκε χαμηλότερη μετά από την ψυχροσυντήρηση. Η γευστική ποιότητα των μήλων (ΔΣΣ/Οξύτητα), λόγω της αύξησης των ΔΣΣ και της οξύτητας, και το ποσοστό % Ξ.Ο. του φλοιού και της σάρκας βελτιώθηκαν με την εφαρμογή ανακλαστικού τόσο στη συγκομιδή όσο και μετά από συντήρηση αυτών. Τα ολικά φαινολικά και η αντιοξειδωτική ικανότητα των καρπών δεν επηρεάστηκαν από την εφαρμογή ανακλαστικού φύλλου στη συγκομιδή και μετά από τρεις και πέντε μήνες συντήρησης. Η εφαρμογή δεν βελτίωσε ουσιαστικά τη διατήρηση της διατροφικής αξίας των καρπών κατά τη συντήρηση. Ωστόσο, στον φλοιό παρατηρήθηκε επιμέρους καλύτερη διατήρηση μετά τη συντήρηση.Η ωρίμανση των μελετώμενων ποικιλιών κερασιάς στον κάμπο της Φλώρινας πραγματοποιήθηκε στα τέλη Ιουνίου. Οι μεταχειρίσεις διαμορφώθηκαν ως εξής: μάρτυρας με δειγματοληψία από φωτιζόμενο σημείο της κόμης, μάρτυρας από σκιαζόμενο σημείο της κόμης και ανακλαστικό εδαφοκάλυψης ίδιο με το ανωτέρω πείραμα στα μήλα. Αξιολογήθηκαν τα χαρακτηριστικά των φύλλων (Ιούνιος και Σεπτέμβριος) και των βλαστών μετασυλλεκτικά. Ακολούθησε προσδιορισμός της ποιότητας και της διατροφικής αξίας των καρπών στη συγκομιδή και μετά από μία και δύο εβδομάδες συντήρησης σε οικιακό ψυγείο σε σακουλάκια με συνθήκες τροποποιημένης ατμόσφαιρας. Όπως και στα μήλα έγινε προσδιορισμός των πρωτογενών μεταβολιτών καρπών της κάθε μεταχείρισης στη συγκομιδή και μετά από δύο εβδομάδες συντήρησης. Το ανακλαστικό φύλλο εδαφοκάλυψης τον Ιούνιο αύξησε το ειδικό βάρος των φύλλων και τον λόγο χλωροφύλλης α/χλωροφύλλη β σε σύγκριση με τα φωτιζόμενα φύλλα του μάρτυρα, που πιθανόν οφείλεται σε βελτίωση της φωτεινότητας στο εσωτερικό της κόμης. Το ανακλαστικό εδαφοκάλυψης αύξησε σημαντικά τη διάμετρο καρπού, τη μάζα του καρπού, του ποδίσκου και του πυρήνα κυρίως στους καρπούς της ‘Ferrovia’. Παρατηρήθηκε αύξηση του ποσοστού % Ξ.Ο. της σάρκας των καρπών λόγω του ανακλαστικού και στις δύο εξεταζόμενες ποικιλίες. Η ένταση του κόκκινου χρώματος του φλοιού αυξήθηκε στους καρπούς της ‘Ferrovia’ όπου εφαρμόστηκε το ανακλαστικό εδαφοκάλυψης και διατηρήθηκε καλύτερα μετά από δύο εβδομάδες συντήρησης. Κατά τη συγκομιδή, οι καρποί της μεταχείρισης με ανακλαστικό παρουσίασαν υψηλότερα ΔΣΣ. Στην ποικιλία ‘Ferrovia’, η συντήρηση έως δύο εβδομάδες δεν επηρέασε τη μάζα του καρπού ή των επιμέρους τμημάτων του, ενώ στη ‘Regina’ παρατηρήθηκε μείωση της μάζας του ποδίσκου κατά την πρώτη εβδομάδα, χωρίς περαιτέρω μεταβολή έως τη δεύτερη. Επομένως, η προσυλλεκτική μεταχείριση με ανακλαστικό φύλλο εδαφοκάλυψης στα μήλα και στα κεράσια βελτίωσε τον χρωματισμό του φλοιού τους και τον διατήρησε καλύτερα μετά από ψυχροσυντήρηση. Τέλος, στην έρευνα που έγινε σε κυδωνιές της τοπικής ποικιλίας ‘Αφράτα Βόλου’ δοκιμάστηκε η προσυλλεκτική τοποθέτηση ατομικής χαρτοσακούλας με εσωτερική επίστρωση φύλλου αλουμινίου περίπου 60 ημέρες πριν την αναμενόμενη συγκομιδή των καρπών. Οι καρποί παρέμειναν καλυμμένοι με τη σακούλα μέχρι και τη συγκομιδή τους, ενώ δεν αφαιρέθηκε και πριν την ολοκλήρωση της τρίμηνης ψυχροσυντήρησης με επιπλέον δύο ημέρες ζωή στο ράφι σε συνθήκες δωματίου. Έγινε αξιολόγηση της ποιότητας και της διατροφικής αξίας των καρπών με και χωρίς σακούλα. Ακόμη έγινε εκτίμηση της ταχύτητας καφετιάσματος της σάρκας των καρπών των δύο μεταχειρίσεων μετά από κοπή ή μωλωπισμό. Αξίζει να σημειωθεί πως η προσυλλεκτική κάλυψη των καρπών με ατομική σακούλα μείωσε τη θερμοκρασία της σάρκας των καρπών πάνω στην κόμη των δένδρων κατά τις μεσημβρινές ώρες του θέρους. Η κάλυψη των καρπών είχε μικρή επίδραση στα χαρακτηριστικά της ποιότητας στη συγκομιδή και μετά από τρίμηνη συντήρηση, κυρίως κάνοντας το χρώμα του φλοιού πιο κίτρινο. Ακόμη ο λόγος γευστικής ποιότητας ΔΣΣ/Οξύτητα στη συγκομιδή βρέθηκε χαμηλότερος στους καρπούς με σακούλα, ενώ μετά τη συντήρηση δεν εντοπίστηκαν διαφορές μεταξύ των μεταχειρίσεων. Στη συγκομιδή η διατροφική αξία των καρπών και στις δύο μεταχειρίσεις ήταν παρόμοια, ενώ μετά από τρεις μήνες συντήρησης καταγράφηκαν χαμηλότερες τιμές ολικών φαινολικών και αντιοξειδωτικής ικανότητας DPPH στους καλυμμένους καρπούς. Το καφέτιασμα της σάρκας των καρπών μετά από κοπή ή μωλωπισμό στη συγκομιδή δεν επηρεάστηκε από την κάλυψη με ατομική σακούλα. Μετά από τρίμηνη συντήρηση, το χρώμα της σάρκας των καρπών που προσδιορίστηκε αμέσως μετά την κοπή ή τον μωλωπισμό ήταν πιο φωτεινό και κιτρινωπό σε σύγκριση με αυτό κατά τη συγκομιδή λόγω της συνεχιζόμενης ωρίμανσης των καρπών, αλλά καφέτιασε πιο γρήγορα με την πάροδο του χρόνου μετά την κοπή ή την αφαίρεση του φλοιού στους μωλωπισμένους καρπούς. Επομένως, η προσυλλεκτική κάλυψη των καρπών κυδωνιάς με ατομική σακούλα μπορεί να θεωρηθεί ως φιλοπεριβαλλοντική αειφόρος πρακτική με δυνατότητα μείωσης ή εξάλειψης της χρήσης φυτοπροστατευτικών προϊόντων ή των υπολειμμάτων φυτοφαρμάκων, χωρίς παράλληλα να υποβαθμίζει τα ποιοτικά χαρακτηριστικά, τη διατροφική αξία, καθώς και την ευαισθησία στο καφέτιασμα της σάρκας.