不同海棠品種果形果色差異的研究

鄭順珍，陳紅云，白 萍，屠 晶，馬 昀，胡寶全，馬洪崢

（天津農(nóng)學(xué)院 園藝園林學(xué)院，天津 300384）

在觀賞樹(shù)木中，海棠是著名的花果共賞材料[1-2]，其果實(shí)玲瓏可愛(ài)，如珠似玉，花期后大小、形狀和顏色變異豐富的海棠果實(shí)懸掛枝頭，營(yíng)造豐富景觀的同時(shí)還可吸引鳥(niǎo)類[3]，使其四季皆有景可觀，提高了觀賞海棠的觀賞性和綜合利用價(jià)值[3]。觀果海棠的品種資源調(diào)查、鑒定、分析與評(píng)價(jià)不但可以開(kāi)拓觀賞海棠的觀賞價(jià)值，延長(zhǎng)觀賞期，對(duì)觀賞海棠的進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化也具有重要意義[4]。果形和果色因海棠品種而異，是由遺傳基因決定的，在品種內(nèi)是非常穩(wěn)定的性狀，是鑒別品種和進(jìn)行觀果海棠分類的主要依據(jù)[5-6]。

果形主要包括果實(shí)的大小和形狀，以及果柄與果實(shí)之間的比例。果實(shí)大小依據(jù)橫軸直徑長(zhǎng)度劃分，2.5～5.0 cm為大果，1.3～2.5 cm為中果，0.5～1.3 cm為小果，0.5 cm以下為特小果[1]；果實(shí)形狀分為蘋果形（扁球形）、櫻桃形（球形）、梨形（橢球形）和棗形（橢球形）[1]；果實(shí)由果皮外層葉綠素、花青素、類胡蘿卜素等共同作用，海棠果實(shí)常有紅色、黃色、橙黃色、綠色、紫紅色等顏色[6]。此外，果柄長(zhǎng)度與果實(shí)大小之間的比例關(guān)系也影響果實(shí)在植株上呈現(xiàn)的觀賞狀態(tài)，比值大則顯輕盈玲瓏，比值偏小則顯得碩果累累，從而營(yíng)造不同的景觀效果。

西府海棠（Malus micromalus）、珠美海棠（M.zumi）、八棱海棠（M. robusta）和北美海棠品種“絢麗”海棠（M. ‘Radiant’），均為天津地區(qū)應(yīng)用廣泛且抗逆性強(qiáng)的觀賞海棠，結(jié)果量大，果實(shí)經(jīng)冬不落，具有很高的觀賞價(jià)值，是天津地區(qū)園林綠化中重要的觀果材料。目前，對(duì)其果形果色特點(diǎn)和種間差異缺少系統(tǒng)的測(cè)量和分析比較。本研究對(duì)這4種高觀賞價(jià)值的海棠果實(shí)大小、形狀、梗果比、果皮顏色和果肉顏色進(jìn)行了具有統(tǒng)計(jì)意義的測(cè)定和對(duì)比，以期為觀果海棠種質(zhì)資源的鑒定、分析、評(píng)價(jià)提供可靠的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以天津農(nóng)學(xué)院校園及周邊綠地中的西府海棠、珠美海棠、八棱海棠和“絢麗”海棠為試驗(yàn)材料，每種海棠從中隨機(jī)選取生長(zhǎng)健壯、無(wú)病蟲(chóng)害、結(jié)果量大的成年結(jié)果植株作為固定取樣對(duì)象，果實(shí)成熟后每種海棠從不同樹(shù)冠方位隨機(jī)選取20顆果實(shí)進(jìn)行測(cè)量。

1.2 果實(shí)形狀測(cè)量

每顆單果用游標(biāo)卡尺測(cè)量果實(shí)橫軸直徑、縱軸直徑和果梗長(zhǎng)度，用分析天平測(cè)量單顆果實(shí)的單果重。

1.3 果皮和果肉顏色測(cè)定

對(duì)每個(gè)單果縱切后，在果肉氧化變色前，對(duì)每個(gè)單果果肉和果皮在固定光源下（固定時(shí)間、地點(diǎn)）進(jìn)行不同角度（向光面、背光面）拍照，每個(gè)單果利用Photoshop cs6軟件從組織的不同部位隨機(jī)提取測(cè)量點(diǎn)，果皮向光面隨機(jī)提取5個(gè)測(cè)量點(diǎn)，果皮背光面隨機(jī)提取5個(gè)測(cè)量點(diǎn)，果肉顏色較均勻，隨機(jī)提取2個(gè)測(cè)量點(diǎn)，分別記錄紅度（R）、綠度（G）和藍(lán)度（B）數(shù)值，利用色度飽和（色度以255為飽和）的紅綠藍(lán)色塊進(jìn)行校準(zhǔn)后，記錄數(shù)據(jù)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010軟件對(duì)測(cè)量指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析及多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 果實(shí)形態(tài)

通過(guò)對(duì)果實(shí)進(jìn)行橫軸、縱軸直徑測(cè)量，發(fā)現(xiàn)4種海棠之間果實(shí)橫縱軸長(zhǎng)度比均不存在顯著差異，比值均分布在0.99～1.43之間，均屬于扁球形，但果實(shí)體積、鮮重和果梗長(zhǎng)則在種間差異顯著（圖1）。西府海棠和珠美海棠的果實(shí)橫軸直徑相近，均值分別為2.51 cm和2.54 cm，屬于大果；八棱海棠為2.11 cm，屬于中果；“絢麗”海棠為1.28 cm，屬于小果。西府海棠和珠美海棠的果實(shí)體積相近，顯著高于八棱海棠和“絢麗”海棠，為八棱海棠的1.5倍以上、“絢麗”海棠的7倍以上。八棱海棠的果實(shí)體積顯著高于“絢麗”海棠，為“絢麗”海棠的4倍以上。果實(shí)鮮重與果實(shí)體積表現(xiàn)出一致的種間差異結(jié)果，西府海棠和珠美海棠的果實(shí)鮮重相近，為八棱海棠的1.5倍左右和“絢麗”海棠的5.8倍左右。從果梗長(zhǎng)度來(lái)看，“絢麗”海棠的果梗最長(zhǎng)，均值為3.60 cm，顯著長(zhǎng)于西府海棠和八棱海棠（P＜0.01）；珠美海棠果梗長(zhǎng)次之，均值為3.30 cm，較顯著長(zhǎng)于西府海棠和八棱海棠（P＜0.05）；西府海棠的果梗長(zhǎng)度均值為2.93 cm，亦較顯著長(zhǎng)于八棱海棠（P＜0.05），其均值為2.58 cm。求算果梗長(zhǎng)與果實(shí)縱軸直徑的比例發(fā)現(xiàn)，“絢麗”海棠果梗長(zhǎng)超過(guò)其果實(shí)的3倍，其比例顯著大于其他三者（圖1）。而西府海棠、珠美海棠和八棱海棠的梗果比相近，均在1.3～1.5之間。因此，總結(jié)4種海棠的果實(shí)形態(tài)差異可知，西府海棠和珠美海棠果實(shí)最大最重、果梗較短，八棱海棠果實(shí)較小、梗果比與前兩者一致，“絢麗”海棠果實(shí)最小最輕、果梗最長(zhǎng)。

圖1 果實(shí)橫縱比（A）、體積（B）、鮮重（C）和梗果比（D）多重t檢驗(yàn)

2.2 果實(shí)顏色

本研究對(duì)果實(shí)顏色的測(cè)量分為果皮顏色和果肉顏色2部分。分別將每種海棠的20個(gè)樣本進(jìn)行色彩飽和度測(cè)量和作圖，發(fā)現(xiàn)4種海棠果皮的藍(lán)色飽和度差異不明顯，果皮顏色差異主要表現(xiàn)在紅綠色的飽和度上。西府海棠和八棱海棠果皮的紅色飽和度均最高，所有樣本平均紅度均高于240；而珠美海棠和八棱海棠果皮的綠度均大于247，接近飽和；“絢麗”海棠果皮的紅綠色飽和度均為最低（圖2）。因此，高飽和度的紅色與綠色疊加，使得八棱海棠的果皮顏色呈現(xiàn)鮮亮的黃色（圖3 C）。西府海棠果皮綠度較弱，果皮背光面呈現(xiàn)出偏白的黃色，向光面明顯偏紅（圖3 A）。八棱海棠果皮紅度較弱而綠度接近飽和，呈現(xiàn)出偏綠的黃色（圖3 B）?！敖k麗”海棠果皮的3種顏色飽和度相互接近，藍(lán)度和綠度均在145～190之間，紅度稍強(qiáng)，在178～213之間（圖2），3種色度疊加后呈現(xiàn)出紫紅色，且向光面和背光面顏色均勻一致（圖3 D）。

圖2 4種海棠果皮和果肉顏色紅度、綠度和藍(lán)度對(duì)比

4種海棠果實(shí)果肉色度之間的差異與其果皮差異基本一致。西府海棠、珠美海棠和八棱海棠果肉顏色的綠度均近似飽和、藍(lán)度均在180～255之間（圖2）。其中八棱海棠果肉紅度飽和，藍(lán)度較低，高飽和度的紅色與綠色疊加，使其果肉顏色也呈現(xiàn)鮮亮的黃色（圖3 C）。西府海棠果肉紅度、藍(lán)度和綠度均接近飽和，果肉顏色比果皮更偏白（圖3 A）。珠美海棠果肉紅度稍低，在205～251之間變化，果肉顏色也同其果皮一樣偏綠（圖3 B）?！敖k麗”海棠果肉的紅綠藍(lán)色度均明顯低于其他3種，其中紅度較高，變化范圍為182～227，綠度和藍(lán)度較低，變化范圍分別為128～196和127～159（圖2），其果肉顏色表現(xiàn)為鮮紅色（圖3 D）。

圖3 4種海棠向光面、背光面果皮和果肉顏色對(duì)比。

3 討 論

觀賞果樹(shù)在城市綠化中能有效增加園林樹(shù)種的多樣性和景觀持續(xù)性[7]，觀賞海棠在我國(guó)深受民眾喜愛(ài)，國(guó)內(nèi)多地在引種基礎(chǔ)上建立海棠專類園，并舉辦海棠文化節(jié)，豐富了人們的生活，產(chǎn)生了極好的社會(huì)效益，實(shí)現(xiàn)了重要的生態(tài)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[6,8]。本研究對(duì)4種天津地區(qū)常用觀賞海棠果實(shí)進(jìn)行了測(cè)量對(duì)比，發(fā)現(xiàn)種間的果形果色差異明顯（表1），可以作為種質(zhì)資源鑒定與評(píng)價(jià)的可靠依據(jù)。

表1 四種海棠果形果色差異對(duì)比

西府海棠是園林中應(yīng)用最廣泛的中國(guó)海棠原生種之一[1]。唐菲等[1]認(rèn)為西府海棠果實(shí)為近球形，直徑僅1.0～1.5 cm，屬小果或中果。但經(jīng)本研究測(cè)定，其果實(shí)橫軸直徑變化范圍為2.02～3.04 cm，均值為2.51 cm，屬蘋果形大果。經(jīng)觀察，西府海棠坐果初期為綠色，成熟后向光面黃偏紅，背光面黃偏白，果肉更白，整體果色屬紅色系。果梗長(zhǎng)為果實(shí)1.3倍左右，形如燈籠。結(jié)果量大，果期植株碩果累累，觀果期可持續(xù)至次年3月[2,7]，在夏秋冬季都具有很高的觀賞價(jià)值。

珠美海棠耐鹽堿性強(qiáng)，是天津地區(qū)優(yōu)秀的觀賞樹(shù)種[8]。但經(jīng)本研究測(cè)定，其果實(shí)為蘋果形大果，除果皮果肉顏色外，果實(shí)形態(tài)與西府海棠相近。果實(shí)從形成到成熟一直呈現(xiàn)黃綠色，向光面與背光面果皮顏色較均勻，果肉亦為黃綠色。依據(jù)唐菲等[1]和楚愛(ài)香[5]提出的果色劃分標(biāo)準(zhǔn)，珠美海棠整體果色屬綠色系。其果梗長(zhǎng)為果實(shí)1.4倍左右。除果色偏綠外，其果實(shí)整體形態(tài)與西府海棠相似，秋冬高掛枝間，為園林冬景增色。

八棱海棠在華北地區(qū)栽培歷史悠久，是發(fā)展旅游經(jīng)濟(jì)的重要資源[9]。其果實(shí)四周有8道凸起的棱，為蘋果形中果，幼果時(shí)期綠色，成熟后果皮果肉均呈現(xiàn)為鮮黃色，向光面偏紅，整體果色屬黃色系。果梗長(zhǎng)為果實(shí)1.4倍左右，果實(shí)和果柄均比西府海棠和珠美海棠更小，果實(shí)整體形態(tài)與二者相似。

“絢麗”海棠具有抗病、抗旱，耐瘠薄的特點(diǎn)，是北美海棠中觀賞價(jià)值高且應(yīng)用較廣的品種[5,10]。其果實(shí)橫軸直徑均值為1.28 cm，屬蘋果形小果，這一結(jié)果與前人報(bào)道一致[1]。“絢麗”海棠果實(shí)成熟前后，果皮均成紫紅色，向光面與背光面顏色均勻一致，果肉鮮紅色。果梗長(zhǎng)超過(guò)果實(shí)3倍，觀果期猶如眾多紅艷的鈴鐺懸掛滿枝，輕盈小巧，富有觀賞特色。

我國(guó)觀賞果樹(shù)資源豐富，栽培歷史較悠久，但在園林綠化中應(yīng)用種類較少、應(yīng)用形式較單一，不斷有國(guó)內(nèi)學(xué)者建議加大觀賞果樹(shù)的推廣力度和開(kāi)發(fā)其多樣的利用模式[2,7]，為此進(jìn)行的觀賞果樹(shù)資源的調(diào)查分析至關(guān)重要[2-3]。本研究供試的4種海棠均為能夠充分體現(xiàn)天津地方特色的觀果樹(shù)種，對(duì)其果形果色差異的統(tǒng)計(jì)和對(duì)比，可為觀賞果樹(shù)在天津地區(qū)綠化建設(shè)中的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

4 結(jié) 論

4種海棠果實(shí)分別具有其獨(dú)特的觀賞特色，西府海棠果大梗短，果皮屬紅色系；珠美海棠亦為大果，屬綠色系；八棱海棠果實(shí)較小，鮮黃色；“絢麗”海棠果小梗長(zhǎng)，果皮紫紅色。4種海棠均為具高觀賞價(jià)值的觀果種質(zhì)資源，具有重要的園林應(yīng)用價(jià)值。