山西主要澀柿品種果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)

呂英忠，黃軍保，李卓，張擁兵，梁志宏

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)果樹研究所，山西太谷 030815）

柿（Diospyros kakiThunb.）為柿樹科（Ebenaceae）柿樹屬（Diospyros）植物，我國是原產(chǎn)國之一，目前在黃河流域、長江流域及以南許多省份都有栽培[1]。山西省是柿樹栽培的重要區(qū)域之一，柿樹栽培歷史悠久，地方品種較多[2]，由于其生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益良好，是農(nóng)民脫貧致富的優(yōu)選樹種之一。柿果營養(yǎng)豐富，維生素C 和β-胡蘿卜素等功能成分含量高[3]，不僅可提高人體免疫力，還有一定的防癌抗癌等效果[4]。

現(xiàn)階段，柿果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)的研究較多，研究方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)也各有不同。如扈巖松等[5]通過對(duì)輝縣太行山區(qū)主要柿品種資源的生物學(xué)形態(tài)特征、物候期、果實(shí)外觀品質(zhì)及食用特性等性狀進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查觀測，就品種的突出性狀特點(diǎn)和利用方向進(jìn)行了評(píng)價(jià)；耿夙等[6]對(duì)淮安地區(qū)7 個(gè)甜柿品種的果實(shí)外觀、糖度、成熟期、單果質(zhì)量、核數(shù)和果肉褐斑以打分的形式進(jìn)行了品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)；韓振誠等[7]和陳玉玲等[8]利用“合理滿意度”方法分別對(duì)貴州9 個(gè)地方品種和河南9 個(gè)常見品種進(jìn)行品質(zhì)評(píng)價(jià)，前者選取果實(shí)外觀和內(nèi)在品質(zhì)共15 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，后者選取10 項(xiàng)性狀指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)；鄧立寶等[9]運(yùn)用多樣性分析和模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)不同生態(tài)氣候區(qū)柿種質(zhì)資源的6 項(xiàng)品質(zhì)性狀進(jìn)行了研究和評(píng)價(jià)；趙獻(xiàn)民等[10]對(duì)172 份浙江省農(nóng)家柿資源的13 項(xiàng)果實(shí)營養(yǎng)指標(biāo)值進(jìn)行了變異分析、指標(biāo)值分布頻率分析和K-S 檢驗(yàn)、概率分級(jí)及相關(guān)分析。這些研究與評(píng)價(jià)者的專業(yè)性、感官閾值的選取等都有較大關(guān)系，主觀因素影響較大，不可控干擾因素較多，因而評(píng)價(jià)結(jié)果也因人而異。

主成分分析法是用幾個(gè)彼此獨(dú)立的綜合指標(biāo)代替原來多個(gè)存在相關(guān)關(guān)系的性狀指標(biāo)，避免重疊信息和人為因素的干擾，從而客觀篩選出綜合品質(zhì)優(yōu)良的新品種的一種降維分析方法[11]，目前在柿果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)中也有一定的應(yīng)用。如杜洋文等[12]通過果實(shí)性狀、SPAD、果實(shí)品質(zhì)等12 項(xiàng)性狀指標(biāo)對(duì)12 個(gè)日本甜柿品種進(jìn)行主成分分析，篩選出了陽豐、富有和次郎3 個(gè)綜合性狀表現(xiàn)較好的日本甜柿品種；李慧等[13]通過單寧、黃酮、綠原酸、水分、灰分5 個(gè)指標(biāo)對(duì)38 個(gè)柿品種的開發(fā)利用進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)、主成分分析與聚類分析，為不同柿品種的加工方式提供了一定的理論依據(jù)。這些研究多側(cè)重于對(duì)不同品種的分析而運(yùn)用主成分分析法對(duì)特定地域特定類型柿品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)的研究報(bào)道則較少。本研究以山西省栽培面積較大的16 個(gè)澀柿品種為試材，對(duì)果實(shí)外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)進(jìn)行了分析比較，旨在篩選出澀柿品質(zhì)評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)，為山西省優(yōu)良澀柿品種選擇和柿產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

所用材料均于2019 年秋采自山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所柿品種園，品種園柿樹樹齡6 年，株行距3 m×4 m，樹形為小冠疏層形，共包括16 個(gè)品種，即蓋柿、笨蓋柿、吊紅、板柿、胎里紅、孝義牛心柿、平柿、朱柿、方柿、桔蜜柿、華縣白旋柿、新昌牛心柿、火葫蘆、三原雞心黃、磨盤柿和黑柿，每個(gè)品種5 株樹，每株采集果實(shí)6 個(gè)，共30個(gè)果實(shí)。自然脫澀7 d 后對(duì)各樣品指標(biāo)進(jìn)行描述和測定。

1.2 測定方法

果實(shí)形狀、果皮顏色和果肉顏色的描述參考楊勇等[14]《柿種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》描述；單果質(zhì)量用電子天平測量；縱橫徑用游標(biāo)卡尺測量，并計(jì)算果形指數(shù)結(jié)果（縱徑/橫徑）、可溶性固形物含量用手持?jǐn)?shù)字測糖儀測定；可滴定酸含量用中和滴定法測定[15]；VC 含量用2,4-二硝基苯肼法測定[16]；單寧含量用單寧含量試劑盒測定；β-胡蘿卜素含量采用高效液相色譜法測定[17]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

文中數(shù)據(jù)均為30 個(gè)果實(shí)的平均值，采用SPSS 軟件和Excel 進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同柿品種果實(shí)外觀品質(zhì)分析

由表1（見下頁）可以看出，16 個(gè)柿品種果實(shí)的形狀多樣，主要有扁方形、重臺(tái)形、橢圓形、扁圓形、圓形、卵圓形、心臟形、磨盤形這8 個(gè)，以扁圓形和重臺(tái)形為主；果皮顏色主要有橙黃色、橙紅色、橙色、朱紅色和黑色，以橙紅色、橙色居多；果肉顏色一半以上為橙黃色，還有一些為橙色和橙紅色；單果質(zhì)量差異較大，為40.0～215.6 g，朱柿最小，磨盤柿最大；柿果縱徑為4.06～6.16 cm，最大的是蓋柿，最小的是華縣白旋柿；橫徑為4.17～7.60 cm，朱柿最小，磨盤柿最大；果形指數(shù)為0.68～1.22，板柿最小，吊紅最大，吊紅、朱柿和黑柿果形指數(shù)大于1。

由變異系數(shù)可以看出，16 個(gè)柿果的4 個(gè)外觀指標(biāo)中單果質(zhì)量差異最大，果實(shí)縱徑、橫徑和果形指數(shù)品種間差異相對(duì)較小。

2.2 不同柿品種果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)分析

由表2 可以看出，柿果實(shí)可溶性固形物含量在16.4%～24.0%之間，最高的是蓋柿，最低的是板柿，大于20%的有9 個(gè)品種；可滴定酸含量為0.088%～0.157%，板柿和火葫蘆最低，吊紅最高，低于0.1%的有3 個(gè)品種；維生素C 含量為154.83～451.67 mg/kg，胎里紅最高，平柿最低；單寧含量為0.737～1.702 mg/g 之間，笨蓋柿最高，黑柿最低；β-胡蘿卜素含量為0.553～6.633 μg/g，平柿最高，黑柿最低；固酸比為114.77～228.57，朱柿最低，蓋柿最高。

表2 顯示，6 個(gè)內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)的變異系數(shù)在11.65%～84.79%之間，品種間差異最大的是β-胡蘿卜素含量，其次依次是維生素C 含量、單寧含量，可溶性固形物含量、可滴定酸含量和固酸比品種間差異較小，變異系數(shù)都小于20%。

2.3 果實(shí)指標(biāo)的相關(guān)性分析

由表3 可以看出，果實(shí)單果質(zhì)量與果實(shí)橫徑、單寧與固酸比呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），橫徑與果形指數(shù)、可滴定酸與固酸比呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）；縱徑與果形指數(shù)、果形指數(shù)與可滴定酸、維生素C 與固酸比呈顯著正相關(guān)（P<0.05），果形指數(shù)與β-胡蘿卜素呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）。

表1 不同柿品種果實(shí)外觀品質(zhì)比較Table 1 Appearance quality of fruit of different persimmon varieties

表2 不同柿品種果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)比較Table 2 Inner quality for fruit of different persimmon varieties

表3 柿果實(shí)性狀相關(guān)性分析Table 3 Correlation analysis on characteristics of persimmon fruit

2.4 果實(shí)指標(biāo)的主成分分析

主成分分析是農(nóng)林良種選育的主要方法之一[18]。將16 個(gè)澀柿品種的10 個(gè)品質(zhì)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為10 個(gè)主成分，按其特征值和貢獻(xiàn)率進(jìn)行主成分提取，對(duì)提取出的主成分利用方差極大法計(jì)算其旋轉(zhuǎn)載荷，可以更好地解釋各品質(zhì)指標(biāo)與主成分因子之間的關(guān)系，反映品質(zhì)指標(biāo)在主成分中的重要程度，具體分析結(jié)果見表4。由表4 可以看出，10 個(gè)指標(biāo)可以提取出4 個(gè)主成分，其累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)88.441%，能夠反映澀柿果實(shí)品質(zhì)的大部分信息。第一主成分可以代表所有指標(biāo)的33.278%，是4 個(gè)主成分中最重要的一個(gè)，主要綜合了單果質(zhì)量和果實(shí)橫徑的信息，反映的是柿果的感官品質(zhì)；第二主成分可以代表全部指標(biāo)的23.580%，是僅次于第一主成分的重要指標(biāo)，主要綜合了固酸比、可滴定酸和維生素C 的信息，反映的是柿果的風(fēng)味品質(zhì)；第三主成分代表全部指標(biāo)的19.499%，主要綜合了單寧和β-胡蘿卜素的信息，反映的是果實(shí)的功能性成分；第四主成分代表全部指標(biāo)的12.084%，主要綜合了可溶性固形物的信息，反映的是柿果營養(yǎng)品質(zhì)方面的信息。

主成分主要特征指標(biāo)結(jié)合相關(guān)性分析表明：可用單果質(zhì)量代替果實(shí)橫徑，固酸比代替單寧含量，可滴定酸含量代替固酸比，因此，柿果品質(zhì)評(píng)價(jià)過程中可以用單果質(zhì)量、可滴定酸含量、維生素C 含量、β-胡蘿卜素含量和可溶性固形物含量這5 項(xiàng)指標(biāo)作為不同澀柿品種果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)的核心指標(biāo)。

2.5 不同品種果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)

將不同柿果品質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值與其對(duì)應(yīng)的特征向量相乘，所得乘積相加即可得到每個(gè)主成分得分。以各主成分對(duì)應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率為權(quán)重，構(gòu)建的柿果綜合評(píng)價(jià)模型為：Z=0.332 8Z1+0.235 8Z2+0.195Z3+0.120 8Z4。由所得綜合評(píng)價(jià)模型可計(jì)算出不同澀柿品種的品質(zhì)綜合得分，依據(jù)得分可以得出，16 個(gè)澀柿品種品質(zhì)由高到底依次為蓋柿、磨盤柿、平柿、方柿、板柿、笨蓋柿、胎里紅、桔蜜柿、孝義牛心柿、火葫蘆、華縣白旋柿、黑柿、三原雞心黃、新昌牛心柿、吊紅、朱柿（見表5）。

表4 柿果主要經(jīng)濟(jì)性狀主成分分析解釋總變量Table 4 Total explanatory variable of the principle component analysis on main economic characteristics

表5 不同澀柿品種的主成分值與綜合評(píng)價(jià)指數(shù)值Table 5 Principal component values and comprehensive evaluation indexes of different persimmon cultivars

3 結(jié)論

山西省16 個(gè)主栽澀柿品種果形多樣，果皮和果肉顏色也各有不同，10 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)中β-胡蘿卜素含量、維生素C 含量、單寧含量和單果質(zhì)量品種間差異較大，差異系數(shù)在25%以上，其余6 個(gè)指標(biāo)品種間差異較小，差異系數(shù)小于20%；主成分分析結(jié)合相關(guān)性分析研究表明，單果質(zhì)量、可滴定酸含量、維生素C 含量、β-胡蘿卜素含量和可溶性固形物含量這5 項(xiàng)主要特征指標(biāo)可以作為澀柿品種果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)的核心指標(biāo)；山西省16 個(gè)主栽澀柿品種品質(zhì)由高到底依次為蓋柿、磨盤柿、平柿、方柿、板柿、笨蓋柿、胎里紅、桔蜜柿、孝義牛心柿、火葫蘆、華縣白旋柿、黑柿、三原雞心黃、新昌牛心柿、吊紅、朱柿。

研究結(jié)果表明，蓋柿、磨盤柿、平柿、方柿、板柿等品種綜合品質(zhì)較好，且與該品種的田間實(shí)際表現(xiàn)基本一致，可在山西省范圍內(nèi)進(jìn)行推廣。以上研究結(jié)果不僅能較客觀地篩選出綜合品質(zhì)優(yōu)良的品種，還能通過主成分得分差異對(duì)單項(xiàng)得分較高的柿品種在品種選育中加以利用，避免淘汰一些個(gè)別性狀優(yōu)良的種質(zhì)資源。但影響果實(shí)品質(zhì)的因素非常多，主成分分析法雖摒棄了許多人為因素，使評(píng)價(jià)結(jié)果更客觀和準(zhǔn)確，但因評(píng)價(jià)指標(biāo)選取不同，評(píng)價(jià)結(jié)果也會(huì)有一定差別，今后應(yīng)在評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇上多加斟酌和篩選，以利評(píng)價(jià)結(jié)果更為全面和合理，為新品種選育和生產(chǎn)栽培提供理論參考。