懷涿盆地3 個鮮食葡萄品種果實品質(zhì)評價*

李云鍇，田淑芬，劉文靜，王榮，劉俊

（1 天津農(nóng)學(xué)院園藝園林學(xué)院，300384）（2 河北省林業(yè)與草原科學(xué)研究院）

懷涿盆地作為著名的葡萄產(chǎn)區(qū)，地處北緯40°這一葡萄種植黃金地帶，具有四季分明、光照充足、雨熱同季、晝夜溫差大的氣候特點。其獨特的區(qū)域性小氣候、多樣性地形地貌和多類型沙質(zhì)土壤，十分適宜葡萄的生長，被譽為“中國葡萄之鄉(xiāng)”“中國葡萄酒之鄉(xiāng)”，2018 年河北省懷來縣葡萄種植面積已達到6 666.7 hm2[1]。但與其他傳統(tǒng)產(chǎn)區(qū)相似[2]，懷涿盆地葡萄產(chǎn)區(qū)的品種結(jié)構(gòu)較為單一，主要種植的鮮食品種仍為傳統(tǒng)的龍眼、白馬奶以及紅地球[3]等。而在現(xiàn)階段懷涿盆地葡萄產(chǎn)區(qū)正在逐步改善觀念，積極調(diào)整品種結(jié)構(gòu)，更新栽培模式與種植技術(shù)，發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)[4]。

在此基礎(chǔ)上，本試驗針對懷涿盆地的鮮食葡萄品種結(jié)構(gòu)，選擇3 個新育成的早、中熟葡萄品種南太湖特早[5]、天工墨玉[6]以及葡之夢[7]，結(jié)合懷涿盆地的氣候土壤情況以及栽培條件，比較3 個葡萄品種的果實外觀、質(zhì)地和營養(yǎng)成分，分析其環(huán)境適應(yīng)性[8]，并且參考李凱等[9]和張海明等[10]采用的主成分分析法[11]，綜合評價3 個葡萄品種的果實品質(zhì)，從而助力當(dāng)?shù)仄咸哑贩N的更新、結(jié)構(gòu)的完善，以期為后期制定優(yōu)質(zhì)、省力的配套栽培技術(shù)提供理論支撐，并為其他傳統(tǒng)產(chǎn)區(qū)的葡萄品種結(jié)構(gòu)調(diào)整積累相關(guān)的經(jīng)驗。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗地點位于河北省張家口市懷來縣葡樂生態(tài)園（東經(jīng)115.57°、北緯40.35°）暖棚中，當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁?0.42 ℃，生長季節(jié)晝夜溫差為12.5 ℃（最高可達15 ℃），近年來，極端低溫為-24.24 ℃（2021 年1 月），年平均空氣相對濕度為54.44%，全年日照時數(shù)達3 027 h，日照率68%，太陽總輻射達到612.64 kJ/cm2，平均年降水量418 mm，無霜期120～160 d。選取南太湖特早、天工墨玉以及葡之夢3 個新育成的葡萄品種為試驗材料，2020 年6 月定植苗木，均采用SO4 砧木嫁接，V 字形籬架。

1.2 試驗方法

南太湖特早與天工墨玉于2021 年7 月20 日采樣，葡之夢于2021 年8 月15 日采樣，每個品種隨機采集果粒90 粒進行測定。

果粒橫徑和縱徑使用游標(biāo)卡尺測量，果形指數(shù)為果粒縱徑與橫徑的比值；單粒重使用千分之一電子天平稱量；可溶性固形物含量使用數(shù)顯折光儀PAL-1 測定；可滴定酸含量采用NaOH 溶液滴定法測定；維生素C 含量采用分光光度計法測定；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍染色法測定；氨基酸含量采用Solarbio 公司提供的氨基酸（AA）含量檢測試劑盒通過可見分光光度法測定；果肉和果皮的總酚、類黃酮和花青素含量采用《果蔬采后生理生化實驗指導(dǎo)》[12]中的方法測定；果實硬度、回復(fù)性、黏聚性、彈性、膠著度、咀嚼度使用TAXTPLUS 質(zhì)構(gòu)分析儀配合圓柱形P100 探頭（直徑100 mm）進行TPA 測試，通過質(zhì)地特征曲線獲取。以上所有指標(biāo)均重復(fù)9 次。

1.3 數(shù)據(jù)分析

通過SPSS 23.0 對試驗數(shù)據(jù)進行方差分析以及主成分分析，使用Excel 2007 進行數(shù)據(jù)整理與制圖，所有數(shù)據(jù)均采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 3 個葡萄品種果實品質(zhì)的差異

2.1.1 果實外觀品質(zhì)的差異

南太湖特早與天工墨玉的果粒分別為圓形和橢圓形，果皮顏色均為黑色，而葡之夢的果粒為長橢圓形，果皮顏色為鮮紅色，末端帶綠色。

由表1 可知，南太湖特早的果粒橫徑顯著大于天工墨玉和葡之夢，而葡之夢的果粒縱徑最大，因此葡之夢的果形指數(shù)顯著大于南太湖特早和天工墨玉。葡之夢與南太湖特早的平均單粒重分別為9.22 g 和8.95 g，二者間差異不顯著，但均顯著大于天工墨玉（7.21 g）。

表1 3 個葡萄品種的果實外觀品質(zhì)

2.1.2 果實質(zhì)地的差異

果實硬度反映了其成熟度和品質(zhì)，膠著度可以表示出半固態(tài)的葡萄果實的黏性特性，而從咀嚼度則可以分析葡萄果實對咀嚼的持續(xù)抵抗性。從表2可以看出，南太湖特早的果實硬度（418.045 g）、膠著度（289.211）和咀嚼度（254.623）均顯著高于天工墨玉（312.605 g、207.646 和179.171），并且分別是葡之夢（347.774 g、268.049 和241.858）的120.21%、107.89%和105.28%。

表2 3 個葡萄品種的果實質(zhì)地

果實的回復(fù)性可以反映其在受到外界壓力后回彈的能力，而黏聚性是在咀嚼葡萄果實時，其表現(xiàn)出的內(nèi)部結(jié)合力，彈性則可以反映葡萄果實受到壓力后迅速恢復(fù)形變的能力。葡之夢的回復(fù)性和黏聚性均顯著高于其他2 個品種，而彈性也與天工墨玉存在顯著差異，并且是南太湖特早的102.66%。

2.1.3 果實營養(yǎng)成分的差異

由表3 可知，3 個葡萄品種的果實營養(yǎng)成分存在差異。天工墨玉除果實固酸比外，在可溶性固形物含量（21.83%）、可滴定酸含量（0.51%）、維生素C 含量（73.85 mg/kg）、可溶性蛋白含量（0.335 mg/g）、氨基酸含量（27.79 μmol/g）以及果肉總酚（1.410 △OD/g）、類黃酮（0.922 △OD/g）、花青素含量（0.554 △OD/g）和果皮總酚（5.853 △OD/g）、類黃酮（5.558 △OD/g）、花青素含量（4.910△OD/g）方面均表現(xiàn)較為優(yōu)異，均顯著高于葡之夢。葡之夢的果實固酸比與南太湖特早、天工墨玉相比分別高0.17、1.82，但三者之間差異不顯著。

表3 3 個葡萄品種的果實營養(yǎng)成分

2.2 3 個葡萄品種果實品質(zhì)的主成分分析

由于代表葡萄果實品質(zhì)的指標(biāo)較多，且不同指標(biāo)所反映的果實品質(zhì)最佳的葡萄品種不同，無法通過數(shù)字直觀地表明不同葡萄品種的果實品質(zhì)情況，故對反映果實品質(zhì)的指標(biāo)進行主成分分析，將多個因素進行降維分析，弱化變量之間的自相關(guān)引起的誤差，從而綜合比較不同葡萄品種的果實品質(zhì)。

選擇單粒重、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、固酸比、維生素C 含量、可溶性蛋白含量、氨基酸含量，果肉和果皮的總酚、類黃酮、花青素含量，以及果實硬度、回復(fù)性、黏聚性、彈性、膠著度、咀嚼度共19 個果實品質(zhì)指標(biāo)進行主成分分析，特征值、貢獻率和累積貢獻率如表4 所示。按照特征值λ≥1 的原則，提取2 個主成分，第1 主成分方差貢獻率為79.948%，第2 主成分方差貢獻率為20.052%，兩者的累積貢獻率約為100.000%，因此可以反映果實品質(zhì)指標(biāo)的絕大部分信息。

表4 果實品質(zhì)主成分載荷矩陣和方差貢獻率

對原始數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理后，可以進一步完成2 個主成分的綜合得分線性表達式，分別為：

F1＝-0.061ZX1＋0.057ZX2＋0.061ZX3－0.066 ZX4＋0.058ZX5＋0.061ZX6＋0.060ZX7＋0.059ZX8＋0.045ZX9＋0.066ZX10＋0.065ZX11＋0.066ZX12＋0.063 ZX13－0.022ZX14－0.064ZX15－0.063ZX16－0.066ZX17－0.048ZX18－0.052ZX19

F2＝0.098ZX1＋0.133ZX2＋0.103ZX3＋0.008ZX4＋0.124ZX5＋0.096ZX6＋0.104ZX7－0.113ZX8－0.192ZX9＋0.018ZX10－0.039ZX11－0.023ZX12＋0.081 ZX13＋0.247ZX14－0.065ZX15－0.079ZX16＋0.001ZX17＋0.181ZX18＋0.163ZX19

IFI＝0.799 48F1＋0.200 52F2

再根據(jù)綜合得分為各個主成分得分與相應(yīng)貢獻率乘積的和，計算出3 個葡萄品種果實品質(zhì)的綜合得分，其結(jié)果如表5 所示。在3 個葡萄品種中天工墨玉果實品質(zhì)最佳，綜合排序依次為天工墨玉＞南太湖特早＞葡之夢。

表5 3 個葡萄品種的果實品質(zhì)主成分及綜合品質(zhì)得分

3 討論與結(jié)論

受風(fēng)土條件的影響，葡萄本身會具有代表該地區(qū)的獨特性[13]，相同品種的葡萄栽培于不同的地方，其果實品質(zhì)也會產(chǎn)生一定的變化。在本試驗中，就南太湖特早而言，與其在河南焦作的引種表現(xiàn)[14]相比，栽培于懷來產(chǎn)區(qū)的南太湖特早平均單粒重增加0.85 g，可溶性固形物含量增加0.78 個百分點；而針對天工墨玉來講，栽培于懷來產(chǎn)區(qū)的果實固酸比則由品種介紹[15]中的28.7 上升到42.80，且與其在浙江海鹽的引種表現(xiàn)[16-17]相比，可溶性固形物含量約提高3.33 個百分點，葡之夢也與此類似。而這也從另一個角度說明，懷來產(chǎn)區(qū)的栽培環(huán)境較為適宜南太湖特早、天工墨玉以及葡之夢的生長，但由于相關(guān)研究較少，有關(guān)3 個葡萄品種的香氣成分與其他產(chǎn)區(qū)的對比結(jié)果可在今后的研究中加以關(guān)注。

針對3個葡萄品種的果實品質(zhì)選擇19個指標(biāo)進行主成分分析，按照特征值λ≥1 的原則，提取到2個主成分，且二者的累積貢獻率約為100.000%，可以反映出果實品質(zhì)指標(biāo)的絕大部分信息。其中第1主成分的特征值為15.190，方差貢獻率為79.948%，代表指標(biāo)為固酸比、果實彈性、果肉花青素含量以及果皮類黃酮含量，可以反映出葡萄果實的風(fēng)味情況以及營養(yǎng)成分；而第2 主成分的特征值為3.810，方差貢獻率為20.052%，代表指標(biāo)為果實硬度、果肉類黃酮含量、果實膠著度以及咀嚼度，可以反映出葡萄果實質(zhì)地和口感情況。由此可以看出，與王小龍等[18]對釀酒葡萄雜交后代果實品質(zhì)的評價結(jié)果相似，在進行主成分分析時，各個主成分指標(biāo)之間是彼此獨立且較為綜合的，可以有效地避免原始信息之間的重疊干擾，從而符合果實品質(zhì)分析的要求。但與程大偉等[19]和林蟬蟬等[20]的研究不同，在本試驗的主成分分析中，提取的2 個主成分累積方差貢獻率約為100.000%，除第1 主成分與第2 主成分外，其余主成分的方差貢獻率極小，這可能與所選樣本較少有關(guān)，本試驗僅針對3 個鮮食葡萄品種的果實品質(zhì)進行比較，2 個主成分即可提取出果實品質(zhì)的絕大部分信息。

綜上所述，通過對南太湖特早、天工墨玉以及葡之夢的果實品質(zhì)進行測定分析，結(jié)果表明，南太湖特早平均單粒重為8.95 g，較天工墨玉重1.74 g，二者可溶性固形物含量（21.78%、21.83%）和維生素C 含量（72.14、73.85 mg/kg）相近，但天工墨玉果肉的總酚、類黃酮和花青素含量均顯著高于南太湖特早與葡之夢。3 個葡萄品種果實品質(zhì)的綜合評價排序為天工墨玉＞南太湖特早＞葡之夢。