紅肉獼猴桃‘東紅’平均單果質(zhì)量與果實品質(zhì)相關(guān)性研究

彭 玨，趙婷婷，陳美艷，陳麗霞，韓 飛，劉小莉，張 蕾，李大衛(wèi)

（1.湖北省農(nóng)業(yè)科學院果樹茶葉研究所，武漢 430064；2.中國科學院武漢植物園，武漢 430174；3.重慶金佛山國家級自然保護區(qū)管理局，重慶 408400）

中國是全球水果第一種植和消費大國，2019年種植面積已超過1 227.67萬hm2，年產(chǎn)量為1.90億t，分別比2015年增長9.5%、17.5%［1］。目前，受水果適生環(huán)境以及用地面積有限等因素影響，中國水果種植面積增速放緩，發(fā)展“綠色、健康、天然”果品，提高果實品質(zhì)成為果業(yè)發(fā)展的重要趨勢。獼猴桃作為一種營養(yǎng)健康水果，種植面積不斷擴大，全國獼猴桃種植面積已達29萬hm2，總產(chǎn)量達300萬t，成為中國第九大水果［2］。然而，中國獼猴桃的品質(zhì)和標準仍落后于新西蘭等產(chǎn)業(yè)發(fā)達國家。長期以來，中國獼猴桃以果實大小作為定價標準，將中等果和小果作為次果或劣質(zhì)果處理，導致細胞分裂素［CPPU，N-（2-氯-4-吡啶基）-N苯基脲］［3］等催進果實增大的激素無序施用，影響了中國獼猴桃健康發(fā)展［2，3］。研究不同獼猴桃果實大小與品質(zhì)特征相互關(guān)系，對獼猴桃果實質(zhì)量的判定及標準的制定具有重要的科學指導意義［4］。

近年來，中國獼猴桃品質(zhì)評測取得了顯著進展，劉磊等［5］采用主成分分析法評價了30個獼猴桃品種綜合果實品質(zhì)，發(fā)現(xiàn)不同獼猴桃品種（單株）果實品質(zhì)性狀差異明顯，變異系數(shù)為10.95%～53.89%，其中維生素C含量變異程度最大，可溶性固形物含量變異程度最小。陳璐等［6］采用主成分分析法建立了21個黃肉獼猴桃的果實品質(zhì)綜合評價體系，發(fā)現(xiàn)供試的品種（系）維生素C含量變異最大，果形指數(shù)的變異系數(shù)最小。陳美艷等［7］通過主成分分析法對四川省蒲江地區(qū)53家‘金艷’獼猴桃果實品質(zhì)進行了綜合評價，發(fā)現(xiàn)果實品質(zhì)相差較大，而且存在相對硬度低、可溶性固形物含量低且不集中的情況。

‘東紅’獼猴桃（A.chinensisvar.chinensis）是中國科學院武漢植物園選育的紅心獼猴桃新品種，具有較強的軟腐病抗性及耐貯性，在中國四川、貴州等省種植面積已超2萬hm2，已成為世界主栽的紅心獼猴桃新品種。本研究以‘東紅’獼猴桃為試驗材料，在四川省成都市蒲江縣成熟商業(yè)化果園大規(guī)模采樣，通過評測不同果園平均果重以及果品9項品質(zhì)性狀，分析果實重量和品質(zhì)相關(guān)性，為果園的科學種植及市場理性消費提供科學參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗地區(qū)包含四川省蒲江縣31家‘東紅’獼猴桃果園。每個果園面積為2.0～3.3 hm2，樹齡5～8年，株行距2 m×4 m。2017年9月3日達到成熟標準時（干物質(zhì)含量＞16%，可溶性固形物含量＞7%），統(tǒng)一采集果實樣品。每個果園按照東、南、西、北、中不同方位隨機采樣，評測不同果園果實平均果重。選取大小一致健康果不少于50 kg，用于后期果實品質(zhì)測評。此外，對31家果園共計1.5 t商品果開展品質(zhì)和商品性綜合評測，主要指標包括軟熟時色彩角、硬度、可溶性固形物含量、總糖含量、總酸含量、糖酸比、軟熟率、腐爛率。

1.2 方法

單果質(zhì)量：使用梅特勒電子天平稱量。色彩角：采用CR-400色差儀C光源測定。硬度：用刮皮刀削去果實中部兩側(cè)相對位置約2 mm果皮，然后將探頭（直徑7.9 mm）壓入果肉至探頭環(huán)圈處，采用GY-4型數(shù)顯臺式果實硬度計測定果實硬度?？扇苄怨绦挝锖浚号c距果柄端、果喙端2 cm處橫切，將兩端汁液滴于ATAGO（PR-32α）折光儀，輕搖使果汁充分混勻后測定。總糖含量：取10個大小一致、健康的軟熟果，每果于固定部位稱取2 g果肉，加入等質(zhì)量的水，充分打漿，稱取5 g果漿，加蒽酮試劑，于沸水浴中煮沸10 min，冷卻后用分光光度計測得波長為625 mm的吸光度，然后由標準曲線計算總糖含量?？偹岷浚翰捎肗aOH中和滴定法測定果實可滴定酸含量（GB/T 12456—2008）。糖酸比：總糖含量與總酸含量的比值。軟熟率=每次觀察時軟熟果數(shù)/貯藏前總果數(shù)×100%；腐爛率=每次觀察時積累的腐爛果數(shù)/貯藏前總果數(shù)×100%。

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計采用Excel 2019和SPSS 21.0軟件。為消除各指標單位、度量間差異，對數(shù)據(jù)進行主成分分析，在標準化矩陣的基礎(chǔ)上求取特征性狀的相關(guān)系數(shù)（Correlation coefficient），由相關(guān)系數(shù)計算特征值（Eigenvalue）及特征向量（Eigenvector），在決定需要選取主成分數(shù)量時，一般用特征根大于1作為納入的標準。

2 結(jié)果與分析

2.1 ‘東紅’獼猴桃商品果園平均果重分布趨勢

‘東紅’獼猴桃的采樣集地點位于蒲江縣大興、甘溪和復興鄉(xiāng)等7個村落，果園位于四川盆地的平原及小山崗，地理及氣候趨同（圖1）。31個果園平均果重102.56 g，高于平均值的果園有15個；按照果實重量等級劃分，平均果重100～110 g范圍內(nèi)所占比例高達45%，平均果重80～90 g的果園僅占10%，測定結(jié)果證實蒲江地區(qū)‘東紅’獼猴桃平均果重及產(chǎn)量遠優(yōu)于全國其他產(chǎn)區(qū)。

圖1 采樣地分布

根據(jù)地理位置劃分，西來鎮(zhèn)鐵牛村和大興鎮(zhèn)爐坪村采樣點獼猴桃具有最高的平均果重，分別達到110.00 g和108.07 g；然而大興鎮(zhèn)場果園的平均果重僅95.94 g，7個采樣區(qū)域的果園平均果重呈現(xiàn)顯著差異（表1）。綜合分析不同區(qū)域果實品質(zhì)可知，所有果園果實在軟熟期可溶性固形物含量均大于17%，具有較好的風味品質(zhì)，但不同果園果實的平均色彩角、硬度、糖酸比和總酸含量存在差異，而可溶性固形物含量、總糖含量、軟熟率、腐爛率等指標差異不顯著。蒲江區(qū)域范圍內(nèi)東紅的品質(zhì)整體較好，但不同果園種植水平存在差異。

表1 不同‘東紅’獼猴桃果園的平均果重與品質(zhì)差異分析

2.2 ‘東紅’獼猴桃質(zhì)量與品質(zhì)相關(guān)性分析

按照每10 g一個等級劃分，采集的31個果園獼猴桃可分為4個等級（圖2、表2）。分析不同重量等級獼猴桃的品質(zhì)發(fā)現(xiàn)，等級1（110～120 g）果實可溶性物含量（18.16%）最高，而等級4（80～90 g）可溶性固形物含量（17.17%）最低。等級1獼猴桃的總糖和糖酸比同樣最高，證實平均果重較高的‘東紅’獼猴桃具有更高的甜度，可能更受喜好甜食的消費者追捧。此外，重量等級不同的果實色彩角、硬度、總酸含量、軟熟率和腐爛率不存在顯著區(qū)別，表明蒲江地區(qū)‘東紅’獼猴桃具有較大果重同時，其硬度、軟熟后的腐爛率均控制較好水平，商品性較強。進一步分析平均果重和品質(zhì)相關(guān)性發(fā)現(xiàn)，蒲江地區(qū)‘東紅’獼猴桃的平均果重主要與軟熟期可溶性固形物和總糖具有正相關(guān)性、與色彩角具有負相關(guān)性（圖3），表明平均果重較大的果實具有更好的可溶性固形物和總糖含量，且紅色果心外層果肉顏色更黃，整體商品性更為突出。

圖2 不同等級的’東紅’獼猴桃

圖3 ‘東紅’獼猴桃的平均果重與其他果實性狀相關(guān)性分析

表2 不同重量等級‘東紅’獼猴桃的品質(zhì)差異分析

2.3 ‘東紅’獼猴桃果實品質(zhì)綜合分析

對31家‘東紅’獼猴桃果園的果實品質(zhì)檢測結(jié)果如表3所示。采收時的單果質(zhì)量及軟熟時果實的色彩角、硬度、可溶性固形物含量、總糖含量、總酸含量、糖酸比、軟熟率、腐爛率平均值分別為102.560 g、98.290H、0.551 Kg·F、17.972%、11.906 g/100 g、0.850 g/100 g、16.03%、5.56%和2.61%，各項指標均達到了商品果的要求，其中色彩角、可溶性固形物含量、總糖含量變異系數(shù)較低，分別為0.63%、3.67%和5.46%，表明‘東紅’獼猴桃具有較好的品質(zhì)。然而，軟熟率和腐爛率變異系數(shù)分別為110.24%、84.35%，說明不同栽培管理條件下‘東紅’獼猴桃果實在儲藏性方面存在差異。

表3 31個‘東紅’獼猴桃商品果園的果品性狀

通過對蒲江31家‘東紅’獼猴桃果園9個果實品質(zhì)指標進行主成分分析，表明前4個主成分的特征根（特征值＞1.0）的累積貢獻率達到81.738%。第一主成分（PC1）方差貢獻率為33.456%，載荷值較大的品質(zhì)指標是色彩角、硬度、可溶性固形物、總糖、總酸、糖酸比；PC2貢獻率為23.135%，起主要作用的品質(zhì)指標是單果質(zhì)量、可溶性固形物、總糖、總酸、糖酸比；PC3方差貢獻率為13.635%，主要代表單軟熟率、腐爛率；PC4方差貢獻率為11.512%（表4）。

根據(jù)主成分特征向量分別計算各果園各主成分的得分，以PC1分值為橫坐標，分別以PC2和PC3分值為縱坐標做成散點圖（圖4），直觀地展示不同‘東紅’獼猴桃果園的果實品質(zhì)狀況，即在散點圖上，果園的橫坐標與縱坐標值越大，其相應(yīng)的果實品質(zhì)性狀越好。以各主成分對應(yīng)的貢獻率為權(quán)重，計算各果園前5個主成分的分值與相應(yīng)權(quán)重之積的累加和，得出果園綜合評價分值Dn。綜合評價分值（Dn＞1.0）排名前6位的果園分別為DXZ-3、XLZ-1、LPC-4、FXZ-2、FXZ-3和OTC-1。其中，在多個主成分分析中均較好的果園為DXZ-3（平均果重101.60 g，可溶性固形物20.097%）、XLZ-1（平均果重119.617 g，可溶性固形物18.488%）和LPC-4（平均果重114.883 g，可溶性固形物18.819%），說明在氣候環(huán)境較為相近的條件下，果園水肥等栽培管理措施較為到位。

圖4 ‘東紅’獼猴桃果園果實品質(zhì)主成分二維排序圖

3 討論

獼猴桃作為一種營養(yǎng)保健水果，長期受到消費者追捧，中國獼猴桃連續(xù)10年種植面積及年產(chǎn)量穩(wěn)居世界第一，但同時中國又大量進口國外高品質(zhì)獼猴桃產(chǎn)品，產(chǎn)業(yè)提質(zhì)改造是中國獼猴桃面臨的重要議題［4］。長期以來，中國市場以果實大小作為獼猴桃價格的主要評定標準，消費者認為果實較大的獼猴桃具有更好的風味及品質(zhì)，因此市場上銷售的綠肉獼猴桃平均果重大多在90 g以上，紅肉獼猴桃在60 g以上，果實大小已經(jīng)構(gòu)成了獼猴桃生產(chǎn)上最重要的經(jīng)濟指標［8］。在此前的市場調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，獼猴桃因為不合理使用細胞分裂素CPPU［N-（2-氯-4-吡啶基）-N苯基脲］，部分產(chǎn)品的平均果重和品質(zhì)呈現(xiàn)負相關(guān)。本研究針對獼猴桃產(chǎn)業(yè)最關(guān)注的產(chǎn)量和品質(zhì)是否“魚和熊掌不可兼得”問題，以紅肉獼猴桃‘東紅’為例，對31個商業(yè)化果園系統(tǒng)開展了采樣、科學評測了超過1 500 kg‘東紅’商業(yè)化果品，研究結(jié)果證實‘東紅’獼猴桃的平均果重與可溶性固形物等關(guān)鍵品質(zhì)性狀呈正相關(guān)，支撐了在科學合理種植條件下獼猴桃可以做到產(chǎn)量和品質(zhì)雙豐收。

侯立群等［9］對山東泰安金冠蘋果開展研究發(fā)現(xiàn)，果實越大，總糖、可溶性固形物含量越高，糖酸比越大。史星雲(yún)等［10］選取陜西省6個不同蘋果生產(chǎn)基地縣為試驗地點，分析了不同產(chǎn)地的“富士”“嘎啦”“秦冠”和“玉華早富”4個主栽品種的品質(zhì)差異及其指標間的相關(guān)性，表明平均果重與蘋果果形指數(shù)正相關(guān)和硬度負相關(guān)。陳業(yè)淵等［11］對菠蘿果重與營養(yǎng)器官的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)果重與裔芽數(shù)、裔芽重量、吸芽數(shù)、吸芽重和冠芽重等營養(yǎng)芽均呈正相關(guān)，其中果重與裔芽重關(guān)系最為密切，與裔芽數(shù)次之，都達極顯著水平。李儉等［12］以贛州市南康區(qū)種植的8種柚子果實為材料，探討不同品種間果實品質(zhì)的相關(guān)性，研究發(fā)現(xiàn)柚子平均果重與果形指數(shù)呈極顯著正相關(guān)性。本研究中，在商業(yè)化‘東紅’獼猴桃果園中，在等級1（110～120 g）和等級2（100～110 g）區(qū)間內(nèi)具有更好的風味，且其硬度及釆后損耗相對于100 g以下果實并沒有顯著降低，果園的果品品質(zhì)較好，銷售價格往往較高。

為提高果實平均果重，國內(nèi)外在部分品種的生產(chǎn)上通過施用CPPU促進果實增大，但產(chǎn)業(yè)中多次出現(xiàn)因過渡使用導致產(chǎn)業(yè)隱患。前期研究表明，CPPU處理‘海沃德’可以提升獼猴桃可溶性固形物（17.6%）和糖（9.85%），促進果實提前一周成熟，并且降低果實硬度［13-15］。郭葉等［16］研究CPPU濃度越大對果實的膨大效果越好，其中5 mg/L CPPU處理能保證糖含量和可溶性固形物處于較好水平，而過高濃度（20 mg/L）的CPPU處理則使果實品質(zhì)降低。李圓圓［17］發(fā)現(xiàn)采前CPPU處理能顯著提高‘秦美’和‘海沃德’獼猴桃果實的平均果重及產(chǎn)量，且增產(chǎn)幅度與處理濃度呈劑量效應(yīng)關(guān)系，但隨處理濃度的升高果實畸形率增加，對果實可溶性固形物和總糖、維生素C含量等營養(yǎng)品質(zhì)負面影響較大。錢巍等［18］研究結(jié)果同樣表明CPPU處理能有效增大果實單果質(zhì)量，但CPPU處理濃度過高會影響果實外在和內(nèi)在品質(zhì)，濃度達到50 mg/L處理時負面影響最為嚴重。本研究中采用的‘東紅’獼猴桃果園數(shù)量多，且處于四川省蒲江地區(qū)同一大片生產(chǎn)區(qū)內(nèi)，氣候條件和土壤基礎(chǔ)條件相近，CPPU處理濃度控制在科學合理范圍內(nèi)（8～10 mg/L）。蒲江地區(qū)‘東紅’獼猴桃平均果重和品質(zhì)的雙提升與果園的有機肥高投入、花果科學管理和病蟲害有效防控有關(guān)，值得其他產(chǎn)區(qū)借鑒。

4 結(jié)論

本研究對31個商業(yè)化果園大規(guī)模開展采樣、評測，證實了‘東紅’獼猴桃的平均果重與可溶性固形物等關(guān)鍵品質(zhì)性狀呈正相關(guān)，支撐了在科學合理種植條件下獼猴桃可以做到產(chǎn)量和品質(zhì)雙豐收。此外，本研究面向產(chǎn)業(yè)最關(guān)注的核心問題，以商業(yè)化思維開展研究，證實了100～120 g之間果品具有更為優(yōu)良品質(zhì)，為未來‘東紅’獼猴桃果實重量管理和科學種植提供了數(shù)據(jù)支撐。