貴州地方辣椒品種品質(zhì)差異分析

劉宇鵬，張 皓 ，陳 芳，于 飛

（1.貴州省山地環(huán)境氣候研究所 貴陽(yáng) 550002； 2.貴州省山地氣候與資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 貴陽(yáng) 550002；3.清鎮(zhèn)市氣象局 貴州清鎮(zhèn) 550014）

辣椒是貴州最重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，2019 年種植面積達(dá)到34.13 萬(wàn)hm，形成了以遵義市為中心，向周邊市州輻射的辣椒產(chǎn)業(yè)帶。有老干媽、苗姑娘等一批全國(guó)知名辣椒加工企業(yè)，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷(xiāo)海外，對(duì)于貴州脫貧攻堅(jiān)和鄉(xiāng)村振興發(fā)揮了重要作用。隨著辣椒產(chǎn)業(yè)發(fā)展、嗜辣人群增加和生活水平的不斷提高，消費(fèi)者對(duì)于辣椒品質(zhì)的要求也逐步提高。

圍繞如何提升辣椒品質(zhì)，科研工作者從施肥、栽培技術(shù)、外源生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等方面開(kāi)展了大量研究。其中，作物種質(zhì)資源分析作為優(yōu)質(zhì)資源挖掘和利用的基礎(chǔ)，對(duì)于種質(zhì)創(chuàng)新和遺傳改良具有重要意義，也是培育高品質(zhì)辣椒的重要前提。前人對(duì)于辣椒種質(zhì)資源的研究主要集中在農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀、產(chǎn)量、抗病性、耐逆性等方面，在辣椒品質(zhì)方面的研究大多是圍繞少量指標(biāo)開(kāi)展，對(duì)于辣椒品質(zhì)的評(píng)價(jià)不夠全面，尤其是加工型辣椒的果實(shí)品質(zhì)對(duì)風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)和商品品質(zhì)都有要求，也就意味著此類(lèi)用途的辣椒果實(shí)綜合品質(zhì)要好，貴州作為辣椒加工大省，對(duì)于加工型辣椒的需求更大。為了更深入全面地了解貴州辣椒種質(zhì)資源品質(zhì)特點(diǎn)，筆者對(duì)11 個(gè)貴州地方辣椒品種的干物質(zhì)、維生素C、辣椒素、粗脂肪含量等8 個(gè)主要品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分析，以期為優(yōu)質(zhì)辣椒種質(zhì)資源的挖掘利用提供可靠科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)所用辣椒材料來(lái)自貴州省11 個(gè)縣（區(qū)）的當(dāng)?shù)刂髟云贩N，由貴州省辣椒研究所提供，詳細(xì)信息見(jiàn)表1。

表1 辣椒品種基本信息

1.2 方法

試驗(yàn)在貴陽(yáng)市清鎮(zhèn)市暗流鎮(zhèn)貴州省農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)基地開(kāi)展，所有辣椒品種于2020 年3 月15 日采用漂浮育苗技術(shù)播種，穴盤(pán)規(guī)格160 穴，每穴1粒種子，于5 月3 日移栽大田，大壟雙行單株定植，株行距35 cm×50 cm，壟高20 cm，覆膜栽培，每個(gè)品種定植100 株，完全隨機(jī)排列，3 次重復(fù)。試驗(yàn)地周?chē)O(shè)置保護(hù)行，常規(guī)管理。

辣椒果實(shí)成熟后，每個(gè)品種選取充分紅熟、大小一致、無(wú)病蟲(chóng)害的健康果實(shí)，采收中間層，采集后用樣品密封袋迅速帶回實(shí)驗(yàn)室，測(cè)定其品質(zhì)指標(biāo)，3次重復(fù)，取平均值。

干物質(zhì)含量參照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)-食品中水分的測(cè)定》（GB 5009.3—2016）中的直接干燥法；維生素C 含量參照《植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》中的鉬酸銨比色法進(jìn)行測(cè)定；辣椒素含量根據(jù)《辣椒及辣椒制品中辣椒素類(lèi)物質(zhì)測(cè)定及辣度表示方法》（GB/T 21266—2007）進(jìn)行測(cè)定（設(shè)備型號(hào)：賽默飛Ulti-Mate3000）；辣椒紅素參照徐坤等的方法進(jìn)行測(cè)定；還原糖參照黃小蘭等的方法測(cè)定；粗脂肪采用全自動(dòng)索氏脂肪分析儀（福斯Soxtec 8000，丹麥）進(jìn)行測(cè)定；粗纖維采用全自動(dòng)粗纖維分析儀（福斯Fibertec 8000，丹麥）進(jìn)行測(cè)定；蛋白質(zhì)采用全自動(dòng)凱氏定氮儀（福斯Kjeltec 8400，丹麥）進(jìn)行測(cè)定。

1.3 品質(zhì)評(píng)價(jià)

辣椒品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法采用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)值法，將干物質(zhì)、還原糖、維生素C 含量等多個(gè)品質(zhì)指標(biāo)的隸屬值累加求平均值，平均值越大表明其綜合品質(zhì)越好。隸屬函數(shù)值計(jì)算公式如下：

（x）=（X-）/（-）。

式中，X為辣椒品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定值，和分別為各品質(zhì)指標(biāo)的最小值和最大值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用WPS 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，采用SPSS 21.0 進(jìn)行方差分析和聚類(lèi)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同辣椒品種品質(zhì)分析

11 個(gè)貴州地方辣椒品種品質(zhì)分析結(jié)果如表2所示，各品種品質(zhì)有一定的差異顯著性。干物質(zhì)平均含量為16.78%，還原糖平均含量為8.14%，維生素C 平均含量為264.95 mg·100 g，粗纖維平均含量為24.89%，蛋白質(zhì)平均含量為11.93%，辣椒紅素平均含量為7.78 mg·g，粗脂肪平均含量為15.51%，辣椒素平均含量為8.25 mg·g。不同辣椒品種品質(zhì)指標(biāo)變異系數(shù)不同，變異系數(shù)由大到小依次為辣椒素含量（68.00% ）＞還原糖含量（66.03%）＞辣椒紅素含量（36.50%）＞維生素C 含量（27.83%）＞干物質(zhì)含量（26.77%）＞粗纖維含量（20.68%）＞粗脂肪含量（15.47%）＞蛋白質(zhì)含量（11.03%），辣椒素含量的變異系數(shù)最大，最大值是最小值的40.4 倍，蛋白質(zhì)含量的變異系數(shù)最小，最大值是最小值的1.4 倍。

表2 不同辣椒品種品質(zhì)檢測(cè)結(jié)果

2.2 不同辣椒品種品質(zhì)指標(biāo)的平均隸屬值分析

為了綜合評(píng)價(jià)辣椒品質(zhì)，采用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)法，分別計(jì)算不同品種各品質(zhì)指標(biāo)隸屬值，取其平均值來(lái)判斷綜合品質(zhì)，值越大，表明綜合品質(zhì)越好。

由表3 可以看到，不同辣椒品種的綜合品質(zhì)差異較大，平均隸屬值變化幅度為0.24～0.51，排名由前到后依次為4 號(hào)（名椒6 號(hào)）、6 號(hào)、9 號(hào)、5 號(hào)、1號(hào)/11 號(hào)（并列第5）、2 號(hào)、3 號(hào)、10 號(hào)、7 號(hào)、8 號(hào)。平均隸屬值大于0.5 的只有1 個(gè)，為4 號(hào)品種，平均隸屬值小于0.3 的有2 個(gè)品種，分別為7 號(hào)和8 號(hào)。

表3 不同辣椒品種品質(zhì)指標(biāo)平均隸屬值

2.3 不同辣椒品種品質(zhì)指標(biāo)聚類(lèi)分析

采用Eudidean 距離和組間連接法，利用SPSS對(duì)平均隸屬值進(jìn)行聚類(lèi)分析，從表4 和聚類(lèi)分析樹(shù)狀圖（圖1）來(lái)看，可以將11 個(gè)辣椒品種聚為3 大類(lèi)群。第Ⅰ類(lèi)群有6 個(gè)品種，為1 號(hào)、4 號(hào)、5 號(hào)、6 號(hào)、9 號(hào)和11 號(hào)，該類(lèi)群辣椒素和粗脂肪含量最低，蛋白質(zhì)含量最高，其他品質(zhì)指標(biāo)都居中，平均隸屬函數(shù)值最高（0.47），因此將第Ⅰ類(lèi)群定義為高品質(zhì)類(lèi)型；第Ⅱ類(lèi)群有2 個(gè)品種，為7 號(hào)和8 號(hào)，該類(lèi)群干物質(zhì)和維生素C 含量最高，還原糖、粗纖維、蛋白質(zhì)、辣椒紅素含量都最低，粗脂肪和辣椒素含量居中，平均隸屬值最低（0.25），因此將第Ⅱ類(lèi)群定義為一般品質(zhì)類(lèi)型；第Ⅲ類(lèi)群有3 個(gè)品種，為2 號(hào)、3 號(hào)和10 號(hào)。該類(lèi)群還原糖、粗纖維、辣椒紅素、粗脂肪和辣椒素含量都最高，干物質(zhì)和蛋白質(zhì)含量居中，維生素C 含量最低，平均隸屬值居中（0.35），因此將第Ⅲ類(lèi)群定義為中品質(zhì)類(lèi)型。

表4 不同類(lèi)群辣椒品質(zhì)

圖1 辣椒品質(zhì)指標(biāo)聚類(lèi)分析圖

3 討論與結(jié)論

通過(guò)對(duì)貴州地方11 個(gè)辣椒品種的8 個(gè)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，結(jié)果表明，不同品種品質(zhì)有一定的顯著性差異。這11 個(gè)辣椒品種干物質(zhì)含量在11.19%～26.15%之間，辣椒素含量在0.40～16.15 mg·g之間。鞏雪峰等對(duì)四川109 份辣椒種質(zhì)資源果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，干物質(zhì)含量在6.79%～25.02%之間，辣椒素含量在1.70～6.10 mg·g之間，對(duì)比可以看出，貴州和四川辣椒干物質(zhì)含量差異不大，但貴州辣椒素含量變化范圍更廣，且含量更高。本試驗(yàn)辣椒維生素C 含量在173.26～423.33 mg·100 g之間，粗纖維含量在17.15%～32.99%之間，辣椒紅素含量在4.04～11.86 mg·g之間，粗脂肪含量在11.93%～20.88%之間，詹永發(fā)等分析了貴州39 個(gè)品種辣椒品質(zhì)，結(jié)果表明，維生素C 含量在77.4～224.8 mg·100 g之間，粗纖維含量在15.3%～24.3%之間，辣椒紅素含量在1.37～5.05 mg·g之間，粗脂肪含量在11.45%～16.71%之間，辣椒素含量在0.97～8.12 mg·g之間，對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，本試驗(yàn)中的辣椒品種各品質(zhì)指標(biāo)均更高，由此也可以看出在2014—2020 年，貴州選育出的辣椒品種品質(zhì)在不斷提高。張祥等對(duì)云南6個(gè)地方辣椒品種品質(zhì)分析發(fā)現(xiàn)，辣椒蛋白質(zhì)含量在8.13%～18.78%之間，辣椒素含量在1.4～2.9 mg·g之間，粗脂肪含量在11.82%～14.10%之間，本試驗(yàn)辣椒蛋白質(zhì)含量在9.89%～13.92%之間，對(duì)比可以看出，云南辣椒蛋白質(zhì)含量更高，貴州辣椒粗脂肪和辣椒素含量更高。崔桂娟等對(duì)湖南18 個(gè)辣椒品種品質(zhì)分析發(fā)現(xiàn)，辣椒還原糖含量在2.35%～6.93%之間，本試驗(yàn)辣椒還原糖含量在2.15%～20.62%之間，是湖南的3 倍左右。由以上對(duì)比也可以看出，在我國(guó)嗜辣人群最集中的西南地區(qū)和湖南省，貴州的辣椒品種品質(zhì)相對(duì)更好一些。

各品質(zhì)指標(biāo)間變異系數(shù)也存在較大差異，在11.03%～68.00%之間，其中，辣椒素含量的變異系數(shù)最大，這點(diǎn)與付文婷等、蓬桂華等和任朝輝等的研究結(jié)論一致，說(shuō)明貴州本地辣椒品種的辣椒素含量存在很大的變異。還原糖含量的變異系數(shù)次之，達(dá)66.03%，可以為育種專(zhuān)家在品種改良方面提供優(yōu)質(zhì)種源，從而提高辣椒綜合品質(zhì)。

研究分析貴州不同地方辣椒品種的品質(zhì)，對(duì)于優(yōu)質(zhì)辣椒種質(zhì)資源的挖掘利用具有重要參考價(jià)值，品種對(duì)于辣椒品質(zhì)的影響作用已經(jīng)被無(wú)數(shù)科研工作者證實(shí)，同樣的，氣象因子對(duì)于作物品質(zhì)的影響也顯而易見(jiàn)。尤其貴州地形復(fù)雜，氣候特征多樣，辣椒品質(zhì)與氣象因子的相關(guān)性分析也是筆者下一步需要研究和分析的內(nèi)容。

綜上所述，本試驗(yàn)11 份辣椒品種的品質(zhì)差異顯著，8 個(gè)品質(zhì)指標(biāo)的平均隸屬值在0.24～0.51 之間，綜合品質(zhì)最佳的是名椒6 號(hào)。辣椒素含量的變異系數(shù)最大，為68.00%，還原糖含量次之，為66.03%，可以為新品種選育提供較大的選育空間。聚類(lèi)分析將11 個(gè)品種分為高品質(zhì)型、中品質(zhì)型和一般品質(zhì)型3 個(gè)類(lèi)群。