焦?jié)櫚?，?健，李朝周，閆士朋

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，蘭州 730070；2.甘肅省作物遺傳改良和種質(zhì)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州 730070；3.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，蘭州 730070)

油橄欖(OleaeuropaeaL.)是木樨科(Oleaceae)木樨欖屬(Olea)常綠喬木，是世界著名的四大木本油料兼果用經(jīng)濟(jì)樹(shù)種之一。油橄欖果中含有豐富的油脂、氨基酸、維生素、甾醇、多酚、角鯊烯等活性物質(zhì)，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，有抗菌、增強(qiáng)免疫力和抗癌等功效[1]，“橄欖油”是新鮮的油橄欖果實(shí)在常溫下經(jīng)過(guò)純物理方法提取的果肉油。橄欖油中油酸含量(C18∶1)約占亞麻酸、亞油酸和油酸三者總量的90%[2]。與其他油料植物相比，油橄欖果中不僅油脂含量豐富、單不飽和脂肪酸(主要為油酸)含量高，而且ω-3脂肪酸和ω-6脂肪酸組成比率與人乳極其相似為1∶4，極易被人體吸收[3-4]。

白龍江低山河谷地帶是中國(guó)油橄欖一級(jí)適生區(qū)之一，其橄欖油產(chǎn)量占中國(guó)總產(chǎn)量的七成以上。然而隴南地處秦嶺山地，山地占總面積的90%以上[5]，大部分油橄欖園建在半山干旱地區(qū)，土壤瘠薄[6]，白龍江、白水江流域低海拔區(qū)干熱河谷干旱年頻率大于60.0%[7]，當(dāng)前武都區(qū)油橄欖生產(chǎn)普遍低產(chǎn)，其主要原因除氣候因素外，可能還與粗放果園土壤管理模式導(dǎo)致土壤肥力低下有關(guān)[7]。果園生草也稱作“果園生草覆蓋制”，草地分人工生草和自然生草兩種形式，其中自然生草是指在果園自然長(zhǎng)出雜草后，有選擇的去除一些田間惡性草種，保留適宜的草種[8]。人工種草是指在果園全園行間(或株間)長(zhǎng)期種植已選出的適宜草種作為土壤覆蓋，根據(jù)果樹(shù)和草的長(zhǎng)勢(shì)決定刈割期，刈割的青草覆于樹(shù)盤。與傳統(tǒng)的清耕制果園相比，覆蓋于樹(shù)盤下的青草通過(guò)降解、轉(zhuǎn)化可形成腐殖質(zhì)，提高土壤中有機(jī)質(zhì)及有效養(yǎng)分含量，枯死的根系可提高土壤孔隙度、降低土壤體積質(zhì)量，改善土壤的透氣和透水性能，通過(guò)減少地表徑流和無(wú)效蒸發(fā)損失的方式達(dá)到蓄水保墑、提高果園天然降水利用率的效果，最終達(dá)到高產(chǎn)目標(biāo)[8]。

有研究表明，生草可明顯提高柿[9]、梨[10]、栗[11]、‘巨峰’葡萄[12]的產(chǎn)量；還可有效改善‘赤霞珠’葡萄[13-14]、‘巨峰’葡萄[9]、‘粉紅女士’蘋(píng)果[15]和梨[16]的品質(zhì)，這可能與生草果園的土壤肥力和果園生態(tài)環(huán)境均優(yōu)于清耕區(qū)，利于果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育有關(guān)。

當(dāng)前針對(duì)于油橄欖果實(shí)品質(zhì)的研究多集中于品種篩選和采收期選擇上，生草對(duì)油橄欖產(chǎn)量和品質(zhì)的研究目前較少；針對(duì)白龍江低山河谷地帶油橄欖園土壤管理模式粗放和果園地處干旱地區(qū)兩個(gè)問(wèn)題，本研究采用果園生草制和補(bǔ)充灌溉的方式作用于油橄欖園，測(cè)定不同處理下果實(shí)的產(chǎn)量、形態(tài)指標(biāo)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，旨在探索生草和補(bǔ)灌對(duì)油橄欖果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在甘肅省隴南市武都區(qū)大堡油橄欖試驗(yàn)園進(jìn)行，該試驗(yàn)園位于104°53′32.8″E，33°24′03.6″N，海拔約1 048 m。年平均氣溫15.3 ℃，極端最高氣溫38.2 ℃，極端最低氣溫-7 ℃；平均年降水量468 mm，降水主要集中在6-9月，年均相對(duì)濕度56.6%；年日照時(shí)數(shù)1 871 h，無(wú)霜期270 d以上。土壤為沙壤土，排水良好。

供試油橄欖(OleaeuropaeaL.)為7 a生‘豆果’(Arbequina，原產(chǎn)地西班牙，含油率20%～22%)，株高2.06～3.25 m，基徑 27.61～29.60 cm，東西冠幅1.78～2.67 m，南北冠幅1.73～2.88 m；行株距5 m×4 m。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2014年4月初于油橄欖園的油橄欖行間撒播毛苕子(ViciavillosaRoth)，播量為60 kg/hm2，同時(shí)確定供試自然生草(主要草種有刺兒菜、早熟禾、苦苦菜等)和清耕(作為對(duì)照組)的果園，因5月下旬至6月中旬為隴南油橄欖的坐果期，對(duì)水肥需求較高，刈割草可抑制草對(duì)水肥的吸收，毛苕子是豆科野豌豆屬的1 a生或越年生草本植物，是春性和冬性的中間類型，偏向冬性，抗寒能力強(qiáng)，5月可收一茬鮮草[17]，故選擇每年5月底對(duì)間作毛苕子和自然生草的油橄欖園進(jìn)行刈割(刈割高度25 cm)，割下的草覆蓋于油橄欖樹(shù)盤，刈割余下的草繼續(xù)完成生命周期以供結(jié)實(shí)，產(chǎn)生的種子第2年自然繁育，不需重復(fù)播種，不使用除草劑。清耕則采用常規(guī)的中耕除草措施。

選擇間作毛苕子、自然生草和清耕的油橄欖園，并設(shè)置補(bǔ)充灌水與不灌水2種水分處理，于2017-04-03、5月5日和6月25日進(jìn)行補(bǔ)灌溉，每次每株澆灌0.3 m3。各處理設(shè)3個(gè)重復(fù)，共18個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積約為120 m2(12 m×10 m)，每個(gè)小區(qū)9株油橄欖樹(shù)；每個(gè)小區(qū)選擇生長(zhǎng)狀況一致的3株油橄欖作為試驗(yàn)樹(shù)。于2017-11-25采摘果實(shí)，測(cè)單株產(chǎn)量，并在處理油橄欖植株的4個(gè)方向分別采集油橄欖果實(shí)用于品質(zhì)的測(cè)定。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

油橄欖果實(shí)單果質(zhì)量測(cè)定：每小區(qū)采摘來(lái)自3株試驗(yàn)樹(shù)的100顆油橄欖鮮果，采用電子天平測(cè)定，單果質(zhì)量=果實(shí)總質(zhì)量/100；電子天平稱100顆油橄攬果核，核質(zhì)量=果核總質(zhì)量/100；果實(shí)橫、縱徑及果核橫、縱徑采用游標(biāo)卡尺測(cè)定；果形指數(shù)=果實(shí)縱徑/果實(shí)橫徑；核形指數(shù)=果核橫徑/果核縱徑；果肉率=果實(shí)去核質(zhì)量/果質(zhì)量×100%；果肉果核比率=(單果質(zhì)量-果核質(zhì)量)/果核質(zhì)量；采摘每棵樹(shù)的全部果實(shí)進(jìn)行單株產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)；果實(shí)和果核體積計(jì)算，由于油橄欖果實(shí)和果核均呈橢球形，同時(shí)將油橄欖果實(shí)和果核的縱切面均視為規(guī)則的圓面，因此采用橢球體積計(jì)算方法進(jìn)行估算，即果實(shí)和果核體積=(4π×橫徑2×縱徑)/3。

在采摘時(shí)將同株油橄欖樹(shù)的果實(shí)置于同一自封袋，再將同一處理的自封袋放置在一起，即按照處理混合油橄欖果實(shí)，按照標(biāo)記的試驗(yàn)樹(shù)的編號(hào)進(jìn)行3次重復(fù)。測(cè)定油橄欖果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。含水率測(cè)定：稱取洗凈的油橄欖鮮果50 g，于烘箱中105 ℃烘至恒量，計(jì)算含水率?？偠喾淤|(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定采用福林酚比色法，以沒(méi)食子酸做標(biāo)準(zhǔn)曲線。還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定采用DNS顯色法，以葡萄糖做標(biāo)準(zhǔn)曲線[18]。粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定采用索氏提取法，參考王貴德[19]的實(shí)驗(yàn)操作；游離脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定采用KOH溶液滴定法[20]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用雙因素方差 (two-way ANOVA) 分析各處理對(duì)油橄欖果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)(產(chǎn)量、形態(tài)指標(biāo)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì))的效應(yīng)，用單因素方差分析對(duì)各處理的以上指標(biāo)進(jìn)行分析，采用Duncan’s法進(jìn)行數(shù)據(jù)差異的多重比較；統(tǒng)計(jì)分析利用SPSS 19.0完成，用 Excel 2013軟件繪圖。

在主成分分析中，根據(jù)累積貢獻(xiàn)率確定主成分的個(gè)數(shù)，通過(guò)主成分中各指標(biāo)負(fù)荷量(F)與特征根(Y)計(jì)算各品質(zhì)指標(biāo)對(duì)油橄欖品質(zhì)的作用大小，確定權(quán)重。

公式(1)中，Wij是第i個(gè)指標(biāo)在油橄欖品質(zhì)評(píng)價(jià)中的權(quán)重，F(xiàn)ij是第i個(gè)指標(biāo)在第j個(gè)主成分上的負(fù)荷量，Yj是第j個(gè)主成分的特征根，m是提取出的主成分的個(gè)數(shù)，n是需要降維的原變量(指標(biāo))的個(gè)數(shù)。

由于各指標(biāo)量綱并未統(tǒng)一，各指標(biāo)的變化又具有連續(xù)性，采用隸屬函數(shù)法進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化，其中，與品質(zhì)呈正相關(guān)的單果質(zhì)量、果肉率、含油率、游離脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、還原糖及總多酚用式(2)計(jì)算。

U(Xik) =(Xik-Xmin)/(Xmax-Xmin)

(2)

與品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)的含水率采用反隸屬函數(shù)(3)計(jì)算。

U(Xik)=1-(Xik-Xmin)/(Xmax-Xmin)

(3)

式(2)、(3)中，U(Xik)為第i個(gè)處理第k項(xiàng)指標(biāo)的隸屬度，且U(Xik) ∈[0,1]；Xik表示第i個(gè)處理第k項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定值；Xmax、Xmin為所有處理中第k項(xiàng)指標(biāo)的最大值和最小值。

根據(jù)各指標(biāo)隸屬度值與權(quán)重，通過(guò)加乘法則對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行合成，得到各處理油橄欖的品質(zhì)綜合指數(shù)。

I=∑[Wi×R(Xi)]

(4)

式(4)中，I為油橄欖品質(zhì)評(píng)價(jià)綜合指數(shù)，Wi、R(Xi)分別為i指標(biāo)的權(quán)重值和隸屬函數(shù)值。

2 結(jié)果與分析

2.1 生草與灌水對(duì)油橄欖果實(shí)品質(zhì)影響的雙因素方差分析

雙因素方差分析(表1)結(jié)果表明，生草處理極顯著地影響油橄欖單株產(chǎn)量、果實(shí)橫徑、果實(shí)縱徑、果實(shí)體積、單果質(zhì)量、果形指數(shù)、果肉果核比、果核質(zhì)量、果肉率、果實(shí)含水率、游離脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)和總多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)，對(duì)核橫徑、核縱徑、果核體積及果實(shí)還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)影響顯著，對(duì)核形指數(shù)和干基含油率影響不顯著。灌水處理極顯著地影響油橄欖單株產(chǎn)量、果實(shí)橫徑和果形指數(shù)，對(duì)干基含油率及果實(shí)體積影響顯著，對(duì)含水率、游離脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、總多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)、果實(shí)縱徑、單果質(zhì)量、果肉果核比率、核橫徑、核縱徑、核質(zhì)量、核體積、核形指數(shù)及果肉率影響均不顯著。

生草與灌水處理對(duì)油橄欖單株產(chǎn)量、果實(shí)游離脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、總多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)、果實(shí)橫徑、果實(shí)縱徑、果實(shí)體積及果形指數(shù)的交互效應(yīng)均達(dá)極顯著水平，對(duì)果實(shí)干基含油率及單果質(zhì)量的交互效應(yīng)達(dá)顯著水平，對(duì)果實(shí)含水率、游離脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、果肉果核比率、核橫徑、核縱徑、核質(zhì)量、核體積、核形指數(shù)及果肉率均無(wú)交互效應(yīng)(表 1)。

表1 生草與灌水處理對(duì)油橄欖果實(shí)品質(zhì)影響的雙因素方差分析Table 1 Two-way ANOVA analysis for the effects of sod-culture and supplementary irrigation treatments on the fruit yield and quality of olives

2.2 生草與灌水對(duì)油橄欖產(chǎn)量的影響

由圖1可知，在不補(bǔ)灌條件下，間作毛苕子較清耕增加油橄欖單株產(chǎn)量8.79%，但自然生草未能增產(chǎn)，在補(bǔ)灌條件下，間作毛苕子和自然生草均較清耕顯著提高單株產(chǎn)量，增幅分別為10.56%和5.79%。比較3種條件下補(bǔ)灌與不補(bǔ)灌條件對(duì)油橄欖單株產(chǎn)量的影響可以看出，清耕條件下補(bǔ)灌較不補(bǔ)灌增產(chǎn)1.38%，自然生草條件下補(bǔ)灌較不補(bǔ)灌增產(chǎn)11.09%，間作毛苕子條件下補(bǔ)灌較不補(bǔ)灌增產(chǎn)3.04%。即在自然生草條件下補(bǔ)灌對(duì)單株果質(zhì)量影響最大。

不同小寫(xiě)字母表示在P<0.05差異顯著 Different lowercase letters mean significant difference at P<0.05

2.3 生草與灌水對(duì)油橄欖果實(shí)形態(tài)的影響

由表2可知，油橄欖果實(shí)橫徑在自然生草條件下補(bǔ)灌與不補(bǔ)灌間差異顯著，補(bǔ)灌較不補(bǔ)灌高7.56%，在間作毛苕子和清耕條件下補(bǔ)灌與不補(bǔ)灌間未表現(xiàn)出顯著差異；在不補(bǔ)灌條件下，間作毛苕子的果實(shí)橫徑顯著高于自然生草和清耕，較自然生草高8.20%，較清耕高10.25%；在補(bǔ)灌條件下，生草處理的果實(shí)橫徑顯著高于清耕，間作毛苕子較清耕高9.70%，自然生草較清耕高8.81%。

油橄欖果實(shí)縱徑在自然生草和清耕條件的補(bǔ)灌與不補(bǔ)灌間均差異顯著，自然生草條件補(bǔ)灌較不補(bǔ)灌高6.03%，清耕條件補(bǔ)灌較不補(bǔ)灌低5.69%，在間作毛苕子條件下補(bǔ)灌與不補(bǔ)灌間未表現(xiàn)出顯著差異；在不補(bǔ)灌條件下，間作毛苕子的果實(shí)縱徑顯著高于自然生草，較自然生草高5.71%，與清耕無(wú)顯著差異；在補(bǔ)灌條件下，間作毛苕子和自然生草處理的果實(shí)縱徑顯著高于清耕，間作毛苕子較清耕高9.85%，自然生草較清耕高10.10%。

油橄欖果實(shí)果形指數(shù)在清耕條件的補(bǔ)灌與不補(bǔ)灌間差異顯著，不補(bǔ)灌較補(bǔ)灌高6.40%，在生草條件下補(bǔ)灌與不補(bǔ)灌間則差異不顯著；在不補(bǔ)灌條件下，生草處理的果實(shí)果形指數(shù)顯著低于清耕，間作毛苕子較清耕低6.15%，自然生草較清耕低3.90%；在補(bǔ)灌條件下，3種處理間無(wú)顯著差異。

油橄欖的果實(shí)體積在自然生草條件補(bǔ)灌與不補(bǔ)灌間差異顯著，補(bǔ)灌較不補(bǔ)灌提高22.35%，在間作毛苕子和清耕條件下補(bǔ)灌與不補(bǔ)灌間未表現(xiàn)出顯著差異；在不補(bǔ)灌條件下果實(shí)體積表現(xiàn)為間作毛苕子處理顯著高于自然生草和清耕，間作毛苕子處理較自然生草高23.54%，較清耕高25.74%；在補(bǔ)灌條件下，果實(shí)體積表現(xiàn)為間作毛苕子和自然生草處理顯著高于清耕，間作毛苕子處理較清耕高32.22%，自然生草較清耕高30.28%。

油橄欖果實(shí)單果質(zhì)量在自然生草條件補(bǔ)灌與不補(bǔ)灌差異顯著，補(bǔ)灌較不補(bǔ)灌高14.64%，在間作毛苕子和清耕條件下補(bǔ)灌與不補(bǔ)灌間未表現(xiàn)出顯著差異；在不補(bǔ)灌和補(bǔ)灌條件下，間作毛苕子的果實(shí)單果質(zhì)量均顯著高于自然生草和清耕，不補(bǔ)灌下較自然生草高27.95%，較清耕高34.26%；在補(bǔ)灌條件下，較自然生草高14.56%，較清耕高45.81%。

油橄欖果實(shí)核橫徑、核縱徑、核形指數(shù)、核體積及核質(zhì)量在間作毛苕子、自然生草和清耕條件的補(bǔ)灌與不補(bǔ)灌間均未表現(xiàn)出顯著差異。在不補(bǔ)灌條件下，油橄欖果實(shí)核橫徑、核縱徑、核形指數(shù)、核質(zhì)量在間作毛苕子、自然生草和清耕間未表現(xiàn)出顯著差異，間作毛苕子處理的核體積顯著高于清耕。在補(bǔ)灌條件下，間作毛苕子處理的果實(shí)核橫徑顯著高于自然生草，核縱徑顯著高于清耕，清耕處理的果實(shí)核形指數(shù)顯著高于自然生草，間作毛苕子處理的核體積和核質(zhì)量顯著高于自然生草和清耕。

油橄欖果肉果核比率和果肉率在間作毛苕子、自然生草和清耕條件下的補(bǔ)灌與不補(bǔ)灌之間均未表現(xiàn)出顯著差異。在不補(bǔ)灌條件下，油橄欖果實(shí)果肉果核比率在間作毛苕子、自然生草和清耕間未表現(xiàn)出顯著差異；在補(bǔ)灌條件下，間作自然生草處理的油橄欖果實(shí)果肉果核比率顯著高于清耕處理，較清耕高40.61%。在不補(bǔ)灌條件下，生草處理的油橄欖果實(shí)果肉率與清耕間差異顯著，間作毛苕子較清耕高5.36%；自然生草處理較清耕高4.98%；在補(bǔ)灌條件下，自然生草處理的油橄欖果實(shí)果肉率顯著高于清耕處理，較清耕高6.29%。

表2 生草與灌水對(duì)油橄欖果實(shí)形態(tài)指標(biāo)的影響Table 2 Effects of sod-culture and supplementary irrigation on the fruit morphology index of olives

2.4 生草與灌水對(duì)油橄欖果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

由表3可知，油橄欖果實(shí)含油率在清耕條件下的補(bǔ)灌與不補(bǔ)灌間差異顯著，補(bǔ)灌是不補(bǔ)灌2.12倍，在間作毛苕子和自然生草條件下則未出現(xiàn)顯著差異；在不補(bǔ)灌條件下，生草處理的油橄欖果實(shí)含油率顯著高于清耕，間作毛苕子較清耕高72.09%，自然生草較清耕高83.08%；在補(bǔ)灌條件下，間作毛苕子、自然生草和清耕處理間未表現(xiàn)出顯著差異。

油橄欖果實(shí)游離脂肪酸含量在自然生草和清耕條件下的補(bǔ)灌與不補(bǔ)灌間差異顯著，自然生草條件下補(bǔ)灌較不補(bǔ)灌高1.48倍，清耕條件下補(bǔ)灌較不補(bǔ)灌低35.80%，在間作毛苕子條件下差異不顯著；在不補(bǔ)灌條件下，清耕處理的油橄欖果實(shí)游離脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于生草，較間作毛苕子提高3.51倍，較自然生草高1.65倍；在補(bǔ)灌條件下，自然生草處理的果實(shí)游離脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于間作毛苕子和清耕處理，較間作毛苕子高3.31倍，較清耕高45.55%。

油橄欖果實(shí)總多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)在自然生草和清耕條件下的補(bǔ)灌與不補(bǔ)灌差異顯著，自然生草條件下不補(bǔ)灌較補(bǔ)灌低20.97%，清耕條件下補(bǔ)灌較不補(bǔ)灌低29.71%，在間作毛苕子條件下則未表現(xiàn)出顯著差異；在不補(bǔ)灌條件下，自然生草處理的油橄欖果實(shí)總多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著低于清耕；在補(bǔ)灌條件下，自然生草處理的果實(shí)總多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于間作毛苕子。以清耕不補(bǔ)灌處理的總多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高。

油橄欖果實(shí)還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)在自然生草條件下補(bǔ)灌顯著高于不補(bǔ)灌，間作毛苕子和清耕條件下則未表現(xiàn)出顯著差異；在不補(bǔ)灌條件下，間作毛苕子、自然生草、清耕處理間的油橄欖果實(shí)還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)未表現(xiàn)出顯著差異；在補(bǔ)灌條件下，自然生草處理的果實(shí)還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于間作毛苕子和清耕。以自然生草補(bǔ)灌處理的還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高。

在補(bǔ)灌條件下，果實(shí)含水率在間作毛苕子、自然生草和清耕處理間未表現(xiàn)出差異顯著性。

表3 生草與灌水對(duì)油橄欖營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)的影響Table 3 Effects of sod-culture and supplementary irrigation on the nutritional quality indicators of olives

2.5 生草與灌水處理油橄欖的果實(shí)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)

對(duì)評(píng)價(jià)果實(shí)品質(zhì)比較重要的7個(gè)因子進(jìn)行主成分分析，由表4可知，前3個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率達(dá)到了95.710%。由此確定提取的主成分的個(gè)數(shù)為3，根據(jù)式(1)確定權(quán)重Wi，計(jì)算過(guò)程中，m=1,2,3，n=1，2，…，7。采用式(2)和式(3)計(jì)算各指標(biāo)隸屬度值，通過(guò)式(4)得到各處理油橄欖的品質(zhì)綜合指數(shù)(I)。如表5所示。根據(jù)品質(zhì)綜合指數(shù)的大小，不同生草處理油橄欖品質(zhì)的順序?yàn)殚g作毛苕子+補(bǔ)灌>自然生草+補(bǔ)灌>間作毛苕子+不補(bǔ)灌>自然生草+不補(bǔ)灌>清耕+補(bǔ)灌>清耕+不補(bǔ)灌。

本試驗(yàn)根據(jù)因子得分和特征根計(jì)算出各主成分得分，以第1主成分作橫坐標(biāo)，分別以第2和第3主成分為縱坐標(biāo)做散點(diǎn)圖(圖2)，可直觀地揭示各處理油橄欖果實(shí)品質(zhì)分布狀況。以第1主成分排序，毛苕子不補(bǔ)灌、自然生草補(bǔ)灌和自然生草不補(bǔ)灌處理較高；第2主成分中間作毛苕子補(bǔ)灌、間作毛苕子不補(bǔ)灌和清耕不補(bǔ)灌處理較高；第3主成分以自然生草補(bǔ)灌處理和自然生草不補(bǔ)灌處理較優(yōu)。

表4 油橄欖果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的主成分分析Table 4 Principal components analysis of the evaluation indexes of olive fruit quality

表5 油橄欖果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值及綜合評(píng)價(jià)值Table 5 Membership function value and integrate evaluation values of the evaluation indexes of olive fruit quality

A.第1,2主成分二維排序 Scatter plot based on the first and second PCA；B.第1,3主成分二維排序 Scatter plot based on the first and third PCA;CT-No.SI表示清耕+不補(bǔ)灌 Clean tillage + Non-supplementary irrigation; CT-SI表示清耕+補(bǔ)灌 Clean tillage + Supplementary irrigation; IV-No.SI表示間作毛苕子+不補(bǔ)灌 Intercropping hairy vetch + Non-supplementary irrigation; IV-SI表示間作毛苕子+補(bǔ)灌 Intercropping hairy vetch + Supplementary irrigation; NGG-No.SI表示自然生草+不補(bǔ)灌 Naturally grown grass + Non-supplementary irrigation; NGG-SI表示自然生草+補(bǔ)灌處理 Naturally grown grass + Supplementary irrigation

3 討 論

果園生草刈割后覆蓋于果園，起土壤覆蓋作用，可提高冬季果園土壤溫度，對(duì)果樹(shù)順利越冬有重要意義；其降解可形成腐殖質(zhì)，起綠肥的作用，可增加土壤有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分含量，活躍土壤生物活性[21]；在坡地造林種草可增加植被覆蓋率，增強(qiáng)土壤抗蝕力，作為水土保持措施可減少坡地果園水土和養(yǎng)分流失[22]；以增加生物多樣性方式減少果園蟲(chóng)害，起植物保護(hù)作用[23]；在草和果樹(shù)間的資源利用型的種群間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系影響果樹(shù)物質(zhì)運(yùn)輸可達(dá)到控梢促花效應(yīng)；多方面的綜合效益影響了果樹(shù)的生長(zhǎng)發(fā)育和果實(shí)的品質(zhì)。

李憑峰等[24]研究發(fā)現(xiàn)灌水量和施肥量2因素交互對(duì)櫻桃產(chǎn)量和果徑均有影響，武俊英等[25]研究發(fā)現(xiàn)水鉀互作對(duì)甜菜產(chǎn)量的影響最大，即水肥對(duì)果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)均有交互效應(yīng)。本研究通過(guò)雙因素方差分析得出生草與灌水處理對(duì)油橄欖單株產(chǎn)量、果實(shí)游離脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、總多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)、果肉生長(zhǎng)的交互效應(yīng)達(dá)極顯著水平，對(duì)果實(shí)干基含油率、單果質(zhì)量的交互效應(yīng)達(dá)顯著水平，果園生草刈割后降解可形成腐殖質(zhì)起綠肥作用，灌水與生草的互作作用也可看做水肥互作，本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)果園生草對(duì)油橄欖產(chǎn)量和品質(zhì)有交互效應(yīng)，這為果園生草和補(bǔ)灌水的實(shí)際應(yīng)用提供了指導(dǎo)。

果形指數(shù)是指果實(shí)縱徑與橫徑的比值，它不僅能直觀地反映出果實(shí)的外觀形狀品質(zhì)信息[26]，而且還能表現(xiàn)果樹(shù)的內(nèi)部品質(zhì)情況[27]，在歐美等國(guó)已成為商品果實(shí)等級(jí)分類的重要指標(biāo)，果形指數(shù)結(jié)合果實(shí)重量能夠較好的表征蘋(píng)果內(nèi)部物質(zhì)疏密情況[28]?？拙S寶等[29]指出果形指數(shù)可直觀反映油橄欖果實(shí)的性狀和特征。是油橄欖優(yōu)樹(shù)選擇與品種鑒別的重要特征指標(biāo)[30]。龍偉等[31]對(duì)油橄欖果實(shí)油脂脂肪酸組成分析發(fā)現(xiàn)棕櫚烯酸與果形指數(shù)存在顯著負(fù)相關(guān)。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)油橄欖果實(shí)果形指數(shù)在間作毛苕子和自然生草條件下補(bǔ)灌與不補(bǔ)灌間未表現(xiàn)出顯著差異，馮德強(qiáng)等[32]研究發(fā)現(xiàn)果實(shí)的果形指數(shù)與灌溉量的多少無(wú)關(guān)，這與本試驗(yàn)生草處理的油橄欖果形指數(shù)表現(xiàn)規(guī)律一致。補(bǔ)灌提高了清耕條件的果形指數(shù)，在不補(bǔ)灌條件下，間作毛苕子和自然生草的油橄欖果實(shí)果形指數(shù)顯著低于清耕；補(bǔ)灌條件下3種處理間均無(wú)顯著性差異。

油橄欖果實(shí)核橫徑、核縱徑、核形指數(shù)、核體積及核質(zhì)量在間作毛苕子、自然生草和清耕條件的補(bǔ)灌與不補(bǔ)灌間均未表現(xiàn)出顯著差異。馮德強(qiáng)等[32]研究表明，油橄欖果核生長(zhǎng)對(duì)灌溉量的變化不敏感；果肉卻隨著灌溉量的增加而增加，由此單果質(zhì)量也隨著灌溉量的增加而增加；本試驗(yàn)結(jié)論與此一致。

含油率是比較穩(wěn)定的性狀，含油率的提高能夠增加品種單位面積產(chǎn)油量[33]。干果含油率是油橄欖果實(shí)中的絕對(duì)含油率，直接反映品種的絕對(duì)含油量[34]。油橄欖果實(shí)含油率在間作毛苕子條件下補(bǔ)灌與不補(bǔ)灌間未表現(xiàn)出顯著差異，在補(bǔ)灌條件下，間作毛苕子、自然生草和清耕處理間的果實(shí)含油率未表現(xiàn)出顯著差異，馮德強(qiáng)等[32]研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)油橄欖園灌溉量大于100 % ET0(蒸騰蒸發(fā)量)時(shí)，油橄欖的產(chǎn)果量和含油率都隨著灌溉量的增加而降低。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)自然生草條件下不補(bǔ)灌較補(bǔ)灌的油橄欖果實(shí)含油率高；即高的灌溉量對(duì)于含油率提高并不一定有積極作用，以果實(shí)含油率為標(biāo)準(zhǔn)則果園生草可節(jié)約果園灌水用量。

果肉中游離脂肪酸是合成脂肪的原料之一。在油橄欖果實(shí)收獲時(shí)期的確定上要統(tǒng)籌考慮果實(shí)酸值和不飽和脂肪酸含量，一般油橄欖果實(shí)愈近成熟，酸值愈低，不飽和脂肪酸含量越高[20]。自然生草條件下補(bǔ)灌的果實(shí)游離脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于不補(bǔ)灌1.48倍，并且在補(bǔ)灌條件下，自然生草處理其質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于間作毛苕子和清耕處理，即補(bǔ)灌可能造成自然生草果園油橄欖中脂肪合成速度減慢，造成游離脂肪酸積累。清耕條件下補(bǔ)灌較不補(bǔ)灌降低果實(shí)游離脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)35.80%，即灌水可能促進(jìn)清耕果園油橄欖果實(shí)中油脂的合成；在不補(bǔ)灌條件下，間作毛苕子和自然生草的油橄欖果實(shí)游離脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于清耕處理，即在較為干旱的環(huán)境中，生草促進(jìn)脂肪合成。根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的唯一差異原則，采用統(tǒng)一時(shí)間采摘果實(shí)，在對(duì)采摘過(guò)程中果皮色澤的觀察可以發(fā)現(xiàn)生草和灌水均影響到了果實(shí)的成熟度，在相同時(shí)間內(nèi)清耕果園補(bǔ)灌處理的果皮顏色為少半紫，不補(bǔ)灌果皮為黃綠，這可能是導(dǎo)致清耕條件下補(bǔ)灌與不補(bǔ)灌處理之間含油率差異大的主要原因，同理，脂肪酸作為油脂合成的原料之一，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)受果實(shí)成熟程度的影響，所以自然生草條件下補(bǔ)灌與不補(bǔ)灌處理之間游離脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異大可能與成熟度有關(guān)。

多酚類化合物是植物代謝中重要的次生產(chǎn)物，包括黃酮類、單寧類、酚酸類以及花色苷類等，能作為天然的抗氧化劑調(diào)節(jié)活性氧代謝，調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)非正常狀態(tài)下的氧化-還原的穩(wěn)態(tài)，降低生物大分子的氧化損傷，從而達(dá)到延緩衰老等的作用[35]。酚類化合物是油橄欖果實(shí)中僅次于油脂的重要有效成分，油橄欖中主要的多酚類化合物為橄欖苦甙、羥基酪醇、蘆丁、木犀草素和毛蕊花糖苷等[36-37]。它們賦予油橄欖果實(shí)和橄欖油特殊的色澤、風(fēng)味和功效[29]，并對(duì)橄欖油的穩(wěn)定性及活性功能有重要影響。在不補(bǔ)灌條件下，清耕處理的油橄欖果實(shí)總多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于生草；可能與清耕條件下油橄欖對(duì)干旱等逆境環(huán)境的響應(yīng)較為敏感，從而促進(jìn)多酚類化合物這種次級(jí)代謝物來(lái)調(diào)控機(jī)體有關(guān)；在補(bǔ)灌條件下，自然生草處理的果實(shí)總多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于間作毛苕子，同理，補(bǔ)灌條件下自然生草的旺盛生長(zhǎng)造成與油橄欖種群間的資源競(jìng)爭(zhēng)，油橄欖響應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)從而促進(jìn)多酚類物質(zhì)的合成。

餐用油橄欖果還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)在加工過(guò)程中的差異會(huì)影響發(fā)酵過(guò)程中糖源的供給[38]。鄧俊琳等[36]根據(jù)還原糖隨油橄欖果實(shí)成熟度的變化推測(cè)還原糖可能參與了果實(shí)成熟初期油脂的合成，導(dǎo)致大量還原糖的分解，而成熟后期，油脂合成減緩，還原糖分解速率小于合成速率使總量增加。Cecchi等[39]對(duì)粗脂肪和還原糖之間的關(guān)系也有相近的報(bào)道。在自然生草條件補(bǔ)灌的油橄欖果實(shí)還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)有顯著高于不補(bǔ)灌處理；在補(bǔ)灌條件下，自然生草處理其質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于間作毛苕子和清耕，以自然生草補(bǔ)灌處理的還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，可能是因?yàn)檠a(bǔ)灌造成自然生草果園中油橄欖果實(shí)還原糖分解轉(zhuǎn)化為脂肪的速度降低，造成還原糖的積累。

根據(jù)油橄欖果實(shí)品質(zhì)綜合指數(shù)的大小，不同生草和灌水處理果實(shí)品質(zhì)的順序?yàn)殚g作毛苕子+補(bǔ)灌>自然生草+補(bǔ)灌>間作毛苕子+不補(bǔ)灌>自然生草+不補(bǔ)灌>清耕+補(bǔ)灌>清耕+不補(bǔ)灌。毛苕子屬豆科植物，根系和與其共生的根瘤菌固氮作用[40]能在土壤中發(fā)揮重要的氮素轉(zhuǎn)化作用，給土壤帶來(lái)大量的有機(jī)質(zhì)和氮素，起到改善土肥田、培肥地力的作用[41]，作為一種重要的農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源，其能與叢枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)形成共生體系[42]，所以本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的毛苕子表現(xiàn)出更大的優(yōu)勢(shì)可能與毛苕子促進(jìn)叢枝菌根真菌侵染果樹(shù)及根瘤菌固氮作用這兩個(gè)因素有關(guān)。

綜上所述，油橄欖單株產(chǎn)量表現(xiàn)為在不補(bǔ)灌條件下間作毛苕子較清耕高8.79%，在補(bǔ)灌條件下間作毛苕子和自然生草分別較清耕高10.56%和5.79%。在自然生草條件補(bǔ)灌較不補(bǔ)灌提高了果實(shí)橫徑、縱徑、果實(shí)體積、單果質(zhì)量。在不補(bǔ)灌條件下，間作毛苕子的油橄欖果實(shí)橫徑、縱徑、果實(shí)體積均高于自然生草處理。在補(bǔ)灌條件下，間作毛苕子處理的果實(shí)橫徑、縱徑、果實(shí)體積均高于清耕。在不補(bǔ)灌和補(bǔ)灌條件下，間作毛苕子的油橄欖果實(shí)單果質(zhì)量均顯著高于自然生草和清耕。在不補(bǔ)灌條件下，間作毛苕子處理提高了油橄欖果實(shí)果肉率；并且在補(bǔ)灌條件下，自然生草處理果實(shí)游離脂肪酸、總多酚和還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于間作毛苕子處理。

從油橄欖果實(shí)品質(zhì)綜合指數(shù)來(lái)看補(bǔ)灌條件下間作毛苕子有利于提高油橄欖果實(shí)品質(zhì)。生草可提高不補(bǔ)灌條件下油橄欖果實(shí)含油率；以果實(shí)含油率為標(biāo)準(zhǔn)，果園生草可減少果園灌水量。本試驗(yàn)探索了生草和灌水交互對(duì)油橄欖果實(shí)品質(zhì)的影響，為解決實(shí)施果園生草制的坡地油橄欖園的灌溉問(wèn)題提供了依據(jù)，可根據(jù)油橄欖果實(shí)中多酚物質(zhì)和還原糖在各處理下的質(zhì)量分?jǐn)?shù)多少?zèng)Q定各用途的油橄欖需要采用何種生草灌水模式。