李長(zhǎng)城，張志剛，劉玉芳，楊 璐，程 平*

(1.新疆林業(yè)學(xué)校，新疆 烏魯木齊 830000；2.新疆林業(yè)科學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830000；3.新疆廣播電視大學(xué)，新疆 烏魯木齊 830000)

【研究意義】新疆吐魯番位于吐魯番盆地腹地，屬于極端干旱區(qū)，降水極少而蒸發(fā)量強(qiáng)大，水資源匱乏，環(huán)境脆弱，風(fēng)沙肆虐，故有“火洲”、“風(fēng)庫(kù)”之稱(chēng)[1-2]。由于吐魯番獨(dú)特的地理位置及氣候造就晝夜溫差大、日照充足的自然環(huán)境，有利于林果業(yè)發(fā)展，培育優(yōu)良果品品質(zhì)。吐魯番林果業(yè)中無(wú)花果[3]、甜瓜[4]、葡萄[5]、桑葚等種植面積不斷增加，帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)民收入，改善生態(tài)環(huán)境。特別是桑葚在該地區(qū)的歷史悠久、地位重要性——適應(yīng)環(huán)境耐旱[6]、防風(fēng)固沙[7]、藥用[8]、旅游采摘[9]、農(nóng)民創(chuàng)收脫貧。【前人研究進(jìn)展】盧紅對(duì)吐魯番地區(qū)庭院桑文化進(jìn)行研究[10]，殷工[11]、買(mǎi)買(mǎi)提依明[12]研究了沙漠桑的生理特性及發(fā)展現(xiàn)狀，盧紅[13]、丁天龍[14]研究了吐魯番地區(qū)桑資源與生態(tài)發(fā)展的考研，針對(duì)于吐魯番地區(qū)桑樹(shù)優(yōu)良品種的篩選少有人研究，為了促進(jìn)該地區(qū)“生態(tài)-經(jīng)濟(jì)”可持續(xù)發(fā)展，篩選出優(yōu)良桑葚品種推廣對(duì)于吐魯番地區(qū)具有十分重要意義?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】以南疆、東疆現(xiàn)種植的桑樹(shù)品種為基礎(chǔ)，引入到吐魯番地區(qū)進(jìn)行栽植對(duì)果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀、果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行研究，篩選出優(yōu)良桑樹(shù)鮮食品系2～4個(gè)，干制藥用品系2～4個(gè)?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】篩選出適合的優(yōu)良桑樹(shù)品種并進(jìn)行推廣，促進(jìn)當(dāng)?shù)厣Ｎ幕陌l(fā)展、改善生態(tài)環(huán)境、增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入、脫貧致富、形成“生態(tài)-經(jīng)濟(jì)”可持續(xù)發(fā)展局面。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)選擇吐魯番市高昌區(qū)林業(yè)局苗圃，位于亞爾鄉(xiāng)新園村，E 89°11′14″，N 42°59′21″；屬于典型的大陸性暖溫帶荒漠氣候，日照充足，熱量豐富但又極端干燥；全年日照時(shí)數(shù)為3000～3200 h左右，全年平均氣溫13.9 ℃，高于35 ℃的炎熱日在100 d以上；干旱少雨，年平均降水量?jī)H有16.4 mm，而蒸發(fā)量則高達(dá)3000 mm以上[15-17]。

1.2 試驗(yàn)步驟

2015年3月，在苗圃選擇3335 m2試驗(yàn)地，鋪設(shè)滴灌設(shè)施購(gòu)買(mǎi)桑樹(shù)苗木，用于后期嫁接，按照1.5 m×2 m株行距進(jìn)行定植，共定植1000株。

2016年3月，從新疆南疆、東疆區(qū)域分別選擇白桑、黑桑品系各4個(gè)，粉桑、紫桑品系各2個(gè)，共12個(gè)品系，每品系20株，采集當(dāng)年生枝條。

2016年3月，以上一年定植的地徑相同桑樹(shù)為砧木，進(jìn)行芽接，每個(gè)品系芽接20株，共計(jì)240株并做標(biāo)記，分別為白桑1號(hào)、白桑2號(hào)、白桑3號(hào)、白桑4號(hào)，黑桑1號(hào)、黑桑2號(hào)、黑桑3號(hào)、黑桑4號(hào)，粉桑1號(hào)、粉桑2號(hào)，紫桑1號(hào)、紫桑2號(hào)。

2017年5月中旬對(duì)成熟的桑葚東、西、南、北 4個(gè)方向的果實(shí)進(jìn)行采摘并隨機(jī)選取各50粒，放入泡沫箱冰袋降溫帶回新疆林科院測(cè)試中心實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，分析指標(biāo)為單果重、縱橫徑、口感；總多酚、總黃酮、總多糖、總酸、pH值、可溶性固形物、固酸比、糖酸比等指標(biāo)。

1.3 試驗(yàn)方法

根據(jù)Folin-Ciocalteus法[18]測(cè)定總多酚含量；根據(jù)硝酸鋁比色法測(cè)定總黃酮含量[19]；根據(jù)GB/T 5009.7-2016《食品中還原糖的測(cè)定》[20]測(cè)定還原糖的含量；根據(jù)GB/T 12546-2008《食品中總酸的測(cè)定》[21]測(cè)定總酸含量；根據(jù)GB/T 8210-2011《柑桔鮮果檢驗(yàn)方法》[22]測(cè)定可溶性固形物含量；根據(jù)GB/T 10468-1989《水果和蔬菜產(chǎn)品pH值的測(cè)定方法》[23]測(cè)定pH值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用 Excel 2019 軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；用 SPSS 22.0 進(jìn)行差異性和相關(guān)性分析。

桑果的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)值法[24]。計(jì)算公式如下：

Zij=(Xij-Ximin)/(Ximax-Ximin) 如果為負(fù)相關(guān)，則用反隸屬函數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，計(jì)算公式為：

Zij= 1-(Xij-Ximin)/(Ximax-Ximin)

其中：Zij表示i品質(zhì)j指標(biāo)的隸屬函數(shù)值；Xij表示i品質(zhì)j指標(biāo)的測(cè)定值；Ximax和Ximin分別表示各品種中指標(biāo)的最大和最小測(cè)定值。

2 結(jié)果與分析

2.1 12個(gè)桑葚品種果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀分析

如表1所示，12品種桑樹(shù)成熟果實(shí)的3個(gè)指標(biāo)差異顯著。縱徑指標(biāo)中首選4個(gè)品種為黑桑2號(hào)>粉桑2號(hào)>粉桑1號(hào)>黑桑4號(hào)，且差異極顯著(P<0.01)，指標(biāo)分別為6.2、4.2、4.0、3.7 cm，黑桑3號(hào)指標(biāo)最差為2.8 cm；橫徑指標(biāo)中首選4個(gè)品種為黑桑2號(hào)>黑桑4號(hào)>粉桑2號(hào)>粉桑1號(hào)，指標(biāo)分別為2.5、2.4、2.3、2.2 cm，紫桑2號(hào)、黑桑3號(hào)、白桑2號(hào)、白桑3號(hào)均為最小值1.6 cm，黑桑2號(hào)與黑桑4號(hào)差異不顯著(P<0.05)，粉桑2號(hào)與粉桑1號(hào)差異不顯著(P<0.05)，但二組存在極顯著差異(P<0.01)；單果重指標(biāo)中首選品種為黑桑2號(hào)>粉桑2號(hào)>黑桑4號(hào)>粉桑1號(hào)，指標(biāo)分別為7.8、5.5、5.4、5.2 g，粉桑2號(hào)與黑桑4號(hào)差異不顯著(P<0.05)，與黑桑2號(hào)、粉桑1號(hào)差異極顯著(P<0.01)。

2.2 12個(gè)桑葚品種果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分分析

從表2可以看出，12個(gè)品種桑葚果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分8個(gè)指標(biāo)存在顯著差異。總多酚指標(biāo)中黑桑1號(hào)含量最高為5.156 mg/g，其次為粉桑2號(hào)，二者差異極顯著(P<0.01)，最小是黑桑3號(hào)，為2.693 mg/g；總黃酮含量前四從大到小依次為紫桑1號(hào)>黑桑2號(hào)>白桑1號(hào)>白桑2號(hào)，分別為8.711、8.145、8.009、7.953 mg/g，四者差異極顯著(P<0.01)；總多糖含量最大值為25.216 mg/g(黑桑2號(hào))，最小值15.411 mg/g(白桑4號(hào))，前四從大到小依次為黑桑2號(hào)>黑桑4號(hào)>黑桑3號(hào)>紫桑1號(hào)，且差異極顯著(P<0.01)；總酸含量前四從大到小依次為黑桑2號(hào)>黑桑4號(hào)>黑桑1號(hào)>黑桑3號(hào)，差異極顯著(P<0.01)，分別為8.047、7.204、5.53、5.003 mg/g；pH值白桑2號(hào)最大,為5.89，黑桑2號(hào)最小,為4.11，由小到大取前4位為黑桑2號(hào)<黑桑4號(hào)<黑桑1號(hào)<黑桑3號(hào)，與總酸含量順序相符合；可溶性固形物最大為白桑2號(hào),為18.7，最小紫桑1號(hào)為8.7，前四從大到小依次為白桑2號(hào)>紫桑2號(hào)>白桑1號(hào)>白桑3號(hào)，前三差異顯著(P<0.05)，與第四差異極顯著；固酸比最大為黑桑1號(hào)16.2，最小為黑桑2號(hào)5.8，前四從大到小依次為黑桑1號(hào)>白桑3號(hào)>紫桑2號(hào)>白桑4號(hào)，且差異均為極顯著(P<0.01)；糖酸比前四從大到小依次為白桑3號(hào)>白桑2號(hào)>白桑1號(hào)>白桑4號(hào)，但差異不顯著(P<0.05)。

表1 不同品種桑葚果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀差異性分析

表2 不同品種桑葚果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分差異性分析

表3 12個(gè)品種成熟桑葚經(jīng)濟(jì)性狀的隸屬函數(shù)值

2.3 12個(gè)桑葚品種果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的評(píng)價(jià)

果實(shí)的經(jīng)濟(jì)性狀直接影響到其可觀食性，因此挑選出觀食性優(yōu)良的桑葚品種至關(guān)重要。采用模糊數(shù)學(xué)的隸屬函數(shù)法對(duì)12個(gè)桑葚品種果實(shí)經(jīng)濟(jì)形狀指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。如表3所示，根據(jù)平均隸屬函數(shù)值進(jìn)行排序次為白桑2號(hào)>黑桑2號(hào)>白桑3號(hào)>白桑4號(hào)>黑桑3號(hào)>粉桑1號(hào)>紫桑2號(hào)>粉桑2號(hào)>黑桑1號(hào)>白桑1號(hào)>紫桑1號(hào)>黑桑4號(hào)。

果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)成分含量決定著果實(shí)的口感、對(duì)人體的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充等，是一個(gè)綜合性指標(biāo)。采用模糊數(shù)學(xué)的隸屬函數(shù)法對(duì)12個(gè)桑葚品種果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行評(píng)價(jià)。如表4所示，根據(jù)平均隸屬函數(shù)值進(jìn)行排序,依次為白桑4號(hào)>黑桑1號(hào)>白桑3號(hào)>粉桑1號(hào)>白桑2號(hào)>紫桑2號(hào)>白桑1號(hào)>粉桑2號(hào)>黑桑3號(hào)>黑桑4號(hào)>紫桑1號(hào)>黑桑2號(hào)。

表4 12個(gè)品種成熟桑葚營(yíng)養(yǎng)成分的隸屬函數(shù)值

續(xù)表4 Continued table 4

2.4 12個(gè)桑葚品種果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的相關(guān)性分析

根據(jù)表3～4桑葚果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀隸屬函數(shù)值排序與營(yíng)養(yǎng)成分隸屬函數(shù)排序發(fā)現(xiàn)存在差異。因此對(duì)二者進(jìn)行相關(guān)性分析，如圖1所示，各點(diǎn)分布未在一條直線且分布無(wú)規(guī)律，因此可判斷桑葚果實(shí)的經(jīng)濟(jì)性狀與營(yíng)養(yǎng)成分含量沒(méi)有直接關(guān)系。

3 討 論

果實(shí)的經(jīng)濟(jì)性狀、營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo)、色澤直接影響消費(fèi)者對(duì)果實(shí)的選擇[25]?？茖W(xué)合理的評(píng)價(jià)果實(shí)方法對(duì)于優(yōu)良品種選擇具有重要意義[26]。有一些學(xué)者采用合理-滿意度和多維價(jià)值理論對(duì)果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)[27]，本文采用模糊隸屬函數(shù)評(píng)價(jià)果實(shí)標(biāo)準(zhǔn)與許鳳、桃聯(lián)安相同[28]。

圖1 桑葚經(jīng)濟(jì)性狀與營(yíng)養(yǎng)成分的隸屬函數(shù)值相關(guān)性分析Fig.1 Relativity analysis of subordinate function value between economic characters and nutritional components of mulberry

研究結(jié)果表明：12個(gè)品種桑葚果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀差異顯著，根據(jù)隸屬函數(shù)均值排序選擇4個(gè)優(yōu)良品種依次為白桑2號(hào)>黑桑2號(hào)>白桑3號(hào)>白桑4號(hào)，白桑2號(hào)縱徑3.3 cm、橫徑1.6 cm、單果重4 g，縱橫徑比例大致為2∶1，果型橢圓形，較好；黑桑2號(hào)縱徑6.2 cm、橫徑2.5 cm、單果重7.8 g均為最大值，縱橫徑比例大致為5∶2，果型為長(zhǎng)條形，相對(duì)于白桑2號(hào)較為劣勢(shì)。因此4個(gè)品種可作為經(jīng)濟(jì)性狀方面的優(yōu)選品種。營(yíng)養(yǎng)成分方面12個(gè)品種也存在顯著差異，總多酚決定果實(shí)香氣，黑桑1號(hào)含量最高為5.156 mg/g；總黃酮具有抗氧化、防衰老的功效是許多中草藥的有效成份，其含量最高為紫桑1號(hào)8.711 mg/g；隨著水果的成熟，其中的可溶性固形物(soluble solid content，SSC)含量升高而酸的含量減少，水果風(fēng)味得到較大提升，固酸比可以判斷果實(shí)成熟度及風(fēng)味，黑桑1號(hào)值最大為16.2；糖酸比可當(dāng)作甜酸味的表示尺度，白桑2號(hào)值最大為0.23。根據(jù)隸屬函數(shù)均值排序前四依次為白桑4號(hào)>黑桑1號(hào)>白桑3號(hào)>粉桑1號(hào)，由此可見(jiàn)單一指標(biāo)含量的高低不能作為唯一評(píng)價(jià)，果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分含量均勻才是最優(yōu)選擇。

根據(jù)經(jīng)濟(jì)性狀與營(yíng)養(yǎng)成分隸屬函數(shù)平均值相關(guān)性分析，二者沒(méi)有相關(guān)性，因此不可根據(jù)果實(shí)外形的差異來(lái)評(píng)判內(nèi)部營(yíng)養(yǎng)成分的優(yōu)劣。

4 結(jié) 論

桑葚的果實(shí)可以食藥兩用，樹(shù)種適應(yīng)環(huán)境的能力較強(qiáng)，且在吐魯番地區(qū)種植歷史悠久，因此挑選出適合當(dāng)?shù)匕l(fā)展、推廣的優(yōu)良品種桑葚具有重要意義。白桑3號(hào)、白桑4號(hào)經(jīng)濟(jì)性狀、營(yíng)養(yǎng)成分均排列前四，可作為鮮食品種；黑桑1號(hào)、粉桑1號(hào)營(yíng)養(yǎng)成分含量較好而經(jīng)濟(jì)性狀一般，可干制藥用；白桑2號(hào)、黑桑2號(hào)經(jīng)濟(jì)性狀較好而營(yíng)養(yǎng)成分一般，可與黑桑1號(hào)、粉桑1號(hào)雜交、嫁接等進(jìn)行無(wú)性、有性繁育方式培育，繼續(xù)篩選出優(yōu)良品種，促進(jìn)吐魯番地區(qū)桑產(chǎn)業(yè)文化發(fā)展。