史亮亮 聶俊 李艷紅 譚德龍 謝玉明 趙俊宏 鄭錦榮 張長遠
摘要:為篩選適宜廣州地區(qū)春季種植的薄皮甜瓜品種,采用主成分分析方法對收集的美濃、皓玉、墨玉羊角等共25個薄皮甜瓜品種的產量性狀、果實商品性、果實品質等進行分析。結果表明,采用主成分分析將12個指標簡化為4個主成分,其累積方差貢獻率為89.40%,可以反映薄皮甜瓜產量性狀、果實商品性、果實品質等絕大部分信息?;谥鞒煞址治龅木C合評價函數(shù)顯示嘉年華、特長羊角脆這2個品種綜合表現(xiàn)較好,適宜在廣州地區(qū)早春種植。
關鍵詞:薄皮甜瓜;早春種植;高產;優(yōu)質;主成分分析
中圖分類號:S652.037 文獻標志碼: A
文章編號:1002-1302(2021)07-0124-06
收稿日期:2020-06-08
基金項目:2018年廣東省科技創(chuàng)新戰(zhàn)略專項資金(大專項+任務清單管理模式)項目(編號:201909020001);2020年廣東省科技創(chuàng)新戰(zhàn)略專項資金(編號:20190001);院長基金專項(編號:201937);果菜產業(yè)技術體系創(chuàng)新團隊項目(編號:2019KJ110)。
作者簡介:史亮亮(1980—),男,山西大同人,碩士,高級農藝師,主要從事設施西甜瓜栽培研究。E-mail:287972839@qq.com。
通信作者:張長遠,博士,研究員,主要從事設施瓜類育種研究。E-mail:597424458@qq.com。
甜瓜(Cucumis melo L.)為葫蘆科(Cucurbitaceae)黃(甜)瓜屬(Cucumis)植物。廣東省廣州市花都區(qū)種植薄皮甜瓜歷史較為悠久,花都區(qū)赤坭鎮(zhèn)東升村的雪梨瓜曾享譽廣州地區(qū)南海、番禺、順德,但是當?shù)卦摫∑ぬ鸸现饾u出現(xiàn)品種老化、種植技術落后等問題,導致其漸漸消失,不復往日勝名。直到2018年東升村抓住國家實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略機遇,開始重新打造東升雪梨瓜品牌,將品種老化的品種銀輝換成更適宜的新品種美濃,村民經濟收入達到100多萬元[1]。引進篩選適宜當?shù)貎?yōu)質薄皮甜瓜品種,對推動產業(yè)升級,實現(xiàn)地區(qū)農產品優(yōu)勢,增加農民收入至關重要,汪洋等開展寧夏設施夏秋茬13個薄皮甜瓜品種篩選試驗,篩選出6個適合品種[2]。李琳等開展北京地區(qū)春大棚9個薄皮甜瓜品種引進與篩選研究,建議農戶選擇京香16進行種植[3]。李婷等將綠皮、白皮、花皮共3種類型14個薄皮甜瓜品種進行分析比較,篩選適宜北京設施種植的不同類型的高品質、高產量的薄皮甜瓜品種[4]。蘭振通過栽培試驗對比分析了引進薄皮甜瓜品質、產量和經濟效益等指標,分別篩選出適宜搶早型、觀光采摘型、批發(fā)型經營模式的優(yōu)良品種[5]。廣州地區(qū)乃至珠三角、粵港澳大灣區(qū)是水果消費大市場,氣候條件、消費習慣和耕作制度都有當?shù)氐奶攸c,篩選適宜的薄皮甜瓜品種對產業(yè)發(fā)展十分重要,因此本研究為篩選適宜廣州地區(qū)春季種植的薄皮甜瓜品種,采用主成分分析方法對收集的美濃、皓玉、墨玉羊角等共25個薄皮甜瓜品種的產量性狀、果實商品性、果實品質等進行分析,篩選出適宜廣州地區(qū)不同時期栽培種植的高產優(yōu)質薄皮甜瓜品種,為廣州地區(qū)發(fā)展薄皮甜瓜產業(yè)提供參考和依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗場地與材料
試驗地點為廣東省農業(yè)科學院白云試驗基地,位于廣州市白云區(qū)鐘落潭鎮(zhèn)。供試薄皮甜瓜品種信息見表1。
1.2 試驗設計與方法
試驗用地為新改良的沙性土壤,地力均勻。田畦寬1.8 m,其中畦面寬度1.5 m,高度0.3 m,長度10 m,各田畦施用基肥:有機肥60 kg,復合肥 1.5 kg,硫酸鉀1 kg,花生麩 2.5 kg,并覆蓋地膜。2019年2月18日采用50穴育苗盤育苗,并于2019年3月19日瓜苗3葉1心移栽。采用單行種植,株距0.4 m,行距1.8 m,每田畦為1個小區(qū),面積18 m2,種植20株,采用趴地栽培模式,昆蟲授粉,4~5 側蔓時摘心,每株留6~7個果。試驗采用隨機區(qū)組排列,設3次重復,每個品種每個重復隨機取3株進行統(tǒng)計。
1.3 測定項目與方法
(1)結果成熟期測定每個品種結果數(shù)、均勻度(果大小均勻≥90%以上為上、70%≤果大小均勻≤90% 為中、果大小均勻≤70%為下);
(2)成熟期每個小區(qū)隨機取3個成熟果實,3個重復,用天平測量單瓜質量(果型大小:果實質量≤0.5 kg,為小果型;0.5 kg≤果實質量≤1.5 kg,為中果型;果實質量≥1.5 kg,為大果型),每個樣品測量1次,并計算平均單果質量,估算小區(qū)產量。
(3)每個小區(qū)隨機取3個成熟果實,用刀縱切平均分成兩半,使用刻度尺(最小刻度1 mm)測量切面縱徑和橫徑,皆選擇最長處測量,計算果形指數(shù)(果形指數(shù)=縱徑/橫徑)、測定種腔長和寬,每個樣品測量1次。選擇果實中間部分位置測量果皮厚、果肉厚和果肉硬度,果皮厚和果肉厚用游標卡尺測量,每個樣品測量1次,果肉硬度用硬度儀測量,硬度測量每個樣品重復3次。
(4)可溶性固形物含量被認為是對水果品質進行判斷的重要指標[6]。水果可溶性固形物含量測定經常會采用折光儀法[7]。成熟期每個小區(qū)隨機取3個成熟果實,選擇果實中間部分果肉的果汁,測量中心可溶性固形物,選擇果實中間部分貼近果皮1 cm內的果肉果汁測量邊緣可溶性固形物,每個樣品測量1次。所用儀器為日本愛拓PAL-1數(shù)顯糖度計折光儀。
1.4 數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)整理和輸入使用Excel 2010,數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析使用SPSS 17.0和DPS 9.01軟件。
2 結果與分析
2.1 不同薄皮甜瓜品種出苗率比較研究
由表2可知, 試驗的25個薄皮甜瓜品種中,出苗率最高的品種為博洋6和嘉年華,均為10000%,博洋6、嘉年華、博洋62、冰翡翠6號、墨玉羊角、花雷3號、博洋71、玉脆這8個品種出苗率達到90.00%或以上。出苗率情況最不好的品種是美濃,只有56.00%。
2.2 不同薄皮甜瓜品種產量比較研究
由表3可知,早春栽培的25個薄皮甜瓜品種中,不同品種單果質量和產量差異明顯,平均單果質量在0.31~0.73 kg之間,單果質量最高的品種是墨玉羊角和白山蜜一號,最低的是黃金蜜。均勻度方面,比較好的品種有博洋7、博洋71、玉脆、玉脆、昊豐金龍、冰翡翠6號、花蜜8號、天津八棱脆、特長羊角脆,均勻度比較差的品種有墨玉羊角、豐蜜羊角、黃金蜜、金輝2號。單位面積產量第一的嘉年華高于產量第二的特長羊角脆38.22%,而玉脆產量只有1 555.20 kg/hm2,產量最低。所有品種產量由大到小排序為:嘉年華>特長羊角脆>花雷3號>昊豐金龍>白山蜜一號5>脆玉>博洋62>金輝2號>黃金蜜>天津八棱脆>雪豹王>皓玉>博洋9>博洋6>墨玉羊角>花蜜8號>博洋8>豐蜜羊角>冰翡翠6號>博洋71>美濃>博洋7>博洋91>冰翡翠3號>玉脆。由于2019年3月至5月連續(xù)陰雨天氣相比往年很頻繁,容易造成薄皮甜瓜生長受影響,授粉困難,結實率低,且結瓜容易腐
爛,造成產量較低。
2.3 不同薄皮甜瓜品種果實商品性比較研究
由表4可知,早春試驗薄皮甜瓜品種果形指數(shù)在0.84~3.70之間,其中博洋62的果形指數(shù)最大,呈長圓形,皓玉果形指數(shù)最小,為近圓形。果肉最厚的品種為脆玉,厚度達到20.15 mm,果皮較薄,為0.65 mm; 皓玉果肉厚僅次于脆玉,為19.60 mm,果
皮厚為1.05 mm;果肉厚最小的品種為博洋7,只有9.05 mm。墨玉羊角為長圓形,其種腔長最大,達1915 cm,近圓形的黃金蜜種腔長最小,只有 5.13 cm;種腔寬最大的品種為昊豐金龍,種腔寬達 7.20 cm,最小的為豐蜜羊角,只有3.27 cm。果肉硬度方面,豐蜜羊角硬度最大,為8.59 kg/cm2,花蜜8號硬度次之;天津八棱脆硬度最小,為4.63 kg/cm2。因此耐運輸性方面,豐蜜羊角和花蜜8號耐運輸性較好,天津八棱脆耐運輸性相對較差。
2.4 不同薄皮甜瓜品種果實品質比較研究
由表5可知,早春試驗薄皮甜瓜品種嘉年華中心可溶性固形物含量最高,達11.44%,天津八棱脆、博洋7、博洋8、博洋6中心可溶性固形物含量次之。玉脆品種中心可溶性固形物含量最低,僅為530%,豐蜜羊角同樣較低,只有5.60%,兩者邊緣可溶性固形物同樣較低。
2.5 不同薄皮甜瓜品種評價指標主成分分析
主成分分析法是一種多元的統(tǒng)計方法,在多指標情況下減少指標描述,按照重要程度排序[8]。主成分分析是數(shù)理統(tǒng)計學中一個常用的方法,在蘋果、獼猴桃、甜瓜等綜合評價中都有得到應用,具備一定的參考價值[9-10]。本研究對薄皮甜瓜品種進行主成分分析,選取單果質量(X1)、單位面積產量(X2)、橫徑(X3)、縱徑(X4)、果形指數(shù)(X5)、果肉厚(X6)、果皮厚(X7)、種腔長(X8)、種腔寬(X9)、中心可溶性固形物含量(X10)、邊緣可溶性固形物含量(X11)、果肉硬度(X12)這12個指標作為因子,運用DPS數(shù)據(jù)分析軟件進行主成分分析。
主成分分析法得出的主要主成分的貢獻率、特征值和積累貢獻率見表6。由表可見,F(xiàn)1、F2、F3、F4這4個主成分的累積貢獻率為89.40%,因此選擇前4個主要成分作為薄皮甜瓜產量、品質的主要主成分。
為進一步確定主成分與不同因子之間的關系,由成分矩陣可得,4個主成分表達式分別為:
F1=0.04X1+0.20X2+0.36X3-0.34X4-037X5+0.28X6-0.30X7-0.35X8+0.37X9+030X10+0.23X11-0.02X12;
F2=0.65X1+0.48X2+0.23X3+0.30X4+016X5+0.26X6+0.14X7+0.26X8+0.12X9-010X10-0.03X11-0.01X12;
F3=-0.20X1+0.16X2-0.14X3+0.11X4+012X5+0.01X6+0.22X7+0.08X8-0.08X9+039X10+0.57X11-0.60X12;
F4=0.08X1-0.06X2+0.01X3+0.11X4+009X5-0.31X6+0.11X7+0.10X8+0.00X9+037X10+0.45X11+0.71X12。
綜合評價計算公式如下:
F=0.53F1+0.17F2+0.10F3+0.08F4。
由上述公式,計算個品種綜合分值F,按大小進行排序。F值越大,表明品質表現(xiàn)越好。由表7可知,早春不同品種薄皮甜瓜綜合分值F值前5名從大到小分別為嘉年華、特長羊角脆、花雷3號、昊豐金龍、白山蜜一號。
3 討論與結論
本試驗在廣州地區(qū)進行,為篩選適宜廣州地區(qū)早春栽培高產優(yōu)質薄皮甜瓜品種,選用25個不同薄皮甜瓜品種為試驗材料,參考郭家剛等[11]、郝麒麟[12]等采用主成分分析法來構建綜合分析體系?;谒幸蜃泳C合分值F的情況,得出三角地早春不同品種薄皮甜瓜綜合分值F值前5名從大到小分別為嘉年華、特長羊角脆、花雷3號、昊豐金龍、白山蜜一號。再結合出苗情況、產量性狀比較、果實商品性比較、果實品質比較分析結果,得出結論適宜在廣州地區(qū)早春種植的高產優(yōu)質薄皮甜瓜品種為嘉年華、特長羊角脆。
參考文獻:
[1]吳永成,郭 軍,顧閩峰,等. 當前甜瓜育種研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 上海蔬菜,2011(2):14-16.
[2]汪 洋,高艷明,李建設. 寧夏設施夏秋茬薄皮甜瓜品種篩選試驗[J]. 北方園藝,2013(15):53-56.
[3]李 琳,李 婷,夏 冉,等. 北京地區(qū)春大棚薄皮甜瓜品種引進與篩選[J]. 中國瓜菜,2015,28(1):39-41.
[4]李 婷,曾劍波,劉中華,等. 三種類型薄皮甜瓜品種比較試驗[J]. 北方園藝,2016(22):41-44.
[5]蘭 振. 北京地區(qū)薄皮甜瓜品種比較試驗[J]. 北方園藝,2016(17):43-45.
[6]郭鳳領,戴照義,王運強,等. 湖北省甜瓜生產現(xiàn)狀與發(fā)展對策[J]. 長江蔬菜,2014(23):1-4.
[7]聶繼云. 果品質量安全分析技術[M]. 北京:化學工業(yè)出版社,2009:10-17.
[8]聶繼云,李 靜,徐國鋒,等. 水果可溶性固形物含量測定適宜取汁方法的篩選[J]. 保鮮與加工,2014(5):62-64.
[9]童其慧. 主成分分析方法在指標綜合評價中的應用[J]. 北京理工大學學報(社會科學版),2002(1):59-61.
[10]張臘臘,韓明虎,胡浩斌,等. 基于主成分分析的蘋果品質綜合評價[J]. 江蘇農業(yè)科學,2020,48(3):209-213.
[11]郭家剛,楊 松,伍玉菡,等. 基于主成分與聚類分析的藍莓品質綜合評價研究[J]. 食品研究與開發(fā),2020,41(12):53-60.
[12]郝麒麟,黃先智,賀 燕,等. 基于主成分分析法評價巫山脆李食用品質[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè),2020,46(19):251-257.