尚娟娥, 寇譯丹, 馬宇潔, 張子揚, 李 文, 邱棟梁, 馬翠蘭
(福建農(nóng)林大學園藝學院, 福建 福州 350002)
桃(PrunuspersicaL.)屬于薔薇科桃屬桃亞屬植物,在我國已有3 000多年的栽培歷史[1],主要分布于山東、河北、河南、山西、陜西、福建等省[2]。2019年,福建省桃種植面積1.16萬hm2、產(chǎn)量15.19萬t[3],在落葉果樹中是僅次于李、葡萄和梨的第四大經(jīng)濟樹種[4]。福建省古田縣氣候、土壤均適合桃樹生長,當?shù)靥屹Y源豐富、采收期長[5]。
近年來,人們越來越重視果實品質,果實品質的優(yōu)劣是影響果實價值的關鍵因素[6-7]。桃果實品質主要由果實大小、色澤、單果重等感官品質及可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、VC、果膠等營養(yǎng)品質組成[8]。賈惠娟等[9]、程平等[10]對‘白鳳’桃、新疆油桃的果實品質分析表明,桃果實中的可溶性固形物與可溶性糖等性狀與果實品質密切相關。張海英等[11]、王巍等[12]、劉子豪等[13]、徐臣善等[14]采用方差分析、主成分分析和聚類分析等方法對各地區(qū)的桃果實品質進行了綜合評價。李文等[15]對古田縣桃產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀進行了闡述,盧小草等[16]、陳小梅等[17]研究了‘韋端蜜紅’‘頤紅’的果實品質,但尚未見對古田縣種植區(qū)域內多個品種間品質的綜合評價報道。因此,本研究采用相關性分析、主成分分析及聚類分析等3種方法對古田縣9個桃品種果實品質進行評價,旨在為當?shù)剡x育及推廣優(yōu)良品種提供依據(jù)。
9個供試品種均種植于福建省古田縣,栽培管理條件基本一致,生長勢中等,樹齡4~8 a。其中,‘蜜黃2號’‘紅花鷹嘴’‘美香’種植于平湖鎮(zhèn)賴墩村的天然蟠桃緣家庭農(nóng)場;‘中秋蜜’‘翔黃’‘秦黃2號’種植于杉洋鎮(zhèn)東雙村福建省飛虎農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司;‘白蜜’‘錦繡’‘黃金蜜4號’種植于鳳埔鄉(xiāng)巒龍村福建省益康園農(nóng)場有限公司。于2020年7月11日—8月31日果實成熟期進行取樣。
每個品種隨機選5株樹,從樹體的東、南、西、北四個方向同一高度采摘果面整潔、無機械損傷、無病蟲害的成熟期果實4個,共計采果20個。其中,10個用于果實感官品質測定,另外10個用于果實營養(yǎng)品質測定。
1.2.1 感官品質 單果重用EL3002型電子天平稱量;果實硬度用GY-3指針式水果硬度計測定;用游標卡尺測量果實的縱、橫徑,并計算果形指數(shù)(縱徑/橫徑);果實可食率/%=[(果實總重量-果核總重量)/果實總重量]×100。
1.2.2 營養(yǎng)品質 切取10個果實相同部位的果肉進行混樣。用手持折光儀測定可溶性固形物含量;蒽酮比色法測定可溶性糖含量[18];NaOH標準液滴定法測定可滴定酸含量[18];2,6二氯靛酚滴定法測定VC含量[19];咔唑比色法測定果膠含量[20];固酸比=可溶性固形物含量/總酸含量;糖酸比=可溶性糖含量/總酸含量。
采用Excel 2019、SPSS 26.0、Origin 2018對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。
由表1可見,9個品種果實成熟期在7月中旬—8月下旬?!S金蜜4號’‘秦黃2號’‘翔黃’‘紅花鷹嘴’和‘蜜黃2號’5個品種成熟期在7月中旬—8月初;‘美香’成熟期在8月初—8月中旬;‘錦繡’‘中秋蜜’和‘白蜜’成熟期為8月底。9個桃品種的果形指數(shù)在0.96~1.18之間,‘紅花鷹嘴’最高(1.18)、‘秦黃2號’次之(1.17),果形均呈橢圓形;‘黃金蜜4號’‘白蜜’和‘中秋蜜’果形指數(shù)接近1,果形呈圓形;其余4個品種果形為近橢圓形(圖1)。9個品種離核程度有差別,‘中秋蜜’離核,‘黃金蜜4號’‘紅花鷹嘴’‘白蜜’和‘蜜黃2號’半離核,其余4個品種均是粘核。不同品種的果皮、果肉顏色存在差異,‘美香’‘中秋蜜’‘白蜜’和‘紅花鷹嘴’果皮為淺紅色,果肉均為白色;‘黃金蜜4號’‘錦繡’果皮為黃色、果肉為黃色,‘蜜黃2號’果皮為黃色、果肉為白色;‘翔黃’‘秦黃2號’果皮為淺綠色,果肉為黃色(圖1)。
圖1 9個桃品種的果實外觀形態(tài)和剖面圖Figure 1 Appearance and cross-sectional view of 9 peach varieties
表1 9個桃品種果實的感官品質Table 1 Fruit sensory evaluation of 9 peach varieties
由表2可見,不同品種果實性狀指標間存在較大差異。9個品種果實可食率在為93.21%~95.90%之間,可溶性固形物含量在10.05%~14.95%之間,說明可食率和可溶性固形物的變異系數(shù)(CV)較小,分別為11.92%、14.61%。其中,‘白蜜’可食率CV最高,‘中秋蜜’最低;‘錦繡’可溶性固形物CV最高,‘秦黃2號’最低。果實硬度、單果重、可滴定酸和果膠含量的變異程度在果實品質性狀中均處于中等水平,CV分別為28.88%、20.57%、26.78%、22.99%。糖酸比、VC含量、可溶性糖含量、固酸比的變化范圍較大,CV也較高,其中糖酸比CV最高,為64.15%,VC含量次之,為63.06%。由表2還可見,‘紅花鷹嘴’糖酸比、固酸比、可溶性糖含量均顯著高于其他品種,‘美香’固酸比最低,‘白蜜’糖酸比最低,‘翔黃’VC含量顯著高于其他8個品種。
表2 9個桃品種果實品質性狀分析1)Table 2 Analysis on fruit quality traits of 9 peach varieties
從表3可見,不同桃品種果實品質性狀間存在一定的相關性。其中,可食率與果實硬度呈顯著負相關(P<0.05);可溶性糖含量與糖酸比呈極顯著正相關(P<0.01);可滴定酸含量與固酸比呈極顯著負相關,與糖酸比呈顯著負相關;固酸比與糖酸比呈顯著正相關。以上表明,可溶性糖含量和可滴定酸含量影響果實的糖酸比和固酸比,共同決定果實的口感風味。
表3 9個桃品種果實品質性狀的相關性1)Table 3 Correlation analysis on fruit quality traits of 9 peach varieties
相關性分析表明,各性狀指標間具有一定的相關性且統(tǒng)計數(shù)據(jù)存在重疊性。因此,采用主成分分析進一步篩選出影響果實品質的主要性狀指標。各成分的特征值、貢獻率及累計貢獻率見表4。由載荷系數(shù)可見,第1主成分的特征值為3.490、貢獻率為34.901%,主要反映固酸比、糖酸比、可溶性糖含量及可溶性固形物含量的信息。第2主成分的特征值為2.538、貢獻率為25.381%,主要反映果膠含量、可食率及VC含量的信息。第3主成分的特征值為1.646、貢獻率為16.457%,主要反映可溶性固形物含量、單果重及可食率的信息。第4主成分特征值為1.445、貢獻率為14.454%,主要反映VC含量、單果重及果實硬度的信息。前4個主成分的特征值均大于1,累計方差貢獻率為91.192%,說明4個主成分代表了10個果實品質性狀指標的絕大部分信息。
表4 主成分的特征值、方差貢獻率、累計貢獻率和成分載荷矩陣Table 4 Eigenvalue, variance contribution rate, cumulative contribution rate, and load matrix of principal components
利用4個主成分得分(F1、F2、F3、F4)及權重構造綜合得分(F綜)評價模型。以特征值為權重構建4個主成分的得分表達式分別為:
F1=-0.12X1+0.20X2-0.11X3-0.30X4+0.36X5-0.47X6+0.08X7+0.05X8+0.49X9+0.50X10
F2=0.42X1+0.12X2-0.53X3+0.01X4-0.44X5-0.18X6+0.22X7+0.43X8+0.18X9-0.16X10
F3=0.33X1+0.64X2+0.03X3+0.50X4+0.05X5+0.10X6-0.21X7-0.34X8+0.21X9+0.06X10
F4=-0.34X1+0.09X2+0.31X3+0.40X4-0.15X5-0.29X6+0.69X7-0.05X8+0.09X9-0.16X10
F綜=0.349 0F1+0.602 8F2+0.767 4F3+0.911 9F4
式中,X1為可食率(%),X2為可溶性固形物含量(%),X3為果實硬度(kg·cm-2),X4為單果重(g),X5為可溶性糖含量(g·L-1),X6為可滴定酸含量(g·L-1),X7為VC含量(mg·kg-1),X8為果膠含量(%),X9為固酸比,X10為糖酸比。
9個品種果實品質性狀指標的各個主成分得分及綜合得分見表5。綜合得分越高的品種則品質表現(xiàn)越好,其中‘錦繡’‘翔黃’和‘紅花鷹嘴’的綜合得分排在前三位,說明這3個品種的綜合品質優(yōu)于其他品種;‘中秋蜜’‘黃金蜜4號’‘白蜜’和‘蜜黃2號’綜合得分居中,表明這4個品種的綜合品質表現(xiàn)一般;‘美香’‘秦黃2號’綜合得分排名靠后,說明這2個品種的綜合品質表現(xiàn)較差。
表5 9個桃品種果實品質的主成分得分及綜合評價Table 5 Scores of various principal components and comprehensive score of fruit quality trait for 9 peach varieties
將果實品質性狀的數(shù)據(jù)進行標準化處理,利用Origin 2018進行聚類分析。當距離為30時,9個品種可聚為4個類群(圖2)。第Ⅰ類群包括‘黃金蜜4號’‘美香’‘蜜黃2號’和‘翔黃’等4個品種,其可食率、VC含量、可溶性固形物含量較高,果實硬度、可滴定酸較低,口感風味較好,適宜鮮食及加工成高VC含量的銷售品種。第Ⅱ類群‘秦黃2號’各項指標與其他品種相比均較低,如單果重、可溶性固形物含量、糖酸比和固酸比低于其他8個品種,與主成分分析中綜合評價得分的排名相一致,可見果實品質表現(xiàn)較差,這類品種適合做水果罐頭、果脯等加工類產(chǎn)品。第Ⅲ類群‘紅花鷹嘴’可溶性固形物及可溶性糖含量較高、可滴定酸含量較低,糖酸比和固酸比顯著高于其他品種,表明其酸甜可口、風味佳,可用于鮮食。第Ⅳ類群包括‘錦繡’‘中秋蜜’和‘白蜜’等3個品種,主成分分析綜合評價中該3個品種的得分均處于中上等水平,表明口感較好、酸甜適中。
圖2 9個桃品種果實品質性狀的聚類分析Figure 2 Cluster analysis on fruit quality traits of 9 peach varieties
本研究中9個桃品種均取自古田縣,栽培的氣候、土壤環(huán)境相近,栽培管理技術基本一致。本研究表明,不同品種的果實品質存在較大差異, ‘錦繡’‘翔黃’和‘紅花鷹嘴’等3個品種綜合評價性狀優(yōu)良,口感風味好,是適宜鮮食及加工成高VC含量產(chǎn)品的品種,這可能是品種自身的遺傳特性所決定。‘黃金蜜4號’和‘蜜黃2號’是目前古田縣種植面積大、成熟期較早且果膠含量高的黃桃鮮食品種,深受果農(nóng)和市場歡迎?!星锩邸汀酌邸?個品種綜合評價性狀中等,是古田縣成熟期較晚的黃桃及白肉桃?!星锩邸汀酌邸鳛榇蠊?、晚熟、白肉桃的代表,可通過改進栽培技術來提糖降酸,提高商品價值,從而加以推廣?!t花鷹嘴’果形奇特,可溶性固形物及可溶性糖含量高,是育種的良好材料,具有廣闊的市場前景和價值。
硬度是果實品質的重要性狀之一,與果實的貯藏品質有關。從果實品質的方差分析可以看出,‘蜜黃2號’和‘中秋蜜’果實硬度顯著高于其他7個桃品種,這與其在生產(chǎn)中具有良好的貯藏性能相一致。李高潮等[21]指出,桃果實成熟后硬度大小和變化與果實的呼吸作用、細胞壁中降解酶活性、果膠含量等密切相關。古田縣桃在7、8月成熟,正處于高溫高濕的環(huán)境,采后果實迅速進入呼吸高峰,可采成熟度和食用成熟度幾乎同時到達。因此,采收期對桃果實硬度、果實品質的影響大,在采摘時應加以注意。
本研究通過相關性分析、主成分分析及聚類分析等3種方法對9個桃品種果實品質進行綜合評價,從中篩選出可溶性固形物含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量、糖酸比、固酸比等作為桃果實品質評價的主要因子,這與前人對桃果實品質研究的結果基本一致[22]。