摘 要:【目的】為棗選址種植的科學(xué)布局提供參考。【方法】分別對(duì)新疆10 個(gè)樣地棗園棗果的蛋白質(zhì)、可溶性糖、可滴定酸、維生素C、類(lèi)黃酮、總酚、氨基酸的含量進(jìn)行了測(cè)定,計(jì)算糖酸比,并進(jìn)行了相關(guān)性分析,分別采用FeSO4 容量法、擴(kuò)散法、鉬銻抗比色法和火焰光度法對(duì)棗園土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀的含量進(jìn)行測(cè)定,使用電導(dǎo)率儀對(duì)土壤的pH 值進(jìn)行測(cè)定,采用國(guó)家青藏高原科學(xué)數(shù)據(jù)平臺(tái)提取不同樣地的生態(tài)環(huán)境因子數(shù)據(jù),對(duì)棗果營(yíng)養(yǎng)成分含量和生態(tài)環(huán)境因子進(jìn)行冗余分析?!窘Y(jié)果】各樣地棗果營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)均具有顯著差異,蛋白質(zhì)含量為0.027 ~ 0.093 mg/g,可溶性糖含量為57.857% ~ 73.125%,可滴定酸含量為0.25% ~ 0.70%,維生素C 含量為0.333 ~ 1.409 mg/g,類(lèi)黃酮含量為5.181 ~ 12.083 mg/g,總酚含量為56.073 ~ 112.383 mg/g,氨基酸含量為0.774 ~ 2.162 μg/g,糖酸比為93.11 ~ 248.04,且1 號(hào)樣地樣品的這些指標(biāo)均較高。棗果中可滴定酸含量與維生素C 含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(相關(guān)系數(shù)為0.665),與糖酸比呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(相關(guān)系數(shù)為-0.966);維生素C 含量與糖酸比呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(相關(guān)系數(shù)為-0.725);類(lèi)黃酮含量與總酚含量、氨基酸含量的相關(guān)系數(shù)分別為0.966 和-0.643。各樣地棗園土壤皆為堿性,土壤中的堿解氮匱乏,除各樣地棗園土壤pH 值差異較小外,其余各養(yǎng)分指標(biāo)皆存在顯著差異,且速效鉀、速效磷含量總體隨著海拔的降低而升高。氣候條件貢獻(xiàn)率由大到小依次為6—10 月平均溫差、海拔、年均溫、6—10 月均溫;土壤因子貢獻(xiàn)率由大到小依次為速效鉀含量、堿解氮含量、有機(jī)質(zhì)含量、土壤pH 值、速效磷含量?!窘Y(jié)論】海拔、氣候、土壤養(yǎng)分等生態(tài)環(huán)境因子對(duì)棗果營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)具有重要影響,在進(jìn)行棗樹(shù)種植生產(chǎn)布局時(shí)應(yīng)充分考慮生態(tài)環(huán)境因子的差異,選擇海拔較高、平均溫度相對(duì)較低而溫差較大,并且土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效鉀含量豐富的區(qū)域。
關(guān)鍵詞:新疆;棗;營(yíng)養(yǎng)品質(zhì);冗余分析;生境因子
中圖分類(lèi)號(hào):S665.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1003—8981(2023)01—0097—09
棗Ziziphus jujuba 為鼠李科Rhamnaceae 棗屬Ziziphus 植物,原產(chǎn)于我國(guó),迄今已有5 000 多年的栽培歷史[1]。棗果含有豐富的維生素、多種微量元素和糖分。相關(guān)研究結(jié)果表明,紅棗對(duì)保護(hù)肝臟及安神均有一定的效果,還可以補(bǔ)血、降壓、增強(qiáng)人體免疫力。2 000 年前在新疆地區(qū)已有棗樹(shù)的栽培,自從優(yōu)質(zhì)鮮食兼制干品種被引種至新疆以來(lái),棗在新疆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了推廣[2]。
生態(tài)環(huán)境對(duì)經(jīng)濟(jì)林的生長(zhǎng)發(fā)育有著重要的影響,了解生態(tài)環(huán)境對(duì)經(jīng)濟(jì)林果的影響有利于完善管理措施、節(jié)約成本、發(fā)揮生態(tài)環(huán)境的最大價(jià)值。
大量研究結(jié)果表明,經(jīng)濟(jì)林果品質(zhì)受生態(tài)環(huán)境影響的差異較大。近年來(lái),研究者在對(duì)種植園中香蕉[3]、櫻桃[4]、葡萄[5]、蘋(píng)果[6] 等果實(shí)品質(zhì)與生態(tài)因子關(guān)系的研究中發(fā)現(xiàn),生態(tài)環(huán)境對(duì)果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)具有顯著影響;劉洪波等[7]、劉思等[8]、段衛(wèi)朋等[9]、馬雅莉等[10]、王麗娟等[11] 研究了生態(tài)環(huán)境調(diào)控下的果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量狀況,其研究結(jié)果皆表明生態(tài)環(huán)境與果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量之間存在著密切的關(guān)系,且可以通過(guò)調(diào)節(jié)微環(huán)境來(lái)提升果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量。關(guān)于棗果品質(zhì)與生態(tài)環(huán)境因子間關(guān)系的研究也有一些報(bào)道:肖蓮媛等[12] 通過(guò)研究影響若羌灰棗品質(zhì)的關(guān)鍵氣候因素,發(fā)現(xiàn)氣象因子對(duì)灰棗不同品質(zhì)有著不同的影響且差異較大;李歡等[13]通過(guò)棗園微氣候處理,發(fā)現(xiàn)秸稈和地膜為土壤提供了溫濕度均較為適宜的微環(huán)境,有利于棗果營(yíng)養(yǎng)成分的積累;萬(wàn)勝等[14]、劉偉鋒等[15] 通過(guò)研究不同生態(tài)類(lèi)型的土壤養(yǎng)分與棗果品質(zhì)的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)不同棗果營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)受土壤養(yǎng)分的影響程度不同。
適宜的生態(tài)環(huán)境條件對(duì)棗果綜合品質(zhì)的形成具有重要的促進(jìn)作用。相關(guān)研究更多集中在土壤養(yǎng)分與氣候因子對(duì)棗果品質(zhì)的影響,其中氣候因子主要包括微氣候因子[13] 和區(qū)域氣候因子[16]。微氣候因子的收集主要依靠氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備,對(duì)于區(qū)域氣候因子大多選擇氣象網(wǎng)站單站點(diǎn)數(shù)據(jù),地形小氣候會(huì)造成研究中的偏差。
目前,有關(guān)棗果品質(zhì)與生態(tài)環(huán)境間關(guān)系的研究報(bào)道主要側(cè)重于氣象因子或土壤養(yǎng)分因子中的某些方面,有關(guān)區(qū)域綜合生態(tài)環(huán)境因子對(duì)棗果品質(zhì)影響的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。本研究中探討了新疆不同地區(qū)棗園棗果實(shí)主要營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)與生境因子的關(guān)系,揭示影響棗果主要營(yíng)養(yǎng)成分的關(guān)鍵生態(tài)環(huán)境因子,以期為新疆棗樹(shù)的區(qū)域定植、科學(xué)管理、高效生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展提供參考。
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)概況
供試棗果采自新疆維吾爾自治區(qū)的具有代表性的7 個(gè)紅棗產(chǎn)區(qū),這7 個(gè)產(chǎn)區(qū)分別為吐魯番市的托克遜縣(87°14′ ~ 89°11′E,41°21′ ~43°18′N(xiāo)),巴音郭楞蒙古自治州的庫(kù)爾勒市(85°14′~86°34′E,41°10′ ~ 42°21′N(xiāo))、若羌縣(86°45′ ~93°45′E,36°05′ ~ 41°23′N(xiāo))、且末縣(83°25′ ~87°30′E,35°40′ ~ 40°10′N(xiāo)),喀什地區(qū)的澤普縣(76°52′ ~ 77°29′E,37°57′ ~ 38°19′N(xiāo)), 阿克蘇地區(qū)的沙雅縣(81°45 ~ 84°47′E,39°31′ ~41°25′N(xiāo))及和田地區(qū)的策勒縣(80°03′ ~ 82°10′E,35°18′ ~ 39°30′N(xiāo))。托克遜縣位于吐魯番盆地西部,屬于典型的溫帶大陸性荒漠氣候區(qū);庫(kù)爾勒市位于塔里木盆地東北邊緣,屬暖溫帶干旱氣候區(qū);若羌縣位于巴音郭楞蒙古自治州東南部,屬于典型的溫帶大陸性干旱、半干旱氣候區(qū);且末縣位于塔里木盆地東南緣,該地區(qū)的災(zāi)害性天氣較多;澤普縣位于塔克拉瑪干沙漠的西緣,屬于典型的暖溫帶大陸性干旱氣候區(qū);沙雅縣位于塔里木盆地北部,屬于暖溫帶沙漠邊緣氣候區(qū);策勒縣位于塔克拉瑪干沙漠南緣,屬于極端干旱大陸性荒漠氣候區(qū)。研究區(qū)的土壤以灌淤土、草甸土、風(fēng)沙土、鹽土、棕漠土等類(lèi)型為主。
1.2 方 法
1.2.1 地理和氣候數(shù)據(jù)的收集
使用全球定位系統(tǒng)(global positioningsystem,GPS)測(cè)定各采樣點(diǎn)的經(jīng)緯度及海拔,登錄國(guó)家青藏高原科學(xué)數(shù)據(jù)中心查詢系統(tǒng)(http://tpdc.ac.cn)獲取氣候矢量數(shù)據(jù),根據(jù)采樣點(diǎn)經(jīng)緯度,提取采樣當(dāng)年各樣點(diǎn)的氣候因子數(shù)據(jù)。
1.2.2 棗果和土壤樣品的采集
2020 年10 月中下旬,選取不同主產(chǎn)區(qū)具有代表性的10 個(gè)棗園,采集干棗樣品,棗樹(shù)樹(shù)齡7 a,均以酸棗為砧木,株行距為1.5 m×2.5 m。每棗園各選5 株樣樹(shù),要求符合基本的抹芽修枝、水肥管理且5 年內(nèi)保持穩(wěn)產(chǎn)等采樣條件。采用中心五點(diǎn)法,在每株棗樹(shù)上,分別按5 個(gè)方位(東、西、南、北、中)隨機(jī)采摘個(gè)頭和生長(zhǎng)度均一致且無(wú)黑斑病、無(wú)擦傷、無(wú)破損的10 個(gè)棗果,每棗園共采摘50 個(gè)棗果,將采集的棗果放入無(wú)菌自封袋中冷藏保存。在距各樣樹(shù)根部30 cm 處,挖取土層深度為0 ~ 30 cm 的邊緣土,刨去土壤中的有機(jī)肥,將5 份土壤樣品混合均勻后裝入自封袋并編號(hào),將每個(gè)混合土樣取1 kg 左右?guī)Щ貙?shí)驗(yàn)室,備用。
1.2.3 棗果品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定
采用考馬斯亮藍(lán)比色法測(cè)定棗果樣品的蛋白質(zhì)含量[17],將棗果樣品加入5 mL 蒸餾水磨碎,離心,將上清液與考馬斯亮藍(lán)混合反應(yīng),在595 nm下測(cè)定吸光度值;采用2,4- 二硝基苯肼比色法測(cè)定抗壞血酸含量[18];采用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量[19];采用電位滴定法測(cè)定可滴定酸含量[20];采用鹽酸甲醇比色法測(cè)定類(lèi)黃酮和總酚含量[21];采用酸水解法測(cè)定氨基酸含量[22]。糖酸比為可溶性糖含量與可滴定酸含量的比值。
1.2.4 土壤養(yǎng)分因子的測(cè)定
采用K2Cr2O7-H2SO4 消煮、FeSO4 容量法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量[23];采用擴(kuò)散法測(cè)定土壤堿解氮含量[24];采用鉬銻抗比色法測(cè)定土壤速效磷含量[25];采用聯(lián)合浸提- 比色法測(cè)定土壤速效鉀含量[26];使用電導(dǎo)率儀測(cè)定土壤pH 值[27]。
1.3 數(shù)據(jù)處理與分析
使用SPSS 26.0 和Microsoft Excle 2019 軟件對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,使用Canoco 5.0 軟件對(duì)棗果營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及其生境因子進(jìn)行冗余分析(RDA)。
2 結(jié)果與分析
2.1 各樣地生態(tài)環(huán)境因子的差異
2.1.1 氣候因子的差異
各樣地的海拔和氣溫見(jiàn)表1。從表1 可知,在棗樹(shù)的整個(gè)物候期,不同樣地的年均溫、6—10 月均溫及6—10 月平均溫差皆存在差異,其中6 號(hào)樣地的海拔、6—10 月平均溫差最低,但其年均溫、6—10 月均溫皆大于其他樣點(diǎn)。并且由于地理因子的影響,相同縣市內(nèi)樣地的氣候因子也存在著明顯的差異。
2.1.2 土壤養(yǎng)分因子的差異
對(duì)10 個(gè)樣地土壤的堿解氮、有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀含量及土壤pH 值進(jìn)行了測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表2。由表2 可知,各樣地土壤皆為堿性土壤(pH > 7.5)。各個(gè)樣地土壤的有機(jī)質(zhì)含量為7.17 ~30.49 g/kg,6 號(hào)樣地土壤的有機(jī)質(zhì)含量最高,各樣地土壤的有機(jī)質(zhì)含量差異顯著;土壤的堿解氮含量為4.90 ~ 34.65 mg/kg,說(shuō)明所布設(shè)樣地土壤中的堿解氮較為匱乏,且樣地間差異顯著,其中7號(hào)樣地土壤的堿解氮含量最高(22.05 mg/kg);土壤的速效磷含量為3.33 ~ 86.27 mg/kg,土壤的速效鉀含量為46.1 ~ 423.6 mg/kg,土壤速效鉀和速效磷含量在樣地間的差異顯著,且這2 個(gè)指標(biāo)總體上隨著海拔的降低而升高;土壤pH 值為7.83 ~ 8.60。
2.2 各樣地棗果營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的差異
棗果營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)受到生境的綜合影響,各樣地棗果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的概況見(jiàn)表3。由表3 可知,除棗果可溶性糖含量變異系數(shù)(為7.64%)外,其余營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的變異系數(shù)皆大于20%,其中棗果蛋白質(zhì)含量的變異系數(shù)最高,為33.41%。8 個(gè)棗果營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)在10 個(gè)樣地間的差異均達(dá)到顯著水平,且離散程度各不相同。其中,10 個(gè)樣地棗果中蛋白質(zhì)含量的均值為0.067 mg/g;各樣地棗果可溶性糖含量的均值為63.994%,以8 號(hào)樣地棗果蛋白質(zhì)含量最高,為73.125%;各樣地棗果可滴定酸含量均值為0.431%,以9 號(hào)樣地棗果可滴定酸含量最高,為0.7%;各樣地棗果維生素C 含量均值為0.925 mg/g,以10 號(hào)樣地棗果維生素C 含量最高,為1.049 mg/g,2 號(hào)樣地棗果維生素C 含量最低,為0.333 mg/g;各樣地棗果類(lèi)黃酮、總酚、氨基酸含量均值分別為7.057 mg/g、69.443 mg/g 及1.51 μg/g,以1 號(hào)樣地棗果類(lèi)黃酮和總酚含量最高,分別為12.083、112.383 mg/g,5 號(hào)、8 號(hào)樣地棗果類(lèi)黃酮和總酚含量處于低水平;各樣地棗果糖酸比均值為166.329,以1 號(hào)樣地棗果糖酸比最高,為248.04。另外,多重比較結(jié)果顯示:8 個(gè)棗果營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)均在3 個(gè)或3 個(gè)以上的樣地間存在顯著差異,說(shuō)明這些營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)在不同樣地間的多樣性較高;不同樣地的棗果蛋白質(zhì)、可溶性糖、可滴定酸、維生素C、氨基酸含量的變化無(wú)明顯的規(guī)律,但棗果類(lèi)黃酮含量、總酚含量及糖酸比明顯表現(xiàn)出隨著種植地經(jīng)度增加而逐步增大的趨勢(shì)。
2.3 各樣點(diǎn)棗果營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)間的相關(guān)性
棗果營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)間的相關(guān)性分析結(jié)果見(jiàn)表4。由表4 可知,棗果各營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)相互間存在著不同程度的相關(guān)性。棗果中蛋白質(zhì)含量與維生素C 含量呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.409;可溶性糖含量與維生素C 含量、氨基酸含量的相關(guān)系數(shù)分別為0.492 和0.436,其中與維生素C 含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,與類(lèi)黃酮含量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系;可滴定酸含量與維生素C 含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.665,與糖酸比呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為-0.966;維生素C 含量與氨基酸含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.508,與糖酸比呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為-0.725;類(lèi)黃酮含量與總酚含量、氨基酸含量的相關(guān)系數(shù)分別為0.966 和-0.643,均呈極顯著相關(guān)關(guān)系;總酚含量與氨基酸含量的相關(guān)系數(shù)為-0.663,呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。
2.4 生態(tài)環(huán)境因子與棗果營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的關(guān)系
各樣地生態(tài)環(huán)境因子和棗果營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)的冗余分析結(jié)果見(jiàn)表5。由表5 可知,冗余分析排序的前2 軸保留了生態(tài)環(huán)境因子數(shù)據(jù)總方差的76.66%,且前2 軸的生態(tài)環(huán)境因子與棗果營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的相關(guān)系數(shù)較高,共解釋了土壤酶活性與土壤養(yǎng)分關(guān)系總方差的81.51%,而第3 排序軸和第4排序軸的相關(guān)性解釋量?jī)H為10.78% 和3.75%,因此舍棄后2 軸,保留前2 軸,能夠較好地反映生態(tài)環(huán)境因子與棗果營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)之間的關(guān)系。
生態(tài)環(huán)境因子與棗果營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的冗余分析排序如圖1 所示。箭頭所處的象限表示生態(tài)環(huán)境因子與排序軸之間的正負(fù)相關(guān)性,箭頭連線的長(zhǎng)度代表某個(gè)生態(tài)環(huán)境因子與研究對(duì)象分布的相關(guān)程度,箭頭之間的夾角余弦值表示二者相關(guān)性的大小[28]。由圖1 可見(jiàn),生態(tài)環(huán)境因子對(duì)棗果營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)具有重要影響,其中氣候條件對(duì)其影響最大,貢獻(xiàn)率由大到小依次為6—10 月平均溫差、海拔、年均溫、6—10 月均溫;土壤因子的貢獻(xiàn)率由大到小依次為速效鉀含量、堿解氮含量、有機(jī)質(zhì)含量、土壤pH 值、速效磷含量。年均溫對(duì)維生素C 含量的影響較大,6—10 月均溫和速效磷含量對(duì)可滴定酸含量的影響較大,海拔和土壤pH 值對(duì)蛋白質(zhì)含量的影響較大,堿解氮含量對(duì)總酚含量和類(lèi)黃酮含量的影響較大,6—10 月平均溫差對(duì)糖酸比的影響較大;同時(shí)溫度和速效磷含量與可滴定酸含量、維生素C 含量的正相關(guān)程度大,與總酚含量、類(lèi)黃酮含量、糖酸比呈負(fù)相關(guān);海拔、6—10 月平均溫差及土壤的速效鉀、有機(jī)質(zhì)和堿解氮含量等生境因子與棗果的糖酸比、總酚含量、蛋白質(zhì)含量、類(lèi)黃酮含量正相關(guān)程度大,與可滴定酸含量呈負(fù)相關(guān)。
3 結(jié)論與討論
相關(guān)性分析和冗余分析結(jié)果表明:不同生態(tài)環(huán)境下棗果主要營(yíng)養(yǎng)成分存在著地理分異,且以可滴定酸含量的變異系數(shù)(35.60%)最大;海拔和生態(tài)因子對(duì)棗果營(yíng)養(yǎng)成分的地理分異具有影響,棗果的糖酸比、總酚含量、蛋白質(zhì)含量、類(lèi)黃酮含量與海拔、6—10 月平均溫差及土壤的速效鉀含量、有機(jī)質(zhì)含量和堿解氮含量等生境因子呈顯著正相關(guān)關(guān)系,說(shuō)明在高海拔、高溫差、高養(yǎng)分地區(qū)種植有利于棗果主要營(yíng)養(yǎng)成分的富集。在進(jìn)行棗樹(shù)種植生產(chǎn)布局時(shí)應(yīng)充分考慮生態(tài)環(huán)境因子的差異,選擇海拔較高、平均溫度相對(duì)較低而溫差較大,并且土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效鉀含量較高的區(qū)域。
棗果營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)是基因組和生態(tài)環(huán)境因子的綜合表現(xiàn),對(duì)棗果營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行差異性比較和研究,可以反映出棗樹(shù)對(duì)生態(tài)環(huán)境因子的適應(yīng)性。在本研究中,不同樣地棗園棗果營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)皆存在著顯著差異,表明新疆棗樹(shù)在不同的生態(tài)環(huán)境下有不同的響應(yīng),最終由棗果營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)來(lái)反映。變異系數(shù)反映了不同棗果營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)不同生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)能力。本研究中棗果各營(yíng)養(yǎng)成分的變異系數(shù)為7.64% ~ 35.60%,說(shuō)明這10 個(gè)樣地棗園的棗果具有不同程度的地理分異,這與張梅等[29] 在新疆不同地區(qū)駿棗品質(zhì)的差異性研究中所得結(jié)果一致。
這些營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo)對(duì)于種植選址具有較高的參考價(jià)值,可作為目標(biāo)評(píng)價(jià)體系中的重要指標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)。除棗果可溶性糖含量的變異系數(shù)(7.64%)外,其余營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的變異系數(shù)皆大于20%,說(shuō)明可溶性糖受到環(huán)境的影響相對(duì)較小,其含量趨于穩(wěn)定。
不同樣地棗果的蛋白質(zhì)、可溶性糖、可滴定酸、維生素C、氨基酸的含量變化無(wú)明顯的規(guī)律性,說(shuō)明其受地理因素的影響較小,棗果的類(lèi)黃酮含量、總酚含量及糖酸比隨著種植地經(jīng)度增加表現(xiàn)出逐步增大的趨勢(shì)。說(shuō)明高緯度地區(qū)棗果的類(lèi)黃酮、總酚、糖酸比含量高,低緯度地區(qū)其含量較低,這些指標(biāo)可能與樣地分布的緯度跨度較大有關(guān)系。
對(duì)棗果各營(yíng)養(yǎng)成分含量進(jìn)行相關(guān)性分析旨在揭示各成分間的關(guān)聯(lián)程度,根據(jù)相關(guān)性可以預(yù)測(cè)某種成分可能對(duì)其他成分產(chǎn)生的影響。本研究結(jié)果表明:棗果中蛋白質(zhì)含量與維生素C 含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系;可溶性糖含量與維生素C 含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,而與類(lèi)黃酮含量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系;可滴定酸含量與維生素C 含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,與糖酸比呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系;維生素C 含量與氨基酸含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,與糖酸比呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系;類(lèi)黃酮含量與總酚含量、氨基酸含量的相關(guān)系數(shù)分別為0.966和-0.643,均呈極顯著相關(guān)關(guān)系;總酚含量與氨基酸含量的相關(guān)系數(shù)為-0.663,呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。這一研究結(jié)果與梁豐志等[30] 在南疆灰棗果實(shí)品質(zhì)研究中得出的結(jié)果相近。
地理位置和生態(tài)環(huán)境(如氣候、土壤養(yǎng)分)能夠決定經(jīng)濟(jì)林木的生長(zhǎng)發(fā)育狀況,并影響著林果營(yíng)養(yǎng)成分的積累[31-32]。本研究中采用冗余分析的統(tǒng)計(jì)方法,探討了10 個(gè)樣地棗園棗果中蛋白質(zhì)、可溶性糖、可滴定酸、維生素C、類(lèi)黃酮、總酚、氨基酸的含量及糖酸比對(duì)9 個(gè)生態(tài)環(huán)境因子的響應(yīng),明確了氣候條件貢獻(xiàn)率由大到小依次為6—10 月平均溫差、海拔、年均溫、6—10 月均溫,土壤因子貢獻(xiàn)率由大到小依次為速效鉀含量、堿解氮含量、有機(jī)質(zhì)含量、土壤pH 值、速效磷含量。海拔是影響林果品質(zhì)的間接因素,隨著海拔的升高,氣候逐漸惡劣,平均氣溫降低,日溫差增大,輻射增強(qiáng),其中溫差對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響最為顯著[33]。段鵬偉等[34] 通過(guò)研究蘋(píng)果果實(shí)品質(zhì)與海拔的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)較高的海拔能夠顯著提高果實(shí)的品質(zhì);馮建文等[35] 通過(guò)研究高海拔地區(qū)糖心蘋(píng)果現(xiàn)象的形成機(jī)制,發(fā)現(xiàn)高海拔區(qū)域蘋(píng)果成熟期晝夜溫差大,導(dǎo)致山梨醇在果心部位大量積累。本研究結(jié)果表明,海拔、6—10 月平均溫差對(duì)棗果中黃酮、蛋白質(zhì)、總酚的累積起著重要的作用,棗果中黃酮、蛋白質(zhì)、總酚的含量及糖酸比與海拔、6—10 月平均溫差呈顯著正相關(guān)關(guān)系,在高海拔、6—10 月溫差大的地區(qū)棗果具有較高的糖酸比,富含蛋白質(zhì)、總酚和黃酮。任平等[36] 的研究結(jié)果表明,隨著海拔的升高,白背三七中黃酮的含量增大,與本研究結(jié)果相似。多個(gè)溫度因子(年平均氣溫、6—10 月平均氣溫)對(duì)棗果中黃酮、總酚、蛋白質(zhì)的含量以及糖酸比表現(xiàn)出較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性,說(shuō)明平均溫度在棗果的黃酮、總酚、蛋白質(zhì)形成中起著決定性的作用,適度低溫有利于這些物質(zhì)的累積。冗余分析排序結(jié)果表明,海拔和6—10 月平均溫差是影響棗果中黃酮、總酚、蛋白質(zhì)的含量以及糖酸比的主要生態(tài)因子,這與陶煉等[37] 和孫系巍等[38] 的研究結(jié)果相一致。
本研究中選取的樣點(diǎn)是離散的,未構(gòu)成空間連續(xù)化,對(duì)于大面積的選址種植,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況具體分析。因此,空間層次的生境因子與棗果品質(zhì)的簡(jiǎn)單關(guān)系是下一步研究的方向,綜合小氣候特征,利用空間信息技術(shù),將生態(tài)因子與棗果品質(zhì)的簡(jiǎn)單關(guān)系空間化,預(yù)測(cè)空間棗果品質(zhì)分布,將是今后棗樹(shù)種植智能化規(guī)劃研究的重點(diǎn)。
參考文獻(xiàn):
[1] CUI N B, DU T S, KANG S Z, et al. Regulated deficit irrigationimproved fruit quality and water use efficiency of pear-jujubetrees[J]. Agricultural Water Management,2008,95(4):489-497.
[2] 占金剛. 我國(guó)糧食補(bǔ)貼政策績(jī)效評(píng)價(jià)及體系構(gòu)建[D]. 長(zhǎng)沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2012:24-59.ZHAN J G. The performance evaluation and system frame ofgrain subsidy policies in our country[D]. Changsha: HunanAgricultural University,2012:24-59.
[3] 徐勝濤, 何翔, 楊佩文, 等. 不同海拔氣候因子對(duì)香蕉生長(zhǎng)和果實(shí)品質(zhì)的影響[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)( 自然科學(xué)),2020,35(1):102-107.XU S T, HE X, YANG P W, et al. Effect of climatic factorson the banana growth and its fruit quality at differentaltitudes[J]. Journal of Yunnan Agricultural University (NaturalScience),2020,35(1):102-107.
[4] 楊劍超, 姜學(xué)玲, 李延菊, 等. 溫棚內(nèi)氣候因素對(duì)煙臺(tái)地區(qū)設(shè)施甜櫻桃果實(shí)品質(zhì)的影響[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2017(9):85-87.YANG J C, JIANG X L, LI Y J, et al. Effects of greenhouseclimate factors on fruit quality of sweet cherry in Yantai area[J].Modern Agricultural Sciences and Technology,2017(9):85-87.
[5] 束廷廷, 李洋, 李娜娜, 等. 釀酒葡萄媚麗在不同氣候區(qū)的適應(yīng)性及果實(shí)品質(zhì)研究[J]. 中國(guó)釀造,2018,37(3):95-100.SHU T T, LI Y, LI N N, et al. Adaptability and quality of winegrape Meili in different climate zones[J]. China Brewing,2018,37(3):95-100.
[6] 楊素苗, 董宇航, 馬筱建, 等. 氣象因子對(duì)河北省‘ 富士’ 蘋(píng)果果實(shí)品質(zhì)的影響[J]. 天津農(nóng)業(yè)科學(xué),2021,27(3):65-71.YANG S M, DONG Y H, MA X J, et al. The effects of climatefactors on fruit quality of ‘Fuji’ apple in Hebei province[J].Tianjin Agricultural Sciences,2021,27(3):65-71.
[7] 劉洪波, 白云崗, 吳彬, 等. 微氣候因子對(duì)極端干旱區(qū)葡萄果實(shí)品質(zhì)的響應(yīng)關(guān)系[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2021,34(9):1950-1958.LIU H B, BAI Y G, WU B, et al. Response of microclimatefactors to grape fruit quality in extreme arid regions[J]. SouthwestChina Journal of Agricultural Sciences,2021,34(9):1950-1958.
[8] 劉思, 王志磊, 張軍翔. 葡萄行內(nèi)覆蓋對(duì)園區(qū)微域生態(tài)環(huán)境及果實(shí)品質(zhì)的影響[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)( 自然科學(xué)版),2019,47(6):73-79,88.LIU S, WANG Z L, ZHANG J X. Effects of within-row mulchingon soil microsites in vineyard and fruit quality[J]. Journal ofNorthwest A amp; F University (Natural Science),2019,47(6):73-79,88.
[9] 段衛(wèi)朋, 楊偉明, 毛雪, 等. 行內(nèi)生草和覆布對(duì)葡萄園微氣候及果實(shí)品質(zhì)的影響[J]. 中國(guó)果樹(shù),2018(4):9-14.DUAN W P, YANG W M, MAO X, et al. Effects of grass andfilm cover on microclimate and quality of grape in vineyard[J].China Fruits,2018(4):9-14.
[10] 馬雅莉, 郭素娟. 葉幕微環(huán)境與板栗枝葉生長(zhǎng)及果實(shí)產(chǎn)量的關(guān)系[J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2021,41(4):47-57.MA Y L, GUO S J. The relationship between leaf canopy microenvironment, chestnut branch and leaf growth and fruit yield[J].Journal of Central South University of Forestry amp; Technology,2021,41(4):47-57.
[11] 王麗娟, 朱興正, 毛加梅, 等. 不同遮蔭樹(shù)種對(duì)茶園土壤和茶葉品質(zhì)的影響[J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2011,31(8):66-73.WANG L J, ZHU X Z, MAO J M, et al. Effects of different singleshaded trees on soil and tea quality of different tree-tea intercropgardens [J]. Journal of Central South University of Forestry amp;Technology,2011,31(8):66-73.
[12] 肖蓮媛, 黃玖君, 劉長(zhǎng)墉, 等. 氣候因子對(duì)灰棗品質(zhì)的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2022,61(1):91-97.XIAO L Y, HUANG J J, LIU C Y, et al. Effects of climate factorson the quality of gray jujube[J]. Hubei Agricultural Sciences,2022,61(1):91-97.
[13] 李歡, 李建貴, 秦韻婷, 等. 微氣候因子對(duì)南疆‘ 灰棗’ 坐果和果實(shí)品質(zhì)的影響[J]. 果樹(shù)學(xué)報(bào),2015,32(6):1161-1169.LI H, LI J G, QIN Y T, et al. Effects of orchard microclimaticconditions on the fruit setting and quality of Ziziphus jujubaMill. ‘Huizao’ in South Xinjiang[J]. Journal of Fruit Science,2015,32(6):1161-1169.
[14] 萬(wàn)勝, 劉偉鋒, 于婷, 等. 土壤養(yǎng)分與新疆灰棗果實(shí)品質(zhì)的多元分析及優(yōu)化方案[J]. 經(jīng)濟(jì)林研究,2021,39(4):168-176.WAN S, LIU W F, YU T, et al. Multivariate analysis andoptimization scheme of soil nutrients and nutritional quality ofXinjiang grey jujube[J]. Non-wood Forest Research,2021,39(4):168-176.
[15] 劉偉鋒, 張磊, 楊文英, 等. 駿棗園土壤養(yǎng)分與棗果實(shí)品質(zhì)間的典型相關(guān)性分析[J]. 經(jīng)濟(jì)林研究,2021,39(2):104-114,122.LIU W F, ZHANG L, YANG W Y, et al. Canonical correlationanalysis of soil nutrients and fruit quality in Junzao orchard[J].Non-wood Forest Research,2021,39(2):104-114,122.
[16] 祿彩麗, 何秉宇, 馬珊, 等. 環(huán)塔里木盆地駿棗質(zhì)地品質(zhì)及其與氣象因子的關(guān)系[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)( 自然科學(xué)版),2021,49(2):45-53.LU C L, HE B Y, MA S, et al. Texture quality of Ziziphus jujubacv. Junzao of Tarim Basin and its relationship with meteorologicalfactors[J]. Journal of Northwest A amp; F University (NaturalScience),2021,49(2):45-53.
[17] 蔣大程, 高珊, 高海倫, 等. 考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定蛋白質(zhì)含量中的細(xì)節(jié)問(wèn)題[J]. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2018,16(4):143-147.JIANG D C, GAO S, GAO H L, et al. The details of proteincontent determination by Coomassie brilliant blue staining[J].Experiment Science and Technology,2018,16(4):143-147.
[18] 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部, 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì). 蔬菜、水果及其制品中總抗壞血酸的測(cè)定( 熒光法和2,4- 二硝基苯肼法): GB/T 5009.86—2003[S].The Health Ministry of the P.R.C., Standardization Administrationof China. Determination of total ascorbic acid in fruits, vegetablesand derived products flourometric method and colorimetricmethod: GB/T 5009.86—2003[S].
[19] 位杰, 吳翠云, 蔣媛, 等. 蒽酮法測(cè)定紅棗可溶性糖含量條件的優(yōu)化[J]. 食品科學(xué),2014,35(24):136-140.WEI J, WU C Y, JIANG Y, et al. Sample preparation optimizationfor determination of soluble sugar in red jujube fruits by anthronemethod[J]. Food Science,2014,35(24):136-140.
[20] 國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局. 水果、蔬菜制品 可滴定酸度的測(cè)定: GB/T 12293—1990[S].State Technical Supervision Bureau. Fruit and vegetable productsDetermination of titratable acidity: GB/T 12293—1990[S].
[21] 夏樂(lè)晗, 陳玉玲, 馮義彬, 等. 不同品種杏果實(shí)發(fā)育過(guò)程中類(lèi)黃酮、總酚和三萜酸含量及抗氧化性研究[J]. 果樹(shù)學(xué)報(bào),2016,33(4):425-435.XIA L H, CHEN Y L, FENG Y B, et al. Changes in flavonoids,total phenolics, triterpenoidic acids and antioxidant capacityduring fruit development of different cultivars of apricot[J].Journal of Fruit Science,2016,33(4):425-435.
[22] 中華人民共和國(guó)國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì), 國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局. 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基酸的測(cè)定:GB 5009.124—2016[S].The National Health and Family Planning Commission of theP.R.C., China Food and Drug Administration. National foodsafety standard Determination of amino acids in food: GB5009.124—2016[S].
[23] 中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部. 土壤檢測(cè) 第6 部分: 土壤有機(jī)質(zhì)的測(cè)定: NY/T 1121.6—2006[S].Ministry of Agriculture of the P.R.C.. Soil testing Part 6: methodfor determination of soil organic matter: NY/T 1121.6—2006[S].
[24] 國(guó)家林業(yè)局. 森林土壤氮的測(cè)定:LY/T 1228—2015[S].State Forestry Administration. Determination of forest soilnitrogen: LY/T 1228—2015[S].
[25] 中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部. 土壤檢測(cè) 第7 部分: 土壤有效磷的測(cè)定: NY/T 1121.7—2014[S].Ministry of Agriculture of the P.R.C.. Soil testing Part 7:Determination of soil available phosphorus: NY/T 1121.7—2014[S].
[26] 中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部. 中性、石灰性土壤銨態(tài)氮、有效磷、速效鉀的測(cè)定 聯(lián)合浸提- 比色法: NY/T 1848—2010[S].Ministry of Agriculture of the P.R.C.. Determination ofammonium nitrogen, available phosphorus and availablepotassium in neutral and calcareous soils combined withextraction-colorimetry: NY/T 1848—2010[S].
[27] 中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部. 土壤檢測(cè) 第2 部分: 土壤pH 的測(cè)定: NY/T 1121.2—2006[S].Ministry of Agriculture of the P.R.C.. Soil testing Part 2: Methodfor determination of soil pH: NY/T 1121.2—2006[S].
[28] 宋健, 劉偉峰, 魏喜喜, 等. 棗專(zhuān)用微生物菌劑對(duì)干旱區(qū)駿棗園土壤養(yǎng)分及土壤酶活性的影響[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2021,34(7):1472-1479.SONG J, LIU W F, WEI X X, et al. Effects of special jujubemicrobial agents on soil nutrients and soil enzyme activities ofJun jujube orchard in arid area[J]. Southwest China Journal ofAgricultural Sciences,2021,34(7):1472-1479.
[29] 張梅, 王利娜, 王姝婧, 等. 基于層次- 關(guān)聯(lián)度的新疆駿棗品質(zhì)性狀分析及綜合評(píng)價(jià)[J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2022,42(1):78-85.ZHANG M, WANG L N, WANG S J, et al. Analysis andcomprehensive evaluation of Xinjiang Jun jujube quality byhierarchy-relation analysis[J]. Journal of Central South Universityof Forestry amp; Technology,2022,42(1):78-85.
[30] 梁豐志, 童盼盼, 張亞若, 等. 新疆南疆不同灰棗產(chǎn)區(qū)果實(shí)品質(zhì)分析及優(yōu)生區(qū)劃分[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2021,40(4):123-132.LIANG F Z, TONG P P, ZHANG Y R, et al. Analysis on fruitquality and division of eugenic zone in different gray jujubeproducing regions in Southern Xinjiang[J]. Journal of HuazhongAgricultural University,2021,40(4):123-132.
[31] 焦?jié)櫚玻?常正星. 隴南白龍江流域不同海拔油橄欖生長(zhǎng)指標(biāo)對(duì)氣候變化的響應(yīng)差異[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)科技,2022,53(1):37-41.JIAO R A, CHANG Z X. Responses of Oleaeuropaea at differentaltitudes to climate change in Bailong River Basin, Longnan[J].Gansu Agricultural Science and Technology,2022,53(1):37-41.
[32] 趙芳兄, 劉立強(qiáng), 任佳星, 等. 核桃果實(shí)表面微氣候環(huán)境與果實(shí)外觀品質(zhì)的關(guān)系[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象,2021,42(5):412-425.ZHAO F X, LIU L Q, REN J X, et al. Relationship betweenwalnut fruit external quality and canopy micro-climate[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2021,42(5):412-425.
[33] 祝青林, 于貴瑞, 蔡福, 等. 中國(guó)紫外輻射的空間分布特征[J]. 資源科學(xué),2005,27(1):108-113.ZHU Q L, YU G R, CAI F, et al. Spatial distributioncharacteristics of UV radiation in China[J]. Resources Science,2005,27(1):108-113.
[34] 段鵬偉, 馬筱建, 石海強(qiáng), 等.‘ 富士’ 蘋(píng)果果實(shí)品質(zhì)與海拔的相關(guān)性分析[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2021,37(22):49-56.DUAN P W, MA X J, SHI H Q, et al. Correlation analysis offruit quality of ‘Fuji’ apple and altitude[J]. Chinese AgriculturalScience Bulletin,2021,37(22):49-56.
[35] 馮建文, 韓秀梅, 宋莎, 等. 貴州高海拔區(qū)糖心蘋(píng)果果實(shí)品質(zhì)特征及成因分析[J]. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2021,52(5):1273-1281.FENG J W, HAN X M, SONG S, et al. Fruit quality charactersand causes of watercore apple in high altitude areas of Guizhou[J].Journal of Southern Agriculture,2021,52(5):1273-1281.
[36] 任平, 王遠(yuǎn)征, 付博, 等. 不同引種地白背三七主要活性成分分析及其對(duì)生態(tài)因子的響應(yīng)[J]. 西北植物學(xué)報(bào),2018,38(9):1727-1732.REN P, WANG Y Z, FU B, et al. Analysis of active componentsin Gynura divaricata from different introduced regions andtheir response to ecological factors[J]. Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica,2018,38(9):1727-1732.
[37] 陶煉, 楊文淵, 謝紅江, 等. 西藏不同生態(tài)型區(qū)蘋(píng)果品質(zhì)評(píng)價(jià)及其對(duì)氣象因子的響應(yīng)[J]. 植物科學(xué)學(xué)報(bào),2018,36(1):86-93.TAO L, YANG W Y, XIE H J, et al. Quality evaluation of ‘GoldenDelicious’ apple from different ecological regions in Tibet andits response to meteorological factors[J]. Plant Science Journal,2018,36(1):86-93.
[38] 孫系巍, 湯丹, 李峰, 等. 主要?dú)庀笠蜃訉?duì)冰糖橙果實(shí)品質(zhì)的影響[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2015(5):77-80.SUN X W, TANG D, LI F, et al. Effects of main meteorologicalfactors on fruit quality of Bingtang sweet orange[J]. HunanAgricultural Sciences,2015(5):77-80.
[ 本文編校:聞 麗]