鐘 金,梁凱歌,張艷芬*,盛行軍,桂林華,陳宏基,郭茂金,余 飛,龍九江,韓禮勇,賈廷文,盧 超
(1.四川省林業(yè)和草原調(diào)查規(guī)劃院,四川 成都 610081;2.四川省林業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院,四川 成都 610081;3.屏山縣自然規(guī)劃和資源局,四川 屏山 645350)
核桃(Juglans regia L.),學(xué)名胡桃,系胡桃科(Juglandaceae)胡桃屬(Juglans)植物。我國(guó)核桃栽培歷史悠久,有栽植核桃采果食用的文字記載可追溯到2 000 多年前,分布廣泛,南北均有栽培。核桃種質(zhì)資源豐富,現(xiàn)有350 多個(gè)品種,在漫長(zhǎng)的栽培歷史中有大量的農(nóng)家實(shí)生居群[1]。實(shí)生居群在遺傳變異和自然選擇的雙重作用下會(huì)產(chǎn)生多樣的遺傳信息,是核桃種質(zhì)資源寶庫(kù),也是核桃育種材料庫(kù),目前我國(guó)各區(qū)域的核桃實(shí)生居群種質(zhì)資源報(bào)道較多[2-3],四川省林業(yè)和草原調(diào)查規(guī)劃院在屏山縣開(kāi)展林木種質(zhì)資源普查時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)赜写罅康暮颂覍?shí)生農(nóng)家大樹(shù),該縣的核桃種質(zhì)資源情況未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道,但臨近的馬邊縣有一些研究報(bào)道[4-5]。普查組遂對(duì)屏山縣核桃實(shí)生農(nóng)家大樹(shù)的分布情況、物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)等進(jìn)行了調(diào)查檢測(cè),在此基礎(chǔ)上對(duì)調(diào)查到的核桃實(shí)生農(nóng)家大樹(shù)的堅(jiān)果品質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
屏山縣位于四川盆地南緣,金沙江下游北岸,地處103°36′~104°23′ E、28°28′~28°53′ N 之間。東界宜賓市區(qū),西鄰雷波、馬邊,北連沐川,南與云南綏江隔金沙江相望。東臨川南丘陵,西、北接川西南山地,南連滇東高原。小涼山支脈五指山系由西北向東南延伸,主峰老君山,高2 008.7 m。縣境大部分地區(qū)海拔為300~1 400 m。山地集中在中西部,丘陵分布在東北部。屬中亞熱帶濕潤(rùn)型季風(fēng)氣候區(qū),垂直氣候差異大。年均氣溫為14.9℃,年均日照為950.7 h,無(wú)霜期為300 d,降水量為1 066 mm。氣候獨(dú)特,位于太平洋和印度洋季風(fēng)交匯區(qū),大部分屬華西雨屏帶但又向干熱河谷氣候帶有稍微的過(guò)渡,加之海拔梯度較大,造就了該區(qū)域獨(dú)特而豐富的生物多樣性。
利用林木種質(zhì)資源普查規(guī)劃的踏查線路,結(jié)合對(duì)當(dāng)?shù)匕傩盏脑L談進(jìn)行調(diào)查。選取分布于農(nóng)戶房前屋后和田邊地角,據(jù)當(dāng)?shù)匕傩辗Q樹(shù)齡較大、樹(shù)形高大、盛產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、果實(shí)品質(zhì)較優(yōu)或獨(dú)特的的核桃實(shí)生大樹(shù)進(jìn)行調(diào)查。記錄每株大樹(shù)的分布和樹(shù)形指標(biāo),在2019 年9 月份果實(shí)成熟期集中采集果實(shí)樣品。共計(jì)調(diào)查40 株核桃實(shí)生農(nóng)家大樹(shù)和1 個(gè)對(duì)照樣品,對(duì)照為屏山縣核桃主栽品種‘鹽源早’,本文編號(hào)為:“16-清平鄉(xiāng)前山村”。隨機(jī)抽取每株大樹(shù)的果實(shí)10 顆。
果實(shí)的橫徑、縱徑、側(cè)徑和核殼厚度,使用精度為0.02 mm 的游標(biāo)卡尺測(cè)定。果重和仁重使用精度為0.1 g的電子天平測(cè)定。采用索氏提取法測(cè)定樣品粗脂肪含量[6];采用硫酸-催化劑消解,凱氏定氮法測(cè)定粗蛋白含量[7]。
參考《核桃 第8 部分:核桃堅(jiān)果質(zhì)量及檢測(cè)》(LT/T 3004.8-2018)[8]提到的核桃堅(jiān)果質(zhì)量相關(guān)的3 個(gè)指標(biāo)。①感官指標(biāo)。主要通過(guò)核桃果實(shí)的一致性體現(xiàn),該研究采用橫徑的變異系數(shù)、果重的變異系數(shù)研究果實(shí)的一致性,以核桃果實(shí)三徑之間的變異系數(shù),研究果實(shí)的球形程度。樣品變異系數(shù)的計(jì)算方法為:樣品的標(biāo)準(zhǔn)差/樣品的平均值。②物理指標(biāo)。通過(guò)果實(shí)樣品的橫徑、縱徑、側(cè)徑、核殼厚度、果重、仁重和出仁率進(jìn)行研究。③化學(xué)指標(biāo)。通過(guò)果實(shí)樣品的粗蛋白、粗脂肪進(jìn)行研究。變異系數(shù)、出仁率的計(jì)算使用Excel 2016。
關(guān)于堅(jiān)果質(zhì)量評(píng)價(jià),采用層次分析法進(jìn)行評(píng)價(jià)因素權(quán)重賦值,首先將感官指標(biāo)、物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)歸納為準(zhǔn)則層。感官指標(biāo)下的橫徑變異系數(shù)、果重變異系數(shù)、三徑間變異系數(shù);物理指標(biāo)下的橫徑、縱徑、側(cè)徑、核殼厚度、果重、出仁率;化學(xué)指標(biāo)下的粗蛋白、粗脂肪歸納為方案層。每層因素的權(quán)重值之和為1[9]。采用離差標(biāo)準(zhǔn)化(“Min-Max 標(biāo)準(zhǔn)化”或“0~1 標(biāo)準(zhǔn)化”)的方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,統(tǒng)一各評(píng)價(jià)因素值的量綱(或叫無(wú)量綱化)。將因素權(quán)重值和因素標(biāo)準(zhǔn)化后的值求積匯總便得到各個(gè)樣品的堅(jiān)果質(zhì)量得分,以便進(jìn)行比較評(píng)價(jià)。層次分析和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化分別使用yaahp 軟件和Excel 2016 軟件。
本次共調(diào)查了屏山縣核桃實(shí)生農(nóng)家大樹(shù)40 株,分布情況見(jiàn)圖1。大部分布于老君山西側(cè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),以新安鎮(zhèn)、中都鎮(zhèn)、夏溪鄉(xiāng)、屏邊鄉(xiāng)等老君山西側(cè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(2019 年行政區(qū)劃)分布較多,老君山東側(cè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布較少。老君山為屏山縣氣候、地理和經(jīng)濟(jì)分隔帶,東側(cè)氣候更濕潤(rùn),人為活動(dòng)強(qiáng)度更大,海拔更低,因此相對(duì)不利于核桃大樹(shù)資源的保存。
該研究的核桃堅(jiān)果感官指標(biāo),主要通過(guò)核桃的果形一致性和球形程度體現(xiàn),即橫徑和果重的變異系數(shù)越小說(shuō)明一致性越高,核桃的橫徑、縱徑、側(cè)徑3 個(gè)數(shù)值間的差異(三徑間變異系數(shù))越小說(shuō)明球形程度越高。由表1可知,三徑間變異系數(shù)小于對(duì)照的有29 個(gè)樣品,變異系數(shù)最小的3 個(gè)樣品為1-3.12%(樣品序號(hào)-相應(yīng)數(shù)值,下同)、19-2.16%、22-1.46%,變異系數(shù)最大的3 個(gè)樣品為10-14.63%、23-16.79%、24-12.31%。橫徑變異系數(shù)小于對(duì)照的有29 個(gè)樣品,變異系數(shù)最小的3 個(gè)樣品為15-3.26%、31-3.24%、41-2.56%,變異系數(shù)最大的3 個(gè)樣品為4-11.75%、12-10.39%、23-13.07%。果重變異系數(shù)小于對(duì)照的有27 個(gè)樣品,變異系數(shù)最小的3 個(gè)樣品為17-6.33%、32-6.64%、35-5.85%,變異系數(shù)最大的3 個(gè)樣品為12-26.82%、14-24.56%、23-25.18%。
表1 屏山縣核桃農(nóng)家大樹(shù)堅(jiān)果感官指標(biāo)及化學(xué)指標(biāo)
由表2 可知,橫徑大于對(duì)照的有18 個(gè)樣品,橫徑最小的3 個(gè)樣品為20-25.59、23-25.61、24-26.81,橫徑最大的3 個(gè)樣品為14-33.71、17-33.64、35-33.44??v徑大于對(duì)照的有7 個(gè)樣品,縱徑最小的3 個(gè)樣品為1-27.40、20-28.47、37-27.28,縱徑最大的3 個(gè)樣品為17-41.37、27-40.61、39-39.29。側(cè)徑大于對(duì)照的有18 個(gè)樣品,側(cè)徑最小的3 個(gè)樣品為10-28.17、20-28.79、23-27.37,側(cè)徑最大的3 個(gè)樣品為12-36.44、14-36.20、27-36.61。果重大于對(duì)照的有6 個(gè)樣品,果重最小的3 個(gè)樣品為1-5.7、20-5.9、37-6.6,果重最大的3 個(gè)樣品為14-13.4、15-12.9、27-14.4。仁重大于對(duì)照的有6 個(gè)樣品,仁重最小的4 個(gè)樣品為9-3.6、20-3.6、36-3.3、37-3.3,仁重最大的3 個(gè)樣品為5-6.9、17-7.2、39-7.4。核殼厚度小于對(duì)照的有33 個(gè)樣品,核殼厚度最小的3 個(gè)樣品為1-0.61、24-0.68、28-0.67,核殼厚度最大的4 個(gè)樣品為2-1.44、15-1.53、18-1.44、19-1.49。出仁率大于對(duì)照的有22 個(gè)樣品,出仁率最小的3 個(gè)樣品為6-39.40%、9-40.14%、18-39.52%,出仁率最大的3 個(gè)樣品為1-66.43%、5-63.08%、24-66.19%。
表2 屏山縣核桃農(nóng)家大樹(shù)堅(jiān)果物理指標(biāo)
由表1 可知,粗蛋白含量大于對(duì)照的有5 個(gè)樣品,粗蛋白最小的3 個(gè)樣品為6-13.275、25-13.082、29-11.878,粗蛋白最大的3 個(gè)樣品為1-18.818、2-18.876、37-21.187。粗脂肪含量大于對(duì)照的有26 個(gè)樣品,粗脂肪最小的3 個(gè)樣品為17-52.56%、26-53.40%、27-51.35%,粗脂肪最大的3 個(gè)樣品為29-68.65%、30-67.41%、32-67.83%。
經(jīng)咨詢和綜合相關(guān)專家對(duì)核桃堅(jiān)果質(zhì)量評(píng)價(jià)各層(準(zhǔn)則層和方案層)各項(xiàng)因素的相互重要度的判斷意見(jiàn),通過(guò)層次分析法(AHP),得出各項(xiàng)評(píng)價(jià)因素的權(quán)重值,權(quán)重累加值為1,通過(guò)檢驗(yàn)具有較好的一致性,因素權(quán)重值詳見(jiàn)圖2。11 項(xiàng)評(píng)價(jià)因素值的原始值通過(guò)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一為0~1 之間的無(wú)量綱數(shù)值,對(duì)于三徑間變異系數(shù)、橫徑變異系數(shù)、果重變異系數(shù)、核殼厚度4 項(xiàng)數(shù)值越小代表質(zhì)量越好的因素,先將數(shù)值轉(zhuǎn)換為負(fù)數(shù),再進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。層次分析法和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的過(guò)程本文不作展示。
圖2 核桃堅(jiān)果質(zhì)量評(píng)價(jià)因素權(quán)重值
將通過(guò)層次分析法獲得的評(píng)價(jià)因素權(quán)重值和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的無(wú)量綱值求積累加便得到各個(gè)樣品的堅(jiān)果質(zhì)量評(píng)價(jià)得分。由表3 可知,感官指標(biāo)大于對(duì)照的有29個(gè)樣品,感官指標(biāo)最小的3 個(gè)樣品為4-0.0509、12-0.0298、23-0.0037,感官指標(biāo)最大的3 個(gè)樣品為15-0.1290、32-0.1205、38-0.1204。物理指標(biāo)大于對(duì)照的有20 個(gè)樣品,物理指標(biāo)最小的3 個(gè)樣品為18-0.1595、32-0.1712、36-0.1469,物理指標(biāo)最大的3 個(gè)樣品為5-0.4310、17-0.4081、39-0.4489。化學(xué)指標(biāo)大于對(duì)照的有24 個(gè)樣品,化學(xué)指標(biāo)最小的3 個(gè)樣品為6-0.0654、17-0.0556、27-0.0434,化學(xué)指標(biāo)最大的3 個(gè)樣品為35-0.2523、37-0.2485、39-0.2470。堅(jiān)果質(zhì)量得分大于對(duì)照的有21 個(gè)樣品,堅(jiān)果質(zhì)量得分最小的3 個(gè)樣品為6-0.3379、23-0.4103、36-0.3080,堅(jiān)果質(zhì)量得分最大的3個(gè)樣品為5-0.6809、21-0.7206、39-0.7984。
表3 屏山縣核桃農(nóng)家大樹(shù)堅(jiān)果質(zhì)量評(píng)價(jià)得分
從研究結(jié)果可以看出,屏山縣核桃農(nóng)家大樹(shù)主要分布于老君山西側(cè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),調(diào)查采集到的40 個(gè)屏山縣核桃農(nóng)家大樹(shù)堅(jiān)果樣品,其中堅(jiān)果質(zhì)量?jī)?yōu)于對(duì)照的本地主栽品種‘鹽源早’核桃的有21 個(gè),占總體試驗(yàn)樣本的52.5%,表明屏山縣有較多優(yōu)異的農(nóng)家核桃種質(zhì)資源,并具有較大的保護(hù)和開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。堅(jiān)果質(zhì)量評(píng)價(jià)的準(zhǔn)則層三因素中,物理指標(biāo)所占權(quán)重最大,在本研究中對(duì)質(zhì)量評(píng)價(jià)貢獻(xiàn)的影響也最明顯,主要因?yàn)槲锢碇笜?biāo)數(shù)最多,且物理指標(biāo)中的核殼厚度和出仁率等都是核桃堅(jiān)果質(zhì)量的重要指標(biāo)。該調(diào)查還發(fā)現(xiàn)了一內(nèi)果皮發(fā)育不良同時(shí)出仁率較高的特殊樣品,該樣品及綜合優(yōu)質(zhì)和綜合低質(zhì)的3 個(gè)代表性樣品見(jiàn)圖3。
圖3 代表性樣品
該研究對(duì)于核桃堅(jiān)果質(zhì)量的評(píng)價(jià)重在數(shù)量評(píng)價(jià),因此對(duì)于仁色、取仁難易、口感風(fēng)味等因不同人測(cè)定可能誤差較大的描述性指標(biāo)未采用。層次分析法主要應(yīng)用在安全科學(xué)和環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域,應(yīng)用在核桃堅(jiān)果質(zhì)量的評(píng)價(jià)上未見(jiàn)有關(guān)報(bào)道,相對(duì)于早期一些學(xué)者在質(zhì)量評(píng)價(jià)上采取的對(duì)評(píng)價(jià)因素權(quán)重直接賦值、打分上按原始值的梯度賦整數(shù)分值的方法[10],層次分析法對(duì)評(píng)價(jià)因素嚴(yán)格進(jìn)行兩兩比較,同時(shí)通過(guò)判斷矩陣的一致性驗(yàn)證,得出評(píng)價(jià)因素權(quán)重的精確值。通過(guò)對(duì)評(píng)價(jià)因素原始數(shù)據(jù)的離差標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到各因素的線性多樣化分值。因此層次分析結(jié)合數(shù)據(jù)離差標(biāo)準(zhǔn)化的評(píng)價(jià)方法更加嚴(yán)謹(jǐn)和客觀,該研究的評(píng)價(jià)結(jié)果也較好地印證了調(diào)查時(shí)的眼觀、手剝和品嘗等感性認(rèn)識(shí)。在評(píng)價(jià)因素的選取上,由于果重和仁重的結(jié)合計(jì)算得到出仁率指標(biāo),為避免評(píng)價(jià)因素的重復(fù),因此沒(méi)有同時(shí)選取果重和仁重指標(biāo)作為評(píng)價(jià)因素。近年來(lái)有的學(xué)者在核桃優(yōu)樹(shù)選取上先根據(jù)《核桃豐產(chǎn)與堅(jiān)果品質(zhì)》(GB7907-87)進(jìn)行初選,再采用主成分分析法進(jìn)行優(yōu)樹(shù)決選[11-12]。
調(diào)查發(fā)現(xiàn)屏山縣的這些核桃農(nóng)家大樹(shù),生活型上均已高大喬木化,個(gè)別單株的胸徑達(dá)1 m 左右,可能已達(dá)到古樹(shù)標(biāo)準(zhǔn)。由于屏山縣海拔梯度大,造成核桃果實(shí)成熟期、收獲期不一致,實(shí)際調(diào)查中不少核桃農(nóng)家大樹(shù)未采集到果實(shí)樣品。建議屏山縣林業(yè)主管部門進(jìn)一步加強(qiáng)核桃實(shí)生農(nóng)家大樹(shù)資源的調(diào)查監(jiān)測(cè),加強(qiáng)資源的保護(hù),利用部分優(yōu)樹(shù)資源建立無(wú)性系保存圃并開(kāi)展核桃選育工作。