張虎國(guó) 萬(wàn)勝 于婷 王利娜 趙文 劉曉寧 李建貴
摘 要:【目的】為灰棗的品質(zhì)改良和果樹(shù)的科學(xué)施肥等提供參考。【方法】對(duì)新疆9 個(gè)灰棗主要產(chǎn)區(qū)內(nèi)的20 個(gè)棗園的果實(shí)進(jìn)行了礦質(zhì)元素含量和果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定,應(yīng)用偏最小二乘回歸分析方法中的變量投影重要性,篩選對(duì)果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)有影響的礦質(zhì)元素,并構(gòu)建回歸方程,對(duì)優(yōu)質(zhì)灰棗果實(shí)中的礦質(zhì)元素進(jìn)行定量分析?!窘Y(jié)果】棗果中氮和鉀元素的含量對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響最大,其次是磷、硼、鐵、硫元素含量;果實(shí)可溶糖含量受到氮、磷、鉀、鈣元素含量的影響,且與氮元素含量呈現(xiàn)顯著的正效應(yīng)關(guān)系,與鉀元素含量呈現(xiàn)負(fù)的效應(yīng)關(guān)系;可滴定酸含量主要受鈣、硼、氮、鐵元素含量影響,與氮含量、鈣含量、鐵含量有正效應(yīng)系數(shù),與硼含量有負(fù)效應(yīng)系數(shù);蛋白質(zhì)含量主要受硫、氮、磷元素含量影響,且均為正效應(yīng)系數(shù);維生素C 含量主要受氮、銅、硫、鋅元素含量影響,與氮含量、硫含量、銅含量有正效應(yīng)系數(shù),與鋅含量有負(fù)效應(yīng)系數(shù);糖酸比主要受硼、鈣、鐵、氮元素含量影響,與硼含量有正效應(yīng)系數(shù),與氮含量有最大的負(fù)效應(yīng)系數(shù)。【結(jié)論】當(dāng)?shù)繛?.8 ~ 7.1 g/kg、磷含量為1 018 mg/kg、鉀含量為4 118.25 mg/kg、鈣含量為359.05 mg/kg、鎂含量為306.25 mg/kg、硫含量為201.9 mg/kg、硼含量為14.39 mg/kg、鐵含量為10.41 mg/kg、錳含量為3.49 mg/kg、鋅含量為3.35 mg/kg 和銅含量為2.5 mg/kg 時(shí),果實(shí)各品質(zhì)指標(biāo)最優(yōu),即果實(shí)中的可溶性糖含量為91.38%,可滴定酸含量為0.22%,蛋白質(zhì)含量為20.06 mg/g,維生素C 含量為1.58 mg/g,糖酸比為404.77。
關(guān)鍵詞:果實(shí)品質(zhì);果實(shí)礦質(zhì)元素;灰棗;偏最小二乘回歸;優(yōu)化方案
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)03—0106—09
棗Ziziphus jujuba 是5 000 多年前起源于我國(guó)的鼠李科Rhamnaceae 棗屬Ziziphus 植物[1]。新疆是我國(guó)主要的棗產(chǎn)地,棗種植面積有47.3 萬(wàn)hm2,灰棗為目前主栽制干品種之一。礦質(zhì)元素對(duì)果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育和品質(zhì)形成有著非常重要的影響,其類(lèi)型和含量與果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值均有較為緊密的聯(lián)系[2-4],果實(shí)中適當(dāng)?shù)牡V質(zhì)元素含量和比例對(duì)果實(shí)品質(zhì)有明顯的改善作用[5-6]。因此,探討果實(shí)中礦質(zhì)元素與果實(shí)品質(zhì)之間的量化關(guān)系,確定灰棗果實(shí)中適宜的礦質(zhì)元素含量,對(duì)于合理施用肥料、促進(jìn)果樹(shù)生長(zhǎng)、提高灰棗的產(chǎn)量和品質(zhì)以及改善果園的生態(tài)環(huán)境等有重要意義。目前,大量相關(guān)研究報(bào)道集中在棗果礦質(zhì)元素含量的變化[7-10]、肥料類(lèi)型對(duì)棗果礦質(zhì)元素含量的影響[11-13]、土壤養(yǎng)分對(duì)棗果品質(zhì)的影響[14-17]、肥料對(duì)棗果品質(zhì)的影響[18]、棗果礦質(zhì)元素含量與其品質(zhì)的相關(guān)性[19]、不同棗品種果實(shí)礦質(zhì)元素含量的特性及差異[20]、棗縮果病發(fā)生與其礦質(zhì)元素含量的關(guān)系[21] 等方面。
不同的果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)受到不同礦質(zhì)元素不同程度的影響,同一果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)受到各果實(shí)礦質(zhì)元素影響的程度也有差異,采用單一的相關(guān)性分析無(wú)法反映各指標(biāo)之間的交互作用。果實(shí)品質(zhì)與果實(shí)礦質(zhì)元素含量的關(guān)系屬于多自變量、多目標(biāo)的關(guān)系,果實(shí)礦質(zhì)元素含量間有較強(qiáng)的線性相關(guān)性,因此在進(jìn)行回歸分析、構(gòu)建方程時(shí),容易產(chǎn)生多重共線性。采用多元統(tǒng)計(jì)法可對(duì)棗果礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素與果實(shí)品質(zhì)之間的多重共線性關(guān)系進(jìn)行分析。偏最小二乘回歸屬于一種新型的多元分析方法,利用數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)信息,計(jì)算預(yù)測(cè)變量之間的關(guān)系系數(shù),將原數(shù)據(jù)進(jìn)行建模,從而使得回歸模型更具準(zhǔn)確性和有效性[22]。陳小燕等[23] 利用偏最小二乘回歸方法對(duì)桃香和揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行了相關(guān)性分析;張歡等[24] 以河南省淅川縣5 個(gè)石榴果園為對(duì)象,應(yīng)用偏最小二乘回歸方法對(duì)其果實(shí)品質(zhì)與土壤營(yíng)養(yǎng)因子的多元關(guān)系進(jìn)行了研究;萬(wàn)勝等[17] 研究了棗園土壤養(yǎng)分與棗果營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)間的復(fù)雜關(guān)系,制訂了土壤養(yǎng)分因子的優(yōu)化方案。張東等[25] 對(duì)黃土高原典型富士蘋(píng)果園葉片養(yǎng)分和果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行了調(diào)查研究,采用線性規(guī)劃求解出富士蘋(píng)果優(yōu)質(zhì)葉片的養(yǎng)分含量?jī)?yōu)化方案,認(rèn)為礦質(zhì)元素適宜的范圍分別為氮元素含量21.5 ~ 26.6 g/kg、鉀元素含量5.5 ~ 11.6 g/kg、磷元素含量1.18 ~1.86 g/kg、鈣元素含量13.6 ~ 26.1 g/kg、鋅元素含量15.0 ~ 75.0 mg/kg、鎂元素含量4.8 g/kg、鐵元素含量100.0 ~ 180.0 mg/kg;王小龍等[26] 通過(guò)研究葡萄植株礦質(zhì)元素含量與果實(shí)品質(zhì)的關(guān)聯(lián)性,篩選出影響果實(shí)品質(zhì)特性的主要礦質(zhì)元素,建立了植株礦質(zhì)元素含量?jī)?yōu)化方案,認(rèn)為礦質(zhì)元素適宜的范圍分別為氮元素含量10.15 ~ 18.46 mg/g、鉀元素含量8.65 ~ 22.90 mg/g、磷元素含量6.03 ~9.24 mg/g、鈣元素含量16.21 ~ 22.02 mg/g、鎂元素含量8.38 ~ 46.91 mg/g、鐵元素含量88.30 ~281.58 mg/kg、錳元素含量15.00 ~ 343.25 mg/kg。
目前,應(yīng)用偏最小二乘回歸分析方法,來(lái)篩選影響棗果實(shí)品質(zhì)特性的主要礦質(zhì)元素,以及優(yōu)化灰棗果實(shí)礦質(zhì)元素含量等方面的研究報(bào)道較為鮮見(jiàn)。本研究中采用偏最小二乘法,對(duì)新疆不同地區(qū)灰棗園的果實(shí)品質(zhì)與果實(shí)中礦質(zhì)元素的含量進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析,篩選對(duì)果實(shí)品質(zhì)有較大影響的礦質(zhì)元素,定量化求解優(yōu)質(zhì)灰棗果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)水平下的礦質(zhì)元素優(yōu)化方案,旨在為合理施用肥料、促進(jìn)果樹(shù)生長(zhǎng)、提高灰棗的產(chǎn)量和品質(zhì)以及改善果園的生態(tài)環(huán)境等方面提供理論參考。
1 材料與方法
1.1 樣品采集
在新疆灰棗主產(chǎn)區(qū)選擇9 個(gè)縣市的灰棗園作為采樣地,具體信息見(jiàn)表1。主要栽培品種為灰棗,砧木為酸棗,樹(shù)齡5 ~ 10 a,株行距為(1.0 ~1.5) m×(3.0 ~ 3.5) m,土壤pH 值為7.8 ~ 8.4。
在2021 年10—11 月,采取中心五點(diǎn)法,在各灰棗園選取5 棵棗樹(shù),從5 個(gè)方向(東、西、南、北、中),隨機(jī)選取10 個(gè)大小相等且無(wú)黑斑病、無(wú)破損的制干棗果(含水率不大于20%),每棗園共采摘50 個(gè),將其裝入無(wú)菌的自封袋,帶回實(shí)驗(yàn)室保存在4 ℃冰箱中,待測(cè)。
1.2 指標(biāo)測(cè)定
1.2.1 果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)
果實(shí)中可溶性糖的含量采用蒽酮比色法進(jìn)行測(cè)定;采用NaOH 滴定法進(jìn)行果實(shí)中可滴定酸含量的測(cè)定;采用考馬斯亮藍(lán)比色法測(cè)定果實(shí)中蛋白質(zhì)的含量;采用2,4- 二硝基苯肼比色法測(cè)定果實(shí)中維生素C 的含量。糖酸比是果實(shí)中可溶性糖含量與可滴定酸含量的比值。
1.2.2 果實(shí)礦質(zhì)元素指標(biāo)
采用H2SO4-H2O2 消煮法和凱氏蒸餾法測(cè)定果實(shí)中的全氮含量;采用釩鉬黃吸光光度法測(cè)定果實(shí)中的全磷含量;采用火焰光度法測(cè)定果實(shí)中的全鉀含量;采用原子吸收分光光度法測(cè)定果實(shí)中鈣、鎂、鐵、錳、鋅、銅、硼的含量;采用HNO3-HCIO4 消煮比色法測(cè)定果實(shí)中硫含量。
1.3 數(shù)據(jù)處理與分析
數(shù)據(jù)整理采用SIMCA 14.1、SPSS 26.0 和Microsoft Excle 2019 軟件,采用Origin 2021 軟件進(jìn)行制圖,采用LINGO 12.0 軟件進(jìn)行線性規(guī)劃。
2 結(jié)果與分析
2.1 棗果實(shí)品質(zhì)
從表2 中灰棗果實(shí)的各品質(zhì)指標(biāo)可知,可溶性糖含量為71.51% ~ 89.94%,可滴定酸含量為0.16% ~ 0.47%,蛋白質(zhì)含量為12.23 ~ 19.6 mg/g,維生素C含量為0.12 ~ 2.16 mg/g,糖酸比為158.92 ~537.31。維生素C 含量的差異最大,最大值是最小值的18.00 倍,糖酸比的最大值是最小值的3.38倍,可滴定酸含量的最大值是最小值的2.94 倍。棗果中可溶性糖平均含量為84.39%,可滴定酸平均含量為0.29%,蛋白質(zhì)平均含量為15.72 mg/g,維生素C 平均含量為0.71 mg/g,糖酸比的平均值為326.95。
2.2 棗果礦質(zhì)養(yǎng)分含量
由表3 可知,不同果園灰棗果實(shí)中礦質(zhì)元素含量的差異較大,其中果實(shí)硼含量的最大值是最小值的8.05 倍,鐵含量的最大值是最小值的4.09倍,鋅含量的最大值是最小值的3.09 倍,銅含量的最大值是最小值的3.34 倍,果實(shí)中氮、磷、鉀和錳含量的最大值均是最小值的2 倍以上,說(shuō)明灰棗果實(shí)中的礦質(zhì)元素含量與其所處果園的土壤、氣候、種植方式等因素有關(guān)。灰棗果實(shí)所含大量元素中,以氮元素的平均含量最高,其次為鉀、磷。灰棗果實(shí)所含微量元素中:以鈣元素的平均含量最高,達(dá)359.05 mg/kg;其次為鎂,平均含量為233.54 mg/kg。棗果中氮的平均含量為4.8 g/kg,磷、鉀、硫、硼、鐵、錳、鋅、銅的含量均值分別為706.87、4 118.25、151.19、7.91、10.41、2.16、3.35、1.81 mg/g。
2.3 棗果礦質(zhì)元素含量與果實(shí)品質(zhì)的相關(guān)性
由灰棗果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)與果實(shí)礦質(zhì)元素含量的相關(guān)系數(shù)(圖1)可看出:可溶性糖含量與果實(shí)磷含量呈現(xiàn)極顯著正相關(guān),與果實(shí)硫含量呈現(xiàn)顯著正相關(guān);可滴定酸含量與果實(shí)鈣元素含量呈現(xiàn)極顯著正相關(guān),與果實(shí)硼元素含量呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān);蛋白質(zhì)含量與果實(shí)氮元素含量、硫元素含量均呈現(xiàn)極顯著正相關(guān);維生素C 含量與果實(shí)氮元素含量呈現(xiàn)顯著正相關(guān);糖酸比與果實(shí)鈣元素含量呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān),與果實(shí)硼元素含量呈現(xiàn)顯著正相關(guān)。
2.4 影響棗果品質(zhì)指標(biāo)的礦質(zhì)元素
為了明確果實(shí)中不同礦質(zhì)元素對(duì)果實(shí)品質(zhì)影響的重要程度,運(yùn)用偏最小二乘回歸分析方法,計(jì)算果實(shí)中氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、硼、鐵、錳、鋅、銅的含量對(duì)果實(shí)可溶性糖含量、可滴定酸含量、蛋白質(zhì)含量、維生素C 含量和糖酸比影響的變量投影重要性數(shù)值(VIP 值),結(jié)果見(jiàn)表4。
以VIP 值不低于1.0 為限,選取對(duì)果實(shí)品質(zhì)有一定影響的主要礦質(zhì)元素。由表4 可知,果實(shí)中氮、磷、鉀、鈣元素含量對(duì)果實(shí)可溶性糖含量的影響較大,鈣、硼、氮、鐵元素含量對(duì)可滴定酸含量的影響較大,蛋白質(zhì)含量受果實(shí)中硫、氮、磷元素含量的影響較大,維生素C 含量的變化主要與氮、銅、硫、鋅元素含量有關(guān),糖酸比主要受硼、鈣、鐵、氮元素含量的影響。
2.5 棗果礦質(zhì)元素與果實(shí)品質(zhì)的回歸分析
為了更深層次地揭示果實(shí)中不同礦質(zhì)元素對(duì)果實(shí)品質(zhì)影響的重要程度以及正負(fù)效應(yīng),以對(duì)果實(shí)品質(zhì)影響較大的礦質(zhì)元素指標(biāo)作為自變量,以果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)作為因變量,構(gòu)建果實(shí)中不同礦質(zhì)元素對(duì)果實(shí)品質(zhì)影響的回歸方程(表5)。由表5可知,所構(gòu)建回歸方程均達(dá)到極顯著水平,氮元素含量與可溶性糖含量有最大的正效應(yīng)系數(shù),鉀含量與果實(shí)可溶性糖含量有負(fù)的效應(yīng)系數(shù),果實(shí)糖酸比與氮含量有最大的負(fù)效應(yīng)系數(shù),與硼元素含量有正效應(yīng)系數(shù)。
2.6 棗果實(shí)礦質(zhì)元素含量?jī)?yōu)化方案的制訂
為探究灰棗果實(shí)品質(zhì)最優(yōu)時(shí)所需要的最優(yōu)礦質(zhì)元素含量,在果實(shí)品質(zhì)(Y)與礦質(zhì)元素含量(X)這2 個(gè)正態(tài)總體中,將棗果某一果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的最大值(Ymax)設(shè)為目標(biāo)函數(shù),以棗果其他果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)和礦質(zhì)元素因子為約束條件,建立求解最優(yōu)果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的線性規(guī)劃方程,并在求解某果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)處于最大值時(shí),保證其他果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)均處于優(yōu)質(zhì)狀態(tài),并對(duì)果實(shí)中礦質(zhì)元素含量加以約束。將可溶性糖含量、蛋白質(zhì)含量、維生素C含量、糖酸比約束下限值設(shè)定為所測(cè)定的棗果各品質(zhì)指標(biāo)的均值,可滴定酸含量上限值設(shè)定為所測(cè)定棗果的可滴定酸含量均值,礦質(zhì)元素含量的約束值均以采樣棗園的最大值為上限,以采樣棗園的均值為下限。
以果實(shí)中可溶性糖含量的最大值(Y1 max)為例,果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)與果實(shí)礦質(zhì)元素含量的線性規(guī)劃方程為
Y1 max=71.212 1+10.279 8X1+0.006 936X2-0.000 98X3+0.048 742X6。
該線性規(guī)劃方程為目標(biāo)函數(shù),其約束條件如下-0.041 88+0.289 419X1+0.000 617X4-0.009 82X7+0.004 438X8 ≤ 0.29;
4.978 94+8.433 53X1+0.002 297X2+0.033 457X6 ≥15.72;
-1.169 66+1.693 75X1+0.005 262X6-0.081 1X10+0.302 199X11 ≥ 0.71;
634.089-248.921X1-0.609 98X4+11.606 3X7-5.555 72X8 ≥ 326.95。
在滿(mǎn)足各約束條件的情況下,即可溶性糖含量、蛋白質(zhì)含量、維生素C 含量、糖酸比均大于其平均值,可滴定酸含量小于其平均值時(shí),求解出目標(biāo)函數(shù)的最大值。Y1 max 的最大值即可溶性糖含量的最大值,其約束條件為0.048 g/kg ≤X1 ≤ 0.079 g/kg、706.87 mg/kg ≤X2 ≤ 1 018 mg/kg、4 118.25 mg/kg ≤X3 ≤ 5 551.5 mg/kg、359.05 mg/kg ≤X4 ≤ 507.1 mg/kg、233.54 mg/kg ≤X5 ≤ 306.25 mg/kg、151.19 mg/kg ≤X6 ≤ 201.90 mg/kg、7.91 mg/kg ≤X7 ≤ 14.39 mg/kg、10.41 mg/kg ≤X8 ≤ 21.47 mg/kg、2.16 mg/kg ≤X9 ≤ 3.49 mg/kg、3.35 mg/kg ≤X10 ≤ 5.29 mg/kg、1.79 mg/kg ≤X11 ≤ 2.50 mg/kg。
采用相同的方法,構(gòu)建并求解果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)中可滴定酸含量最小值(Y2 min)、蛋白質(zhì)含量最大值(Y3 max)、維生素C 含量最大值(Y4 max)、糖酸比含量最大值(Y5 max)的線性規(guī)劃方程。根據(jù)所構(gòu)建的棗果各營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)最大值的線性規(guī)劃方程求得的結(jié)果見(jiàn)表6。由表6 可知,當(dāng)?shù)V質(zhì)元素含量(X)處于最適值時(shí),即氮含量4.8 ~ 7.1 g/kg、磷含量1 018 mg/kg、鉀含量4 118.25 mg/kg、鈣含量359.05 mg/kg、鎂含量306.25 mg/kg、硫含量201.9 mg/kg、硼含量14.39 mg/kg、鐵含量10.41 mg/kg、錳含量3.49 mg/kg、鋅含量3.35 mg/kg、銅含量2.5 mg/kg,果實(shí)各品質(zhì)指標(biāo)值則均處于最大值,即果實(shí)中的可溶性糖含量為91.38%,可滴定酸含量為0.22%,蛋白質(zhì)含量為20.06 mg/g,維生素C含量為1.58 mg/g,糖酸比為404.77。
3 結(jié)論與討論
礦質(zhì)元素在果實(shí)品質(zhì)形成中起著重要作用,果實(shí)品質(zhì)綜合性狀主要受氮、鈣元素含量影響,其次是果實(shí)中的磷、硼、鐵、硫含量。本研究中采用偏最小二乘回歸,建立品質(zhì)與礦質(zhì)元素之間關(guān)系的回歸方程,根據(jù)線性規(guī)劃方程,求解出高品質(zhì)灰棗果實(shí)中礦質(zhì)元素的最佳含量或含量適宜范圍,即氮含量4.8 ~ 7.1 g/kg、磷含量1 018 mg/kg、鉀含量4 118.25 mg/kg、鈣含量359.05 mg/kg、鎂含量306.25 mg/kg、硫含量201.9 mg/kg、硼含量14.39 mg/kg、鐵含量10.41 mg/kg、錳含量3.49 mg/kg、鋅含量3.35 mg/kg 和銅含量2.5 mg/kg,在此條件下果實(shí)各品質(zhì)指標(biāo)最優(yōu),即果實(shí)中的可溶性糖含量為91.38%,可滴定酸含量為0.22%,蛋白質(zhì)含量為20.06 mg/g,維生素C 含量為1.58 mg/g,糖酸比為404.77?;覘椆麑?shí)中不同礦質(zhì)元素的含量對(duì)果實(shí)品質(zhì)特性的影響各異,提高磷、鎂、硫、硼、錳含量,降低鉀、鈣、鐵、鋅含量是提高灰棗果實(shí)品質(zhì)的重要技術(shù)途徑。
灰棗作為新疆棗樹(shù)主栽品種,在當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要作用。近年來(lái),隨著灰棗產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,果園精準(zhǔn)化施肥技術(shù)也日益受到關(guān)注。果實(shí)中的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素含量主要是由根系和葉片對(duì)大量元素和微量元素的吸收、運(yùn)輸和分配能力決定的,果實(shí)中的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素含量與果實(shí)品質(zhì)、生理病害和食用價(jià)值有密切關(guān)系[27-32]。彭程等[33]分析了廣東韶關(guān)黃金柰李果實(shí)品質(zhì)與土壤礦質(zhì)元素、葉片礦質(zhì)元素之間的關(guān)系,篩選影響果實(shí)品質(zhì)的關(guān)鍵因子,發(fā)現(xiàn)在柰李果園土壤磷元素含量豐富或過(guò)量、鈣元素含量處于低量或缺乏狀態(tài)的前提下,適當(dāng)降低葉片磷元素含量,提升葉片中鈣元素、硼元素含量,可能有助于提升果實(shí)總體品質(zhì)。文婷等[34] 通過(guò)研究金柑果實(shí)品質(zhì)與果實(shí)礦質(zhì)元素間的相關(guān)關(guān)系,發(fā)現(xiàn)根據(jù)果實(shí)礦質(zhì)元素的分析結(jié)果可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)果實(shí)品質(zhì)。閆帥等[35] 研究了南果梨葉片、果實(shí)中礦質(zhì)元素與果實(shí)品質(zhì)的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)磷、鉀、鈣是影響南果梨可溶性糖含量的關(guān)鍵因素,可滴定酸含量主要受鉀、鎂元素影響,影響維生素C 含量的主要元素為氮、磷、鉀。周丹蓉等[36] 研究了10 個(gè)產(chǎn)地的‘芙蓉李果實(shí)品質(zhì)與礦質(zhì)元素含量的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)固酸比受錳的直接影響最大,可滴定酸含量受鐵的直接影響最大。Fallahi 等[29] 經(jīng)研究認(rèn)為,不同的礦質(zhì)元素對(duì)果實(shí)品質(zhì)有不同的影響,其中,氮、磷、鈣、硼等礦質(zhì)元素對(duì)果實(shí)品質(zhì)有不同程度的影響,鉀元素使蘋(píng)果果實(shí)變大,酸度提高,顏色變深,但硬度下降。本研究結(jié)果表明:果實(shí)品質(zhì)受氮、鈣含量的影響較大,其次是磷、硼、鐵、硫含量;果實(shí)可溶性糖含量受氮、磷、鉀、鈣元素含量影響,并與氮元素含量有較大的正效應(yīng)系數(shù),與鉀元素含量有負(fù)的效應(yīng)系數(shù);可滴定酸含量主要受鈣、硼、氮、鐵元素含量影響,與氮、鈣、鐵含量有正效應(yīng)系數(shù),與硼含量有負(fù)效應(yīng)系數(shù);蛋白質(zhì)含量主要受硫、氮、磷元素含量影響且均是正效應(yīng)系數(shù);維生素C 含量主要受氮、銅、硫、鋅元素含量影響,與氮、硫、銅含量有正效應(yīng)系數(shù),與鋅含量有負(fù)效應(yīng)系數(shù);糖酸比主要受硼、鈣、鐵、氮元素含量影響,與硼含量有正效應(yīng)系數(shù),與氮含量有最大的負(fù)效應(yīng)系數(shù)。本研究結(jié)果與其他研究結(jié)果存在差異,這可能與氣候、樹(shù)種、樹(shù)齡等因素均有關(guān)。
本研究中僅測(cè)定分析了果實(shí)的主要營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo),引入指標(biāo)不夠全面,且該優(yōu)化方案中棗果各礦質(zhì)元素的含量均屬理論值,應(yīng)根據(jù)品種、地域、氣候條件等實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。目前,尚不明確棗果礦質(zhì)元素對(duì)棗果品質(zhì)影響的分子機(jī)制,因此這將成為下一步研究的方向,可為棗果品質(zhì)精細(xì)化調(diào)控研究提供參考。
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-jujube trees[J]. Agricultural Water Management,2008,95(4):489-497.
[2] 楊瑩瑩, 王冬艷. 土壤微量元素與蘋(píng)果梨品質(zhì)相關(guān)研究[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2016,38(1):45-52.
YANG Y Y, WANG D Y. Effects of soil trace elements onapple-pear quality[J]. Journal of Jilin Agricultural University,2016,38(1):45-52.
[3] 黃麗萍, 張倩茹, 尹蓉, 等. 礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素與果樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)系[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,56(4):601-602,607.
HUANG L P, ZHANG Q R, YIN R, et al. Progressing on therelation between mineral nutrients and fruit tree growth anddevelopment[J]. Hubei Agricultural Sciences,2017,56(4):601-602,607.
[4] 匡立學(xué), 聶繼云, 李志霞, 等. 遼寧和陜西富士蘋(píng)果若干微量元素的比較與分析[J]. 保鮮與加工,2014,14(5):53-56.
KUANG L X, NIE J Y, LI Z X, et al. Comparison and analysisof five trace elements between Fuji apples produced in Liaoningand Shaanxi[J]. Storage and Process,2014,14(5):53-56.
[5] DENG B L, SHI H J, LIU H X, et al. Soaking with an essentialmineral (Fe, Zn, Cu, Mn and Se) mixture delays senescence andimproves nutrient accumulation in postharvest fruit ofZiziphusjujuba[J]. Postharvest Biology and Technology,2020,166:111186.
[6] ROUPHAEL Y, COLLA G, GIORDANO M, et al. Foliarapplications of a legume-derived protein hydrolysate elicit dosedependentincreases of growth, leaf mineral composition, yieldand fruit quality in two greenhouse tomato cultivars[J]. ScientiaHorticulturae,2017,226:353-360.
[7] 彭玲, 宋愛(ài)云, 董林水, 等. 冬棗園主要礦質(zhì)元素含量變化及其與果實(shí)品質(zhì)的關(guān)系[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)( 自然科學(xué)),2022,37(3):515-522.
PENG L, SONG A Y, DONG L S, et al. Changes of major mineralelement contents and its relationship with fruit quality inZizyphusjujuba ‘Dongzao orchard[J]. Journal of Yunnan AgriculturalUniversity (Natural Science),2022,37(3):515-522.
[8] 李春燕, 盧桂賓, 劉和, 等. 棗果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育期枝條主要礦質(zhì)元素含量的變化規(guī)律[J]. 山西果樹(shù),2019(6):4-6.
LI C Y, LU G B, LIU H, et al. The change law of main mineralelement content in branch of jujube during fruit growthdevelopment period[J]. Shanxi Fruits,2019(6):4-6.
[9] 王瑤, 董林水, 宋愛(ài)云, 等. 冬棗果實(shí)發(fā)育期結(jié)果枝葉與營(yíng)養(yǎng)枝葉礦質(zhì)元素動(dòng)態(tài)變化的比較[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)( 中英文),2019,27(5):738-746.
WANG Y, DONG L S, SONG A Y, et al. Comparison of mineralelements between fruit and vegetative branch leaves of theChinese winter jujube during the fruit development stage[J].Chinese Journal of Eco-Agriculture,2019,27(5):738-746.
[10] 陳虹, 馮一峰, 趙航, 等. 駿棗葉片、果實(shí)中礦質(zhì)元素含量的周年變化動(dòng)態(tài)[J]. 北方園藝,2020(10):32-39.
CHEN H, FENG Y F, ZHAO H, et al. Annual changes of mineralelement content in Jun jujube leaves and fruits[J]. NorthernHorticulture,2020(10):32-39.
[11] 王丁, 付瑞敏, 劉春雷, 等. 外源Ca(OH)2 對(duì)壺瓶棗果實(shí)風(fēng)味及礦質(zhì)元素的影響研究[J]. 中國(guó)南方果樹(shù),2021,50(6):96-100.
WANG D, FU R M, LIU C L, et al. Effects of exogenousCa(OH)2 on flavor and mineral elements of Hupingzao fruit[J].South China Fruits,2021,50(6):96-100.
[12] 盧桂賓, 李春燕, 郭曉東. 外源鈣肥對(duì)棗果實(shí)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素含量的影響[J]. 經(jīng)濟(jì)林研究,2010,28(3):69-74.
LU G B, LI C Y, GUO X D, et al. Effects of exogenous calciumon contents of mineral nutrition elements in jujube fruit[J]. NonwoodForest Research,2010,28(3):69-74.
[13] 柴仲平, 王雪梅, 孫霞, 等. 氮磷鉀不同配比滴灌施肥對(duì)灰棗中礦質(zhì)元素含量的影響[J]. 節(jié)水灌溉,2011(5):23-26.
CHAI Z P, WANG X M, SUN X, et al. Influence of N, P, Kproportion in fertilizing through drip irrigation on mineralelements content in jujube fruit[J]. Water Saving Irrigation,2011(5):23-26.
[14] 陳紅玉, 盧桂賓, 馬光躍, 等. 土壤養(yǎng)分與冬棗果實(shí)品質(zhì)關(guān)系的多元回歸分析[J]. 北方園藝,2022(3):58-64.
CHEN H Y, LU G B, MA G Y, et al. Multiple regression analysisof relationship between soil nutrients and fruit quality ofDongzao jujube[J]. Northern Horticulture,2022(3):58-64.
[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] 馬亞平, 曹兵, 王艷. 靈武長(zhǎng)棗土壤養(yǎng)分與果實(shí)品質(zhì)間的相關(guān)性分析[J]. 經(jīng)濟(jì)林研究,2017,35(4):105-111.
MA Y P, CAO B, WANG Y. Correlation analysis between soilnutrients and fruit quality inZiziphus jujuba Lingwuchangzao[J].Non-wood Forest Research,2017,35(4):105-111.
[17] 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.
[18] 李艷麗, 何瀟, 張琳. 不同有機(jī)肥配比對(duì)中秋酥脆棗光合作用及果實(shí)品質(zhì)的影響[J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2021,41(1):45-51.
LI Y L, HE X, ZHANG L. Response of leaf photosynthesis andfruit quality to different organic fertilizer ratiosZiziphus jujuba‘Zhongqiu Sucui[J]. Journal of Central South University ofForestry & Technology,2021,41(1):45-51.
[19] 吳東峰, 何偉忠, 王成. 新疆駿棗礦質(zhì)元素含量與其品質(zhì)相關(guān)性初探[J]. 經(jīng)濟(jì)林研究,2018,36(2):80-87.
WU D F, HE W Z, WANG C. Preliminary study on the correlationbetween mineral elements content and quality of Xinjiang datejujube[J]. Non-wood Forest Research,2018,36(2):80-87.
[20] 薛曉芳, 趙愛(ài)玲, 王永康, 等. 不同棗品種果實(shí)礦質(zhì)元素含量分析[J]. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,44(6):741-745.
XUE X F, ZHAO A L, WANG Y K, et al. Analysis on mineralelement contents of fruits in different Chinese jujube varieties[J].Journal of Shanxi Agricultural Sciences,2016,44(6):741-745.
[21] 張宣, 宋韜亮, 劉平, 等. 棗縮果病發(fā)生與礦質(zhì)元素含量的關(guān)系[J]. 林業(yè)科學(xué),2019,55(2):109-117.
ZHANG X, SONG T L, LIU P, et al. Relationships betweenfruit shrinking disease and mineral element contents inZiziphusjujuba[J]. Scientia Silvae Sinicae,2019,55(2):109-117.
[22] 王惠文, 劉強(qiáng), 屠永平. 偏最小二乘回歸模型內(nèi)涵分析方法研究[J]. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào),2000,26(4):473-476.
WANG H W, LIU Q, TU Y P. Identification of optimal subspacefrom PLS regression[J]. Journal of Beijing University ofAeronautics and Astronautics,2000,26(4):473-476.
[23] 陳小燕, 王友升, 安琳, 等. 桃果實(shí)低溫貯藏期間揮發(fā)性物質(zhì)與感官特性的關(guān)系: 偏最小二乘回歸分析法[J]. 北京工商大學(xué)學(xué)報(bào)( 自然科學(xué)版),2010,28(4):36-40.
CHEN X Y, WANG Y S, AN L, et al. Relationshipsbetween sensory attributes and volatile compounds in peachduring cold storage: partial least squares regression[J].Journal of Food Science and Technology (Natural ScienceEdition),2010,28(4):36-40.
[24] 張歡, 高小峰, 雷夢(mèng)瑤, 等. 軟籽石榴果園土壤養(yǎng)分與果實(shí)品質(zhì)關(guān)系的多元分析及其優(yōu)化方案[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2022,51(4):111-119.
ZHANG H, GAO X F, LEI M Y, et al. Multivariate analysisof the relationship between soil nutrients and fruit qualityand optimization of soil nutrients in soft-seed pomegranateorchards[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences,2022,51(4):111-119.
[25] 張東, 趙娟, 韓明玉, 等. 黃土高原富士蘋(píng)果葉片礦質(zhì)養(yǎng)分與果實(shí)品質(zhì)相關(guān)性分析[J]. 園藝學(xué)報(bào),2014,41(11):2179-2187.
ZHANG D, ZHAO J, HAN M Y, et al. Correlation analysis of leafmineral nutrients with fruit quality in ‘Fuji apple in the LoessPlateau[J]. Acta Horticulturae Sinica,2014,41(11):2179-2187.
[26] 王小龍, 張正文, 邵學(xué)東, 等. 釀酒葡萄霞多麗植株礦質(zhì)元素含量與果實(shí)品質(zhì)關(guān)聯(lián)分析[J]. 中國(guó)果樹(shù),2022(7):40-49,65.
WANG X L, ZHANG Z W, SHAO X D, et al. Correlationanalysis of mineral element content and fruit quality of winegrape chardonnay[J]. China Fruits,2022(7):40-49,65.
[27] BLANCO A, FERN?NDEZ V, VAL J. Improving theperformance of calcium-containing spray formulations to limitthe incidence of bitter pit in apple (Malus×domestica Borkh.)[J].Scientia Horticulturae,2010,127(1):23-28.
[28] BENAVIDES A, RECASENS I, CASERO T, et al. Multivariateanalysis of quality and mineral parameters on Golden Smootheeapples treated before harvest with calcium and stored in controlledatmosphere[J]. Food Science & Technology International,2002:139-146.
[29] FALLAHI E, FALLAHI B, NEILSEN G H, et al. Effects ofmineral nutrition on fruit quality and nutritional disorders inapples[J]. Acta Horticulturae (ISHS),2010,868:49-59.
[30] PASSAM H C, KARAPANOS I C, ALEXOPOULOS A A. Thebiological basis of fruit quality[M]. New York: John Wiley &Sons, Inc.,2011.
[31] GUPTA U C, GUPTA S C. Sources and deficiency diseases ofmineral nutrients in human health and nutrition: a review[J].Pedosphere,2014,24(1):13-38.
[32] ?YSIAK G. The influence of harvest maturity and basicmacroelement content in fruit on the incidence of diseases anddisorders after storage of the ‘Ligol apple cultivar[J]. FoliaHorticulturae,2013,25(1):31-39.
[33] 彭程, 鄧林萍, 譚禾俊, 等. 黃金柰李果實(shí)品質(zhì)與土壤和葉片養(yǎng)分的關(guān)系[J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2022,42(11):27-35,52.
PENG C, DENG L P, TAN H J, et al. Relationship between fruitquality and nutrients in soil and leaves ofPrunus salicina var.cordata[J]. Journal of Central South University of Forestry &Technology,2022,42(11):27-35,52.
[34] 文婷, 楊莉, 劉德春, 等. 遂川金柑果實(shí)品質(zhì)與土壤、葉片、果實(shí)礦質(zhì)養(yǎng)分的相關(guān)性分析[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2021,43(5):983-995.
WEN T, YANG L, LIU D C, et al. Correlation analysis of the fruitquality of Suichuan kumquat and mineral nutrients in soil, leaf andfruit[J]. Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis,2021,43(5):983-995.
[35] 閆帥, 宋良, 劉振杰, 等. 南果梨葉片、果實(shí)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)與果實(shí)品質(zhì)的相關(guān)性分析[J]. 中國(guó)果樹(shù),2022(7):33-36.
YAN S, SONG L, LIU Z J, et al. Correlation analysis of leaf andfruit mineral nutrition and fruit quality of Nanguo pear[J]. ChinaFruits,2022(7):33-36.
[36] 周丹蓉, 林炎娟, 方智振, 等. 福建10 個(gè)不同產(chǎn)地‘ 芙蓉李果實(shí)品質(zhì)與礦質(zhì)元素含量的相關(guān)性與通徑分析[J]. 食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào),2022,13(4):1176-1184.
ZHOU D R, LIN Y J, FANG Z Z, et al. Correlation and pathanalysis of fruit quality and mineral element content of ‘Furonglifrom 10 kinds of different origins in Fujian[J]. Journal of FoodSafety & Quality,2022,13(4):1176-1184.
[ 本文編校:聞 麗]