關(guān)鍵詞：石榴；果實(shí)品質(zhì)；變異系數(shù)；隸屬函數(shù)評價法

中圖分類號：S665.4 文獻(xiàn)標(biāo)識號：A 文章編號：1001-4942（2024）11-0068-08

石榴（Punica granatum L.）屬石榴科（Puni-caceae）石榴屬（Punica）落葉灌木或小喬木，原產(chǎn)于伊朗和阿富汗等中亞地區(qū)，由漢代張騫經(jīng)絲綢之路傳入我國，至今已有2000多年的栽培歷史。經(jīng)過長期的自然進(jìn)化和人工選擇，我國現(xiàn)有石榴栽培品種300多個，形成了山東棗莊、河南滎陽、陜西臨潼、安徽懷遠(yuǎn)、四川會里、云南蒙自和新疆葉城7個石榴主產(chǎn)區(qū)。石榴是集食用、藥用、觀賞、綠化于一體的重要經(jīng)濟(jì)林樹種，具有較高的經(jīng)濟(jì)、社會、觀賞和生態(tài)價值，發(fā)展?jié)摿薮?，深受人們青睞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年，我國石榴種植面積達(dá)11.6萬公頃，居世界第一位，石榴產(chǎn)業(yè)已成為當(dāng)?shù)氐闹еa(chǎn)業(yè)和特色產(chǎn)業(yè)，在調(diào)整農(nóng)村農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、增加農(nóng)民收入和保障生態(tài)安全等方面發(fā)揮了重要作用。

果實(shí)品質(zhì)是決定石榴商品價值及能否推廣的重要依據(jù)，進(jìn)行果實(shí)品質(zhì)的科學(xué)評價，對優(yōu)化石榴品種種植結(jié)構(gòu)、篩選優(yōu)良種質(zhì)及創(chuàng)制新品種等具有重要意義。目前有關(guān)石榴果實(shí)品質(zhì)的評價多是基于單一石榴品種不同成熟期的品質(zhì)或采后營養(yǎng)物質(zhì)與生物活性功能的研究，而基于多個品種間的果實(shí)品質(zhì)間差異的綜合評價鮮有報道。本研究選取山東省15個石榴主栽品種（系）引種至河南省滎陽市種植，并對各個品種的7個果實(shí)特征性指標(biāo)（裂果率、單果重、百籽粒重、總籽粒重、皮厚、出汁率和可食率）和6個果實(shí)營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)（可溶性固形物、總酸、總糖、還原型抗壞血酸和木質(zhì)素含量及糖酸比）進(jìn)行測定分析，再分別采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法和聚類分析法對15個石榴品種（系）的果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行綜合評價，旨在為石榴果實(shí)的采后處理、優(yōu)良品種的引種推廣和優(yōu)良石榴種質(zhì)資源的開發(fā)利用提供科學(xué)參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試15個石榴品種（系）均為扦插苗（表1），源于山東省石榴種質(zhì)資源圃，2016年春種植在位于河南省滎陽市汜水鎮(zhèn)的鄭州成皋生態(tài)農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司農(nóng)業(yè)生態(tài)園，樹體生長良好，無病蟲害。

1.2試驗(yàn)方法與指標(biāo)測定

于2020年秋，果實(shí)成熟期采收15個品種（系）石榴果實(shí)，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行品質(zhì)指標(biāo)測定。以單株為1個重復(fù)，每個品種（系）設(shè)6個重復(fù)。單株產(chǎn)量用電子秤（1g）稱重記產(chǎn)，單果重、百粒籽重和總粒重用天平（0.01g）稱重記錄，果皮厚度用數(shù)顯游標(biāo)卡尺（0.001 mm）測量?？扇苄怨绦挝锖坑脭?shù)顯糖度計(jì)（ATAGO PAL-3）測定，出汁率用稱重法測定，總酸含量和總糖含量分別采用酸堿滴定法和蒽酮法測定，還原型抗壞血酸含量采用分光光度法測定，木質(zhì)素含量采用巰基乙酸法測定。

出汁率（%）=（百粒籽粒重一百粒種子重）／百粒籽粒重×100：

可食率（%）=總籽粒重／單果重×100。

1.3數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel 2019和SPSS 20.0軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析。文中數(shù)據(jù)為6個重復(fù)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)方差（SD）。

變異系數(shù)（%）=標(biāo)準(zhǔn)偏差／平均值×100。

采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法分別對15個石榴品種（系）的各項(xiàng)果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以確定各指標(biāo)對果實(shí)品質(zhì)的影響程度。通過比較各品種（系）所有測定指標(biāo)隸屬函數(shù)值的平均值大小，確定其果實(shí)品質(zhì)的優(yōu)劣，平均隸屬函數(shù)值越大，則果實(shí)品質(zhì)越優(yōu)。

隸屬函數(shù)值計(jì)算方法：

2結(jié)果與分析

2.1不同石榴品種（系）單株產(chǎn)量和裂果率表現(xiàn)

如表2所示，不同石榴品種（系）5年生樹單株產(chǎn)量和裂果率的變異系數(shù)分別為66.55%和74.39%，表明單株產(chǎn)量和裂果率均存在較大的品種間差異。其中，大青皮酸單株產(chǎn)量最高為8.85kg，其次是發(fā)芽紅（7.85kg），第3位是巨籽蜜（5.00kg），青皮甜、謝花甜、霜紅寶石和狀元紅的單株產(chǎn)量在3.0～5.0kg之間，大馬牙、二白、牡丹石榴、青皮酸和泰山紅的單株產(chǎn)量在2.0～3.0kg之間，大紅皮甜、崗榴和蒙陽紅的單株產(chǎn)量均低于2.0kg，特別是蒙陽紅僅為0.74 kg。

蒙陽紅和霜紅寶石未發(fā)現(xiàn)裂果，其他13個品種（系）均存在不同程度的裂果。牡丹石榴和發(fā)芽紅的裂果率嚴(yán)重，分別為52.17%和50.00%；二白、巨籽蜜、狀元紅、大馬牙、大青皮酸、青皮甜、青皮酸、謝花甜的裂果率在20.00%～40.00%之間：大紅皮甜的裂果率較低，為13.89%；泰山紅和崗榴的裂果率為次低和最低，分別為3.64%和3.13%。

2.2不同石榴品種（系）果實(shí)主要經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)

如表3所示，15個石榴品種（系）單果重、總籽粒重、百粒籽重和皮厚的變異系數(shù)均大于15%，均存在較大程度的品種間變異。青皮甜、大青皮酸、二白、大馬牙和巨籽蜜的單果重均大于400 g，屬于特大型果；霜紅寶石、狀元紅、崗榴和青皮酸的單果重在300～400g之間，屬于大型果；牡丹石榴、泰山紅、謝花甜、發(fā)芽紅和大紅皮甜的單果重在150～300g之間，屬于中型果；蒙陽紅的單果重最小，僅為141.65g，屬于小型果。霜紅寶石、牡丹石榴、大馬牙、謝花甜、狀元紅、巨籽蜜、泰山紅、崗榴、青皮甜、二白和青皮酸共11個品種的百粒籽重在30～50 g之間，屬于中等籽粒；蒙陽紅、大青皮酸、發(fā)芽紅和大紅皮甜的百粒籽重小于30g，屬于小籽粒。崗榴果實(shí)的果皮最厚，為6.70mm;霜紅寶石、巨籽蜜、狀元紅、大馬牙、青皮甜、謝花甜、二白和青皮酸的果皮較厚，在3～5mm之間；蒙陽紅、牡丹石榴、大青皮酸和大紅皮甜的果皮較薄，在2～3mm之間；泰山紅和發(fā)芽紅的果皮較薄，小于2mm。

15個石榴品種（系）果實(shí)出汁率和可食率的變異系數(shù)均小于10%，是較為穩(wěn)定的指標(biāo)。15個石榴品種（系）的果實(shí)出汁率均大于75.00%，其中大青皮酸最高，為83. 51%，其次是青皮酸（81.19%）、霜紅寶石（81.15%）、泰山紅（80.45%）、謝花甜（80.33%）、二白（80.01%），蒙陽紅的出汁率最低，為75.51%。15個石榴品種（系）中，崗榴的果實(shí)可食率最低為44.86%，其他14個品種（系）的果實(shí)可食率均大于50.00%，其中狀元紅、巨籽蜜和發(fā)芽紅均大于60.00%。

2.3不同石榴品種（系）果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)表現(xiàn)

如表4所示，反映石榴內(nèi)在品質(zhì)的6個指標(biāo)均存在不同程度的變異。其中，總酸含量存在高度變異，變異系數(shù)為101.66%；總糖含量、糖酸比、還原型抗壞血酸和木質(zhì)素含量的變異系數(shù)均大于10.00%，品種間變異性較大；可溶性固形物含量的變異系數(shù)為4.02%，是較為穩(wěn)定的指標(biāo)。

15個石榴品種（系）果實(shí)可溶性固形物含量均大于14.00%，達(dá)到優(yōu)良品種標(biāo)準(zhǔn)，其中大紅皮甜、大馬牙、崗榴、大青皮酸和青皮酸的可溶性固形物含量均大于16.00%，霜紅寶石和牡丹石榴的可溶性固形物含量均小于15.00%。供試品種（系）中，果實(shí)總酸含量最高的是青皮酸（21.64mg/g），其次是大青皮酸（14.47 mg/g）、牡丹石榴（9.21mg/g），其余12個品種（系）果實(shí)總酸含量均小于4.00mg/g，特別是崗榴、大馬牙總酸含量分別位居次低（2.56mg/g）和最低（2.55mg/g）。崗榴、泰山紅、蒙陽紅、巨籽蜜、大青皮酸、發(fā)芽紅和牡丹石榴總糖含量均大于400.00mg/g，青皮酸含量最低為277.14mg/g，其余7個品種（系）總糖含量在300.00～400.00m/g之間。青皮酸的糖酸比最小為12.80，其次是大青皮酸（28.69），屬于酸石榴品種，其余13個品種（系）的糖酸比范圍在43.92～178.59之間，均屬于甜石榴品種。二白、發(fā)芽紅和狀元紅的還原型抗壞血酸含量均大于600.00μg/g，泰山紅、謝花甜和青皮酸的還原型抗壞血酸含量均小于400.00μg/g，其余9個品種（系）的還原型抗壞血酸含量在400.00～600.00μg/g之間。二白、發(fā)芽紅、大馬牙、大青皮酸、青皮酸和蒙陽紅的木質(zhì)素含量均大于0.30 mg/mg，果實(shí)籽粒屬于硬核：巨籽蜜和狀元紅的木質(zhì)素含量均小于0.20mg/mg，果實(shí)籽粒屬于軟籽；其余7個品種（系）的木質(zhì)素含量在0.20～0.30 mg/mg之間，果實(shí)籽粒仁半軟。

2.4不同石榴品種（系）果實(shí)品質(zhì)綜合評價

本研究基于13個石榴果實(shí)的外在、內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)，采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法對15個石榴品種（系）的果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行綜合評價，結(jié)果見表5。15個石榴品種（系）的平均隸屬函數(shù)值范圍為0.39～0.69。將平均隸屬函數(shù)值≥0.6的劃為一類，主要包含二白、狀元紅、巨籽蜜、大青皮酸、大馬牙、青皮甜、崗榴；將0.5≤平均隸屬函數(shù)值lt;0.6的劃為一類，主要包含泰山紅、大紅皮甜、霜紅寶石和蒙陽紅、發(fā)芽紅；將平均隸屬函數(shù)值lt;0.5的劃為一類，主要包含謝花甜、牡丹石榴和青皮酸。

3討論與結(jié)論

果實(shí)品質(zhì)是評價石榴品種優(yōu)劣的重要依據(jù)之一，主要由外觀品質(zhì)（包括果實(shí)形狀、果實(shí)大小、單果重、果實(shí)顏色等）與內(nèi)在品質(zhì)（主要包括風(fēng)味、香氣、糖酸比、可溶性固形物含量、營養(yǎng)成分組成等）構(gòu)成，且存在較大的品種間差異。本研究對河南滎陽引自山東的15個石榴品種（系）的果實(shí)品質(zhì)，包括7個果實(shí)特征性指標(biāo)（裂果率、單果重、百籽粒重、總籽粒重、皮厚、出汁率和可食率）和6個果實(shí)營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)（可溶性固形物、總酸、總糖、還原型抗壞血酸、木質(zhì)素含量和糖酸比）進(jìn)行了綜合測定分析。

裂果是果實(shí)生長發(fā)育過程中普遍發(fā)生的一種生理性病害，它不僅導(dǎo)致果實(shí)外觀破壞、品質(zhì)降低，而且顯著增加果實(shí)受病原菌和寄生蟲侵害的風(fēng)險，導(dǎo)致其保質(zhì)期縮短，易發(fā)生腐敗變質(zhì)，嚴(yán)重影響果實(shí)的商品特性和銷售特性，是限制石榴產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重要因素。研究表明，影響石榴裂果的主要因素有品種自身遺傳特性（如果實(shí)大小、形狀、生長速度、含水量、果皮特性、果實(shí)開裂相關(guān)基因表達(dá)情況等）、生長環(huán)境條件（如溫度、光照、降水、病蟲害等）和栽培管理方式（如施肥、灌溉、防曬、套袋及生長調(diào)節(jié)劑的施用等）等20-21]。本研究中，河南滎陽引種的15個石榴品種（系）果實(shí)裂果率的變異系數(shù)為74.39%，存在較大的品種間變異，其中牡丹石榴和發(fā)芽紅的裂果率大于50.00%，泰山紅和崗榴的裂果率低于5%，蒙陽紅和霜紅寶石未發(fā)現(xiàn)裂果。石榴果實(shí)果皮厚度是衡量果實(shí)耐運(yùn)特征的重要指標(biāo)之一，存在很大的品種間差異，一般來說果皮越厚，其粗纖維含量越高，細(xì)胞間連接越緊密，越難斷裂，越不容易裂果，果實(shí)越耐貯耐運(yùn)，然而，果皮過厚也會降低果實(shí)的有效可食率。本研究中，崗榴果實(shí)的果皮最厚，為6.70mm，可食率最低為44.86%，耐貯運(yùn)，可跨區(qū)域運(yùn)輸銷售加工；霜紅寶石、巨籽蜜、狀元紅、大馬牙、青皮甜、謝花甜、二白和青皮酸的果皮較厚，大于3mm，較耐貯運(yùn)，可食率大于50.00%；蒙陽紅、牡丹石榴、大青皮酸、大紅皮甜、泰山紅和發(fā)芽紅的果皮較薄，小于3mm，不耐貯運(yùn)，果實(shí)可食率均大于50.00%，適宜于產(chǎn)地加工或鮮食。本研究發(fā)現(xiàn)15個品種（系）果實(shí)的果皮厚度與裂果率不存在一致性，推測裂果率的品種間差異可能與石榴品種的其他果皮特性（果皮的力學(xué)特征、果皮細(xì)胞的組織結(jié)構(gòu)等）有關(guān)，該研究結(jié)果可為培育抗裂果石榴品種提供參考依據(jù)。

籽粒是石榴的主要食用部分，籽粒品質(zhì)（包括籽粒重、籽粒硬度、出汁率、籽粒營養(yǎng)成分組成等）是石榴果實(shí)品質(zhì)的主要組成部分。百粒籽重和出汁率是評價石榴籽粒大小及是否適合鮮榨加工的重要指標(biāo)。研究表明，果實(shí)籽粒大小與出汁率呈正相關(guān)，即籽粒越大，出汁率越高。本研究中15個石榴品種（系）百粒籽重和出汁率的變異系數(shù)分別為15.01%和2.48%。霜紅寶石、牡丹石榴、大馬牙、謝花甜、狀元紅、巨籽蜜、泰山紅、崗榴、青皮甜、二白和青皮酸共11個品種（系）的百粒籽重為30～50 g，屬于中等籽粒；蒙陽紅、大青皮酸、發(fā)芽紅和大紅皮甜的百粒籽重小于30g，屬于小籽粒。15個石榴品種（系）的果實(shí)出汁率均大于75.00%，均適宜于鮮榨加工用，其中大青皮酸的最高，為83.51%，其次是青皮酸（81.19%），蒙陽紅的出汁率最低，為75.51%。籽粒硬度是鮮食石榴的重要品質(zhì)指標(biāo)，直接影響石榴的口感、可食性及消費(fèi)者的認(rèn)可度。木質(zhì)素作為植物細(xì)胞壁的基本結(jié)構(gòu)物質(zhì)，其含量的差異是影響石榴籽粒硬度的主要因素，是被用作評價石榴籽粒硬度的生理指標(biāo)。研究表明，硬籽石榴種皮木質(zhì)素含量較高，不方便食用，而軟籽石榴種皮木質(zhì)素含量較低，可直接食用，無需吐渣，更受消費(fèi)者的青睞。本研究中果實(shí)籽粒木質(zhì)素含量的變異系數(shù)為20.45%，存在較大程度的品種間變異。二白、發(fā)芽紅、大馬牙、大青皮酸、青皮酸和蒙陽紅的木質(zhì)素含量大于0.30mg/mg，果實(shí)籽粒屬于硬核：巨籽蜜和狀元紅的木質(zhì)素含量小于0.20 mg/mg，果實(shí)籽粒屬于軟籽；其余7個品種（系）的木質(zhì)素含量在0.20～0.30mg/mg之間，果實(shí)籽粒仁半軟。該研究結(jié)果可為軟籽石榴新種質(zhì)的培育提供參考依據(jù)。

可溶性固形物、總酸、總糖含量及糖酸比是決定石榴果實(shí)風(fēng)味的主要因素，還原型抗壞血酸含量是評價石榴營養(yǎng)價值的重要指標(biāo)之一。本研究15個石榴品種（系）中，反映石榴內(nèi)在品質(zhì)的這5個指標(biāo)均存在不同程度的變異，其中總酸含量存在高度變異，變異系數(shù)為101.66%；總糖含量、糖酸比、還原型抗壞血酸含量和木質(zhì)素含量的變異系數(shù)均大于10.00%，表明品種間的變異性較大；可溶性固形物含量的變異系數(shù)為4.02%，是較為穩(wěn)定的指標(biāo)。15個石榴品種（系）的果實(shí)可溶性固形物含量均大于14.00%，達(dá)到優(yōu)良品種標(biāo)準(zhǔn)。青皮酸的糖酸比最小為12.80，其次是大青皮酸（28.69），屬于酸甜石榴品種，其余13個品種（系）的糖酸比范圍為43.92～178.59，均屬于甜石榴品種。二白、發(fā)芽紅和狀元紅的還原型抗壞血酸含量均大于600.00μg/g，具有較好的抗氧化功能。

果實(shí)品質(zhì)是一個復(fù)合性狀，單一指標(biāo)不能說明某一品種果實(shí)品質(zhì)的優(yōu)劣?；诙嘀笜?biāo)的模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)評價法消除了品種（系）間的固有差異，能夠較準(zhǔn)確地反映不同品種（系）的差異，評價結(jié)果客觀可靠，已成為經(jīng)濟(jì)林果實(shí)品質(zhì)綜合評價的主要方法。楊雪梅等基于平均單果重、可溶性固形物含量、籽粒含水量、果形指數(shù)、百粒籽重和籽粒硬度等指標(biāo)運(yùn)用隸屬函數(shù)評價法對山東、河南、安徽、新疆4個石榴主產(chǎn)區(qū)的21個主栽品種進(jìn)行了品質(zhì)評價，并根據(jù)綜合隸屬因子將21個品種分為4個等級：綜合隸屬因子≥3.6的品種劃為Ⅰ級，為優(yōu)質(zhì)品種；3.2≤綜合隸屬因子lt;3.6的品種劃為Ⅱ級，為次優(yōu)級品種；2.8≤綜合隸屬因子lt; 3.2的品種劃為Ⅲ級，為中等品質(zhì)；綜合隸屬因子lt;2.8的品種劃為Ⅳ級，品質(zhì)低等。本研究基于13個石榴果實(shí)的外在和內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)，采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法對15個石榴品種（系）的果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行綜合評價，結(jié)果為：狀元紅、巨籽蜜、二白、青皮甜、崗榴、大青皮酸、大馬牙的平均隸屬函數(shù)值≥0.6，品質(zhì)優(yōu)；0.5≤平均隸屬函數(shù)值lt;0.6的有泰山紅、大紅皮甜、霜紅寶石、蒙陽紅、發(fā)芽紅，品質(zhì)中等；謝花甜、牡丹石榴、青皮酸的平均隸屬函數(shù)值lt;0.5，品質(zhì)較差。該評價結(jié)果與各品種（系）石榴果實(shí)生長狀況和形態(tài)表現(xiàn)基本一致，說明隸屬函數(shù)法可準(zhǔn)確反映不同石榴品種的果實(shí)綜合品質(zhì)。該結(jié)果可為專用型石榴品種篩選提供參考。