黄华梨,张露荷,赵晓芳,张广忠,马存世,戚建莉,胡秉芬,朱红斌
(甘肃省林业科学研究院,甘肃 兰州 730020)
制干及干鲜兼用枣品种在甘肃沿黄灌区引种试验评价
黄华梨,张露荷,赵晓芳,张广忠,马存世,戚建莉,胡秉芬,朱红斌
(甘肃省林业科学研究院,甘肃 兰州 730020)
以引进成功的12个制干及干鲜兼用枣树品种4年生枣树及其枣果为试材,测定其树高、冠径、单株产量、单果质量、果核质量、可食率、含糖量、含酸量、糖酸比、Vc含量、微量元素铁含量、枣果口感、抗裂果性和抗病虫性等14个指标;采用因子分析法对其进行数据处理分析、综合评价和优良度排序。结果表明:提取的前5个主因子的累计贡献率达到92.50%,前5个主因子可以作为评价引进枣品种适应性及枣果品质性状的综合指标。12个品种综合得分及优良度排序,从好到差依次是:骏枣、新郑灰枣、金昌一号、壶瓶枣、赞皇大枣、晋赞大枣、金谷大枣、灰枣、阜星大枣、新星枣、悠悠和新星无核。该结果与各品种在甘肃沿黄灌区引种栽培适应性及其枣果品质的感官评价结果基本一致,说明因子分析法在引种栽培适应性及其枣果品质的综合性状比较和优良品种选择中有较大的应用参考价值。在甘肃沿黄灌区栽培制干及干鲜兼用枣品种,推荐选择大果型的骏枣、壶瓶枣、金昌一号、金谷大枣和中果型的新郑灰枣。
枣;引种;品质性状;因子分析;综合评价
枣树是原产我国的特有果树,大量古文献和出土文物表明,早在7000多年前,我国古代劳动人民就将枣树作为重要的栽培果树[1-2]。枣果含有丰富的营养物质,是上等的滋补食品[3-4]。枣还具有很高的医疗价值,果实、种仁、叶片、木心、枝皮均可入药。枣产量在枣、核桃、板栗三大干果中占首位。枣大致可以分为四类,即制干、鲜食、干鲜兼用和蜜枣品种[5]。前人对制干枣的品质描述、产区特征、枣区划分以及等级标准、枣果营养、功能成分与保健食品进行了大量研究[6-11]。但是关于在甘肃沿黄灌区引种枣树栽培试验评价其适应性和品质性状之间关系,以及综合性状的优劣的系统研究报道不多。
因子分析是将一些具有错综复杂关系的变量依据其相关性缩合为少数几个综合因子的一种多变量统计分析法,可用于样品的评价与分析,在很多领域都有成功应用[12]。近年,有很多学者将因子分析方法应用到枣树品质性状的综合评价中[13-16],也有学者[17-20]用于辣椒耐盐性、遗传差异、稻米与小麦品质等综合评价中。甘肃是中国枣产区之一,他独具特色的地理位置和自然环境资源为深入研究枣树提供了理想的场所和条件,是中国枣树研究及其产业发展和示范的理想基地[21]。目前,甘肃由于枣产业规模小、效益差,特别是品种单一、老化退化现象严重、病虫害多,品种结构、产业布局、适地适树等研究不足,所以,急需通过引种试验筛选出一批优良枣树品种来示范和推广。为此,本研究对引入甘肃沿黄灌区栽培成功的12个制干和干鲜兼用枣品种的相关指标进行了测定分析和评价,以揭示引种的各个品种在当地的适应性及品质表现,综合判定各品种品质性状的优劣,为生产中的良种选择和利用提供科学参考。
1.1 试验材料
以引进在甘肃沿黄灌区栽培成功的12个枣树品种4年生枣树及其枣果为材料,见表1。
1.2 适应性与枣果品质性状指标的测定
1.2.1 测定指标
引种适应性指标选择枣树体形成指标树高、冠径,生殖生长指标单株产量、单果质量、果核质量、可食率;枣果品质性状指标选择含糖量、含酸量、糖酸比、Vc含量、微量元素铁含量、枣果口感、抗裂果性和抗病虫性等。制干枣品种要求枣果个大、均匀,果皮韧性好、肉质细而致密、汁液少、含糖量高、口感好和外观美等。将上述所选品种及测定的14个指标,分别用X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11、X12、X13和X14表示。
1.2.2 测定方法
各品种所测定指标数据除微量元素铁的含量是干枣测定外,其他理化品质性状指标数据均是以鲜枣果为试材测定的。
树高、冠径测定,选取枣树样株5株,用钢卷尺测定,取其平均值。单株产量测定,选取树势中等的样树5株,分别采集称量质量,取其平均值。单果质量、果核质量测定,选取枣样果20个,用电子天平(0.01)称质量,取其平均值。可食率(%)=(单果鲜质量-单果核质量)/单果鲜质量×100。含糖量用3,5二硝基水杨酸法测定。含酸量用酸碱中和滴定法测定。糖酸比=含糖量/含酸量。Vc含量用2,6-二氯靛酚比色法测定[22]。微量元素铁含量采用火焰原子吸收光谱法测定。枣果口感可分为极好(5)、好(4)、中(3)、差(2)和极差(1)等5个等级,邀请7名专业人员按文献[23]的方法观察品尝,评定记分,取其平均值。抗裂果性用在果实成熟期调查统计裂果百分率确定,抗裂果性分为5级[24]:极易裂(裂果率>50%)记5,易裂(裂果率30%~50%)记4,中等(裂果率15%~30%)记3,抗裂(裂果率5%~15%)记2,极抗裂(裂果率<5%)记1。抗病虫性用在果实成熟期调查统计病虫果百分率确定,抗病虫性分为5级:高感(病虫果率>50%)记5,感病(病虫果率30%~50%)记4,中抗(病虫果率15%~30%)记3,抗病(病虫果率5%~15%)记2,高抗(病虫果率<5%)记1。
表1 12个枣树品种相关指标测定平均值
1.3 数据处理
按照多元统计分析中的因子分析法,采用DPS©数据处理系统[25],对12个枣树品种在甘肃沿黄灌区栽培的适应性及其各品种枣果品质性状所测定指标进行因子分析处理。
2.1 各品种测定指标的平均值、标准差和变异系数
变异系数是反映指标波动幅度大小的标尺。从表1可知,可食率的变异幅度很小(变异系数0.01,下同),单株产量和果核质量的变异幅度最大(0.95和0.71),其次是单果质量、抗裂果性、冠径和抗病虫性的变异幅度较大(0.47、0.38、0.34和0.31),其它7项指标的变异系数均在0.13~0.29之间。
2.2 各品种测定指标间的相关分析
从表2可知,枣树树高与含酸量呈极显著正相关,与单株产量、含糖量呈显著正相关,与微量元素铁含量呈显著负相关;枣树冠径与果核质量呈极显著正相关,与可食率呈极显著负相关,与单株产量、单果质量呈显著正相关;单株产量与果核质量、含糖量呈极显著正相关,与可食率呈极显著负相关,与单果质量、抗裂果性呈显著正相关;单果质量与果核质量、抗裂果性呈极显著正相关;果核质量与抗裂果性呈极显著正相关,与可食率呈极显著负相关。由于存在这些交互复杂相关性,直接利用所测得的指标对枣树品种的引种适应性及其枣果品质性状进行综合评价将会产生信息的大量重叠,从而导致评价结果出现一定偏差。
表2 12个枣品种测定指标间的相关系数
2.3 枣树适应性及枣果品质性状的因子分析
因子分析可以将多个实测数据值转化成为代表各类信息的综合指标进行分析,从而简化评价过程。由于表1中的数据是不同枣品种的生长、繁殖指标和枣果品质性状指标,其计量单位是不同的,数据量纲也是不一样的,不能直接做因子分析。进行因子分析时,对所测得的14个评价指标的原始数据采用标准化法处理,将其转化成为标准化数据,在用主成分法提取了5个特征根≥1的主因子,各个主因子的特征值、累积贡献率见表3。
表3 主因子的特征根、贡献率和累积贡献率
从表3可知,第1主因子的特征值是5.917 5,方差贡献率是42.27%,代表了全部所测定指标信息的42.27%,是最重要的公共因子,第2、第3、第4、第5主因子的重要性依次减少。前5个主因子的累计贡献率高达92.50%,可以选取前5个主因子作为评价引进枣品种适应性及枣果品质性状的综合指标。
计算前5个主因子的载荷矩阵,并对主因子进行方差最大正交旋转,得到旋转后因子的载荷矩阵,见表4。
从表4可知,第1主因子主要由冠径、单株产量、单果质量、果核质量、可食率、微量元素铁含量和抗裂果性等7个因子决定,它们的因子载荷分别是0.662 9、0.679 8、0.942 2、0.928 9、-0.673 4、-0.687 6和0.865 4,可把它们统称作适应性品质综合因子;第2主因子主要由树高、含酸量和Vc含量决定,它们的因子载荷分别是0.803 0、0.908 2和0.815 5,表明第2主因子主要反映了枣树树体高度和枣果含糖量、Vc含量特征特性,可以把它称作树高品质因子;第3主因子主要由单株产量、含糖量和糖酸比决定,它们的因子载荷分别是0.673 8、0.826 4和0.839 0,它主要反映了单株产量和枣果品质甜酸特性,可把它称作糖酸因子;第4个主因子主要由抗病虫性决定,它的因子载荷是0.991 2,它主要反映了枣果的抗病虫性,可把它称作抗病因子;第5个主因子由枣果口感决定,它的因子载荷是0.973 5,它主要反映了枣果的口感品质性状,可把它称作口感因子。其它主因子的贡献率都很小,可以舍去。因此,可以认为引种的适应性好坏由树高、冠径、单株产量、抗裂果性、抗病虫性决定,而枣果品质由单果质量、枣果口感、含糖量、含酸量和Vc含量决定。
表4 旋转后的因子载荷矩阵
2.4 各品种测定指标的主因子得分和综合评价
计算各个品种的主因子得分,依据前5个主因子的贡献率和因子得分Fi,可以建立综合评价数学模型:F=(33.37×F1+21.03×F2+17.49×F3+ 11.71×F4+8.90×F5)/92.50。
利用模型计算各个品种适应性及枣果品质性状的综合得分,依据各品种测定指标的综合得分进行优良度排序,见表5。
表5 各品种测定指标的各主因子得分、综合得分与优良度排序
从表5可知,甘肃沿黄灌区引种栽培的制干及干鲜兼用枣品种,其各个品种的适应性和枣果品质综合得分由高到低的顺序依次是:骏枣、新郑灰枣、金昌一号、壶瓶枣、赞皇大枣、晋赞大枣、金谷大枣、灰枣、阜星大枣、新星枣、悠悠、新星无核。由此可以认为骏枣、新郑灰枣、金昌一号最好,其次是壶瓶枣、赞皇大枣、晋赞大枣,新星无核、悠悠、新星枣、阜星大枣较差,金谷大枣和灰枣居中。
在引种的12个枣品种中,从枣树高度、冠径看,骏枣、壶瓶枣、金谷大枣和金昌一号表现最好,其次是新郑灰枣、晋赞大枣和赞皇大枣,其余5个品种表现较差;从单株产量看,骏枣、壶瓶枣最好,其次是金昌一号、金谷大枣、灰枣和新郑灰枣,其余6个品种表现不理想;从单果质量分析看,骏枣、壶瓶枣、金昌一号、金谷大枣、晋赞大枣和赞皇大枣属于大果型品种,灰枣和新星枣属于小果型品种,新郑灰枣、阜星大枣、新星无核和悠悠属于中果型品种;从含糖量分析,骏枣、新郑灰枣和金谷大枣较高,其次是金昌一号、灰枣、壶瓶枣和新星枣,其它5个品种均较低;从糖酸比分析,骏枣、新星枣最大,其次是金谷大枣、赞皇大枣和新星无核,其余7个品种较小且差别不大;从VC含量分析看,从高到低排序依次是新郑灰枣、阜星大枣、晋赞大枣、新星枣、金昌一号、壶瓶枣、骏枣、金谷大枣、悠悠、灰枣、赞皇大枣和新星无枣;从微量元素铁含量分析,从高到低依次是灰枣、新星枣、金谷大枣、阜星大枣、新星无核、晋赞大枣、赞皇大枣、悠悠、金昌一号、骏枣、壶瓶枣和新郑灰枣;从抗病虫性分析,除赞皇大枣中抗外,其余11个品种均属于抗病或高抗病虫品种;从抗裂果性分析,骏枣、金昌一号属于极易裂品种,晋赞大枣属于易裂品种,其它品种均属于中等和抗裂品种。
3.1 引种适应性分析
在12个引种枣品种中,从其树高、冠径和单株产量分析,骏枣、壶瓶枣、金昌一号、金谷大枣表现最好,其次是新郑灰枣、灰枣和晋赞大枣,其他品种的适应性及表现较差;但从枣果的抗裂果性看,骏枣、金昌一号极易裂果,壶瓶枣和金谷大枣中等裂果,其它品种均抗裂果;从抗病虫性分析,骏枣和金昌一号抗病虫,壶瓶枣和金谷大枣高抗病虫,其它品种除赞皇大枣中抗病虫外,均属于抗病虫或高抗病虫品种。
3.2 因子分析与综合评价
经过因子分析,将12个引进枣品种的14个适应性及枣果品质性状指标缩合成5个主因子。这5个主因子提供了原始测定指标性状92.50%的信息,而且是综合的、相互独立的指标,避免了众多重复信息的干扰。
在12个品种中,按各个品种综合得分及优良度比较排序,从好到差顺序依次是:骏枣、新郑灰枣、金昌一号、壶瓶枣、赞皇大枣、晋赞大枣、金谷大枣、灰枣、阜星大枣、新星枣、悠悠和新星无核。该结果与各品种在甘肃沿黄灌区引种栽培适应性及其枣果品质的感官评价结果基本一致,说明因子分析法在引种栽培适应性及其枣果品质的综合性状比较和优良品种选择中有较大的应用参考价值。在甘肃沿黄灌区发展枣产业,推荐选择大果型的骏枣、壶瓶枣、金昌一号、金谷大枣和中果型的新郑灰枣,小果型品种不予选择。推荐建议中的品种骏枣、壶瓶枣与樊保国等[26]的研究结果一致。
因子分析方法用于枣品种引种的适应性及其枣果品质比较与优中选优,既可以把握各个品种的综合性状表现,又可以简化选择程序,较请专家品鉴打分更方便快捷,而且更具有科学性和可操作性。为了更加客观全面和科学评价引种枣品种的适应性和品质,对枣果口感品质指标采用赋值的方法以及更加科学综合评价方法的探讨,尚有待于更进一步的深入研究。
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Evaluation on the Introduction Experiment of Dried Jujube Varieties and Fresh Combination Dry Jujube Cultivars in Yellow River Irrigated Regions of Gansu
HUANG Hua-li, ZHANG Lu-he, ZHAO Xiao-fang, ZHANG Guang-zhong, MA Cun-shi, QI Jian-li, HU Bing-fen, ZHU Hong-bin
(Gansu Academy of Forestry, Lanzhou, 730020, China)
12 successfully introduced dried jujube and fresh combination dry jujube cultivars of 4 years old were used as the research objects to measure the 14 indexes, such as the tree height, crown diameter, yield per plant, single fruit weight, the nucleus weight, edible rate, sugar content, acid content, sugar-acid ratio, Vc content, micro-elements Fe content, jujube fruit on the palate, cracking resistance and resistance to diseaseand insect pests. The data processing analysis, comprehensive evaluation and excellent degree sorting were carried out by factor analysis. The results showed that the cumulative contribution rate of the first five main factors was 92.50%, and the first five main factors could be used as the comprehensive index to evaluate the adaptability of jujube cultivars and the quality traits of jujube. Comprehensive score and excellent degree of order of 12 varieties, from good to bad followed by: Junzao, Xinzhenghuizao, Jinchangyihao, Hupinzao, Zanhuangdazao, Jinzandazao, Jingudazao, Huizao, Fuxingdazao, Xinxingzao, Youyou and Xinxingwuhe. The results were consistent with the actual performance and the fruit quality of different jujube varieties in Yellow River irrigated regions of Gansu, which indicated that the factor analysis method has a great application reference value in the comparison of the adaptability of introduction and cultivation, the comprehensive traits of jujube fruit quality and the selection of excellent varieties. It is recommended to choose big fruit type of Junzao, Hupinzao, Jinchangyihao and Jingudazao and middle type of Xinzhenghuizao to cultivate and develop dried jujube varieties and fresh combination dry jujube cultivars in Yellow River irrigated regions of Gansu.
jujube; introduction; qualitative character; factor analysis; comprehensive evaluation
S665.1
A
10.3969/j.issn. 1006-0960.2016.04.006
1006-0960(2016)04-0023-06
2016-11-18
林业公益性行业科研专项“甘肃沿黄灌区枣产业升级关键技术研究与示范”(项目编号:201304702)。
黄华梨(1963—),男,四川广元人,正高级工程师,主要从事经济林和自然保护管理与研究工作。E-mail: gshhl@hotmail.com