成都地区欧李品种果实品质分析与综合评价

温 静，周兰英，蒲光兰

（四川农业大学林学院，成都 611130）

欧李（Cerasus humilis Bunge）为蔷薇科（Rosaceae）樱属（Ceraras）的一种矮小灌木，是一种集观赏、食用、药用等一体的第三代野生果树，主要分布于我国的东北、华北、西北和华东等地区[1]。欧李果实为小型核果，呈圆形或扁圆形，果肉细腻，口感偏酸，可鲜食与加工。欧李果实营养丰富，富含人体所需的多种微量元素和各种维生素，尤其富含钙元素，被誉为“钙果”[2]。随着果树产业的迅猛发展和人民物质生活水平的提高，人们对果品的消费观发生了重大转变，从基本的数量需求发展至对果品外观形状、营养价值及食用安全的需求[3]。由于欧李果实具有极高的经济价值和营养价值，越来越受到研究学者们的关注。

果实品质是决定果实经济价值的关键因素，而果实品质的综合评价是良种选育和果品选优的重要参考依据[4]。对果实品质进行科学、合理地分析与评价一直是困扰学者们的一个难题，由于不同的果品其相关品质性状指标各不相同，各个相关性状指标的单位不同，性状指标数值也存在较大差异，故建立一个能够量化的数学模型进行果实品质的综合评价显得尤为重要[5]。欧李在引种地的果实品质表现是决定其经济价值的关键，也是其引种适应性评价和是否能推广应用的重要参考，对欧李果实品质进行客观、合理的分析与综合评价，是欧李资源利用过程的重要步骤。近年来，有关学者利用隶属函数法、主成分分析法、模糊评判法和标准化值加权法等方法对杨梅[3]、冰糖橙[5]、枣[6]、砂梨[7]、葡萄[8]、猕猴桃[9]、蓝莓[10]和樱桃[11]等果实进行了分析与综合评价。目前，有关欧李果实品质综合评价方面的研究尚未见报道。果实品质指标包括内在品质指标和外在品质指标，外在品质指标的测定以单果重、果形指数和果实性状为主，内在品质指标的测定以可溶性固形物、可滴定糖、维生素C 和可溶性酸为主[12]。由于欧李果实富含钙元素，因此也将其作为果实品质评价的指标之一，据此，本研究以成都地区引种的9 个欧李品种为试材，通过对单果重、可溶性糖、可滴定酸、蛋白质、维生素C 和钙含量等12 项果实品质指标的测定，运用主成分分析法对果实品质进行综合评价以期构建科学的欧李果实品质评价体系，为欧李的引种与栽培提供重要的参考依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地位于四川省成都市温江区报恩村（E103°49'24"，N30°45'56"），海拔 526 m。试验区属亚热带湿润气候区，年平均气温为16 ℃，年均降雨量为942.5 mm，年均日照1 104 h，全年无霜期长达281 d。该区域四季分明，春季气温回暖早，夏季温度高，云雨多，秋季多绵雨，冬季多雾，霜雪较少。试验地地面平坦，肥力中等，土壤为壤土，pH 值为6.7。

1.2 试验品种

试验品种为从山西省绛县生态苗圃引进的9个2 年生欧李品种：燕山2 号、燕山1 号、内蒙大、16-8、农大 7 号、鲁 2、鲁 1、蒙艳早红和京欧 1 号。引进的欧李苗高40 cm 以上，地径5 mm 以上，无病虫害。试验品种于2016 年12 月17 日定植，每个品种种植300 株左右，株行距1.0 m×0.5 m，栽培管理条件一致，长势良好，树体健康。

1.3 试验方法

以单株欧李为1 个试验小区，于果实成熟（果实成熟指50%的果实已着色的时期）时随机采欧李果实10 个，测量各欧李品种的单果鲜重，并计算平均单果重，重复3 次，下同；用电子游标卡尺测量欧李果实的横径和纵径，并应用公式（果形指数=纵径/横径）来计算果形指数；用电子天平测量果核重，计算可食率（可食率=（单果鲜重-果核重）/单果鲜重×100%）；同样，用电子天平测量烘干果实重，计算含水率（含水率=（单果鲜重-烘干果重）/单果鲜重×100%）；用LB90T 手持折光仪测定可溶性固形物；采用2,6-二氯酚靛酚滴定法[11]测定维生素C 含量；采用酸碱中和滴定法[11]测定可滴定酸含量，并计算固酸比（固酸比=可溶性固形物/可滴定酸）；采用蒽酮比色法[11]测定可溶性糖含量，并计算糖酸比（糖酸比=可溶性糖/可滴定酸）；采用考马斯亮蓝G-250 染色法[10]测定可溶性蛋白含量；采用火焰原子发射法测定钙含量，具体操作如下：洗净果实，取果肉在60 ℃条件下烘干处理并粉碎，使用 HNO3-30% H2O2混合液（5∶1）消解并消煮，最后使用原子吸收光谱仪测定钙元素含量。

1.4 数据分析

在主成分分析前，考虑到各指标的方向性不同，用隶属函数法（公式①）和反隶属函数法（公式②）对各指标数据进行正向化处理，消除指标异向性对综合评价的影响，其中，可滴定酸采用反隶属函数法处理，其余指标均采用隶属函数法处理。采用Excel 2010 整理数据；采用SPSS 20.0 进行方差分析、相关性分析和主成分分析；运用Duncan 法进行多重比较。

式中，Ain为第n 个品种的第i 个正相关指标的隶属函数值；Bin为第n 个品种的第i 个负相关指标的隶属函数值；Xin为第n 个品种的第i 个性状指标的原始值；Ximin为第i 个指标的最小值；Ximax为第i个指标的最大值；Fjn为第n 个品种第j 个主成分的分值；m 为累计贡献率大于85%的主成分的个数；Cij为第j 个主成分第i 个指标的特征向量；Ej为第j个主成分的权重；Dj为第j 个主成分的特征值；Fn为主成分分析法得到的各品种果实品质综合得分。

2 结果与分析

2.1 欧李果实品质分析

对9 个欧李品种的果实品质指标进行比较分析（见表1）发现，品种间的可溶性蛋白含量、单果重和钙含量等品质指标的变异系数较大，其中可溶性蛋白含量的变异系数最大，达41.51%。不同欧李品种的单果重、果实横径和果实纵径分别为2.24～5.89 g、15.48～22.69 mm 和 14.71～20.45 mm，其中，农大 7号的单果重、果实横径和果实纵径最大，且显著大于除燕山2 号、燕山1 号和京欧1 号之外的其他品种。不同欧李品种的果形指数为0.91～1.04，果形为近圆形和圆形。不同欧李品种的可溶性固形物、固酸比、可溶性蛋白含量分别为9.71%～13.30%、4.30～9.09和14.71～44.90 mg/g，其中，燕山 2 号的最大，且显著大于其他品种。不同欧李品种的可食率为82.14%～91.53%，其中，16-8 的最小，且显著小于其他品种。不同欧李品种的可溶性糖含量、可滴定酸含量、糖酸比分别为 3.50%～4.16%、1.36%～2.28%和 1.54～2.72，各品种的糖酸比值较小，这与其果实风味表现为酸涩口感相吻合。不同欧李品种的含水率为71.20%～80.76%，其中，16-8 的最小，且显著小于除鲁2 之外的其他品种。不同欧李品种的维生素C 含量为 5.68～6.97 mg/100 g，其中，16-8 的最大，且显著大于除内蒙大、农大7 号、鲁2 之外的其他品种。不同欧李品种的钙含量为11.02～32.72 mg/100 g，其中，蒙艳早红的最大，且显著大于其他品种，京欧1号的最小，且显著小于其他品种。由此可知，不同欧李品种果实品质指标的简单相互关系在表1 中可以得出。然而，各品种果实的综合品质难以体现，因此需要建立果实的综合评价模型并对其进行综合比较。

2.2 欧李果实品质指标的相关性分析

相关分析是研究变量之间相关关系的一种统计分析方法，在分析变量间的相关程度时，一般使用相关系数进行统计度量[13]。为了探讨欧李果实品质指标间的相互联系，对9 个欧李品种的12 项果实品质指标进行了相关性分析。由表2 可知，单果重与含水率呈显著正相关，与可溶性蛋白呈极显著正相关，即果实越重，含水率和可溶性蛋白含量就越大；可食率与含水率呈极显著正相关；固酸比与可溶性固形物呈显著正相关，与糖酸比呈极显著正相关，与可滴定酸呈极显著负相关；糖酸比与维生素C含量呈显著负相关，与可滴定酸呈极显著负相关。故不同品种欧李果的各性状间的相关性明显，各性状间存在信息重叠，若进行综合评价必须剔除评价性状间的重复信息，使综合评价的结果更科学。

2.3 欧李果实品质指标的主成分分析

将表1 中9 个欧李品种果实性状指标经隶属函数法和反隶属函数法处理后进行主成分分析（见表3）可知，提取的前4 个成分的贡献率共计为86.515%，即这4 个主成分所含信息占总体信息的86.515%，符合分析要求。由各特征向量值得，影响第1 主成分的主要是固酸比、糖酸比和可滴定酸，为口感因子，贡献率为50.126%；影响第2 主成分的主要是果形指数和单果重，为质量因子，贡献率为16.028%；影响第3 主成分的主要是可食率，为可食因子，贡献率为11.159%；影响第4 主成分的主要是可溶性糖、维生素C 和钙含量，为营养因子，贡献率为9.203%。

表1 欧李的果实品质Table 1 The fruit quality of Cerasus humilis

2.4 欧李果实品质的综合评价

根据公式③，得出提取的4 个主成分的得分公式分别为：

表2 欧李果实品质指标的相关性分析Table 2 Correlation analysis of Cerasus humilis fruit quality indices

表3 4 个主成分的特征向量、特征值、贡献率及累计贡献率Table 3 The eigenvector，eigenvalue，account and total account of 4 PCs

根据公式④和⑤，以4 个主成分所对应的贡献率占总的贡献率的比例为权重，计算出评价欧李果实综合得分的评价模型：F=0.579 4F1+0.185 2F2+0.129 0F3+0.106 3F4。

由表4 可知，9 个欧李果实综合品质排序为：燕山2 号＞农大 7 号＞燕山 1 号＞京欧 1 号＞鲁 1＞内蒙大＞蒙艳早红＞鲁2＞16-8，其中，燕山2 号的果实品质综合得分最高，其在成都地区的果实综合品质最优。

3 讨论

3.1 欧李果实品质特征

京欧1 号在原产地的单果重均值为6.2 g，含水率均值为82.4%，可食率均值为94.5%，可溶性固形物均值为15.4%，维生素C 含量均值为380 mg/kg[14]，引种成都地区后均下降。燕山1 号在原产地的含水率均值为82%，可食率均值为97%，可溶性固形物为10%～15%[15]，引种成都地区后均下降。农大7 号在原产地的含水率均值为61.1%，可食率均值为94.4%，可溶性固形物均值为14.57%，维生素C 均值为506.9 mg/kg[16]，引种成都地区后的含水率升高，其他指标值均降低。由此可知，引种成都地区的京欧1号、燕山1 号、农大7 号的部分果实营养品质较原产地有所下降，实际栽培种植中，应根据实际情况进行施肥改善。

水果中的糖含量和酸含量直接影响着果实的风味和口感[17]，且果实的风味和口感大部分由果实糖酸比决定[18]。和银霞等[18]测得欧李果实平均酸含量为18.7 mg/g。王鹏飞等[19]得出两个农大品种的果实酸含量平均值为17.91 mg/g。本研究中测得9 个欧李品种的平均酸含量为1.78%，这与前人的研究结果[18-19]相近。王鹏飞等[20]测得3 个欧李品种的糖含量均值为59.45 mg/g，糖酸比均值为5.63。刘显臣等[21]指出，长白山欧李果实的糖含量为8.5～13.4%，糖酸比为10.45～16.87。本研究测得9 个欧李品种的糖含量均值为3.81%，糖酸比均值为2.26，这与前人的研究结果[20-21]相比，糖含量和糖酸比值均下降。叶丽琴等[17]研究表明，果实商熟期到果实完熟期是欧李果实生长、糖酸积累的关键时期，且糖、酸含量间呈不同程度的相关关系。本研究得出可溶性糖含量与糖酸比值呈显著正相关，可滴定酸含量与糖酸比值呈显著负相关，这与叶丽琴等[17]的结论相近。

钙可平衡细胞内外渗透压、激发神经细胞膜兴奋，传导信号等[22-23]。刘会茹等[24]得出欧李果实成熟时富含钙元素，并测得平均钙含量为182.98 mg/kg。李卫东等[2]测得不同种质欧李果肉中钙含量均值为217.00 mg/kg。马建军等[25]测得欧李果实平均钙含量为2 830.74 mg/kg。任艳军等[26]测得欧李果实平均钙含量为3 007.74 mg/kg。本研究中得出9 个欧李品种的平均钙含量为229.10 mg/kg，这与刘会茹和李卫东等[24，2]的研究结果相似，而与马建军和任艳军等[25-26]的研究结果差异大。不同研究结果之间的差异可能是由于欧李生长环境的不同所致，对于具体原因有待进一步探究。

3.2 引种成都地区后欧李部分果实品质下降的原因

相较于北方地区，引种到成都地区的欧李果实部分营养品质有所下降，原因可能是：①引种的欧李苗木年龄小和引种时间较短，苗木引种后需要一个引种过渡期来适应新环境；②日照时数短。引种成都地区的欧李果实糖含量较引种内蒙古、山东和宁夏[27-29]等北方地区的低，成都地区为我国日照低值区，年均日照时数为1 104 h，而内蒙古、山东和宁夏地区的年日照时数在2 300 h 以上，为成都地区日照数的两倍以上。内蒙古等北方地区干燥、水汽少、多晴天和昼夜温差大，有利于欧李果实碳水化合物的累积，而成都地区夏季多阴云天，不利于欧李果实的糖分累积；③土壤的pH 值偏酸性。欧李适宜生长在偏碱性或中性的土壤中，成功引种欧李的宁夏地区[29]栽植地土壤pH 值为8.57，土壤偏碱性，而成都地区的土壤偏酸性，这可能影响欧李的生长发育与有机物质的积累；④降雨量的影响。欧李为一种喜干旱、耐贫瘠的野生灌木，引种欧李的内蒙古[27]和宁夏[29]等北方地区的降雨量在350 mm 以下，而成都地区的年均降雨量达900 mm 以上，夏季降雨量集中，可能对欧李的生长发育和开花结果等有影响，进而间接影响着欧李的果实品质。

3.3 欧李果实品质的综合评价

相同科属植物果实品质综合评价的主要影响因子有所差异，吴澎等[11]对甜樱桃果实品质进行综合评价，确定了总糖、出汁率、维生素C、可食率和单果质量为评价甜樱桃品质的关键因子；张海英等[30]对桃果实综合品质进行了评价，得出单果重、果实硬度、水分、固酸比和果实风味为评价桃果实品质的关键因子；侯庆英等[31]对盖县李果实贮藏品质进行了研究，认为褐变、可溶性固形物、可滴定酸和含水率等是影响盖县李贮藏品质的关键因子。本研究通过对9 个欧李品种的果实品质进行分析，结合主成分分析法，确定了糖、酸、蛋白质、果形指数、单果重、可食率、维生素C 和钙为欧李果实品质综合评价的关键因子。糖酸含量影响果实品质的综合评价，这与生产实践相一致，而较甜樱桃、桃、盖县李而言，蛋白质含量和钙含量对欧李果实综合品质评价的影响较大。

在对果实品质的评价中，由于选取的果实品质指标不同，其计量单位也不同，为了能够更加科学、合理的对欧李果实进行综合评价，故要对各个品质性状指标进行标准化处理。本次研究考虑到欧李果实各品质指标对综合评价具正负影响，因此，正相关指标采用隶属函数法进行转化，负相关指标采用反隶属函数法进行转化，使得结果合理客观。此外，通过主成分分析可以将指标降维，即将12 项品质指标简化为能代表基本全部原始信息的4 个主成分因子，各成分因子间彼此相互独立。但优良品种的大面积推广种植，仍需对各欧李品种的适应性、丰产性和抗逆性等进行补充研究。

4 结论

①与原产地相比，引种到成都地区的部分欧李果实品质有所下降。

②通过相关性分析，得出欧李果实的各品质指标间存在不同程度的相关性，其中单果重与可溶性蛋白之间，可食率与含水率之间，可滴定酸与固酸比、糖酸比之间，固酸比与糖酸比之间相关性均达极显著水平。

③通过主成分分析法，得出评价欧李果实品质的关键因子为口感因子、质量因子、可食因子和营养因子。

④建立了欧李果实品质的综合评价模型：F=0.579 4F1+0.185 2F2+0.129 0F3+0.106 3F4，得出引种成都地区的欧李果实品质综合排序为：燕山2 号＞农大 7 号＞燕山 1 号＞京欧 1 号＞鲁 1＞内蒙大＞蒙艳早红＞鲁 2＞16-8。