呂英忠，黃軍保，李卓，張擁兵，梁志宏

（山西農(nóng)業(yè)大學果樹研究所，山西太谷 030815）

柿（Diospyros kakiThunb.）為柿樹科（Ebenaceae）柿樹屬（Diospyros）植物，我國是原產(chǎn)國之一，目前在黃河流域、長江流域及以南許多省份都有栽培[1]。山西省是柿樹栽培的重要區(qū)域之一，柿樹栽培歷史悠久，地方品種較多[2]，由于其生態(tài)效益和經(jīng)濟效益良好，是農(nóng)民脫貧致富的優(yōu)選樹種之一。柿果營養(yǎng)豐富，維生素C 和β-胡蘿卜素等功能成分含量高[3]，不僅可提高人體免疫力，還有一定的防癌抗癌等效果[4]。

現(xiàn)階段，柿果實品質(zhì)評價的研究較多，研究方法和評價指標也各有不同。如扈巖松等[5]通過對輝縣太行山區(qū)主要柿品種資源的生物學形態(tài)特征、物候期、果實外觀品質(zhì)及食用特性等性狀進行了系統(tǒng)調(diào)查觀測，就品種的突出性狀特點和利用方向進行了評價；耿夙等[6]對淮安地區(qū)7 個甜柿品種的果實外觀、糖度、成熟期、單果質(zhì)量、核數(shù)和果肉褐斑以打分的形式進行了品質(zhì)綜合評價；韓振誠等[7]和陳玉玲等[8]利用“合理滿意度”方法分別對貴州9 個地方品種和河南9 個常見品種進行品質(zhì)評價，前者選取果實外觀和內(nèi)在品質(zhì)共15 個評價指標，后者選取10 項性狀指標進行評價；鄧立寶等[9]運用多樣性分析和模糊綜合評價法對不同生態(tài)氣候區(qū)柿種質(zhì)資源的6 項品質(zhì)性狀進行了研究和評價；趙獻民等[10]對172 份浙江省農(nóng)家柿資源的13 項果實營養(yǎng)指標值進行了變異分析、指標值分布頻率分析和K-S 檢驗、概率分級及相關分析。這些研究與評價者的專業(yè)性、感官閾值的選取等都有較大關系，主觀因素影響較大，不可控干擾因素較多，因而評價結(jié)果也因人而異。

主成分分析法是用幾個彼此獨立的綜合指標代替原來多個存在相關關系的性狀指標，避免重疊信息和人為因素的干擾，從而客觀篩選出綜合品質(zhì)優(yōu)良的新品種的一種降維分析方法[11]，目前在柿果實品質(zhì)評價中也有一定的應用。如杜洋文等[12]通過果實性狀、SPAD、果實品質(zhì)等12 項性狀指標對12 個日本甜柿品種進行主成分分析，篩選出了陽豐、富有和次郎3 個綜合性狀表現(xiàn)較好的日本甜柿品種；李慧等[13]通過單寧、黃酮、綠原酸、水分、灰分5 個指標對38 個柿品種的開發(fā)利用進行描述性統(tǒng)計、主成分分析與聚類分析，為不同柿品種的加工方式提供了一定的理論依據(jù)。這些研究多側(cè)重于對不同品種的分析而運用主成分分析法對特定地域特定類型柿品質(zhì)綜合評價的研究報道則較少。本研究以山西省栽培面積較大的16 個澀柿品種為試材，對果實外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)進行了分析比較，旨在篩選出澀柿品質(zhì)評價的主要指標，為山西省優(yōu)良澀柿品種選擇和柿產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

所用材料均于2019 年秋采自山西省農(nóng)業(yè)科學院果樹研究所柿品種園，品種園柿樹樹齡6 年，株行距3 m×4 m，樹形為小冠疏層形，共包括16 個品種，即蓋柿、笨蓋柿、吊紅、板柿、胎里紅、孝義牛心柿、平柿、朱柿、方柿、桔蜜柿、華縣白旋柿、新昌牛心柿、火葫蘆、三原雞心黃、磨盤柿和黑柿，每個品種5 株樹，每株采集果實6 個，共30個果實。自然脫澀7 d 后對各樣品指標進行描述和測定。

1.2 測定方法

果實形狀、果皮顏色和果肉顏色的描述參考楊勇等[14]《柿種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》描述；單果質(zhì)量用電子天平測量；縱橫徑用游標卡尺測量，并計算果形指數(shù)結(jié)果（縱徑/橫徑）、可溶性固形物含量用手持數(shù)字測糖儀測定；可滴定酸含量用中和滴定法測定[15]；VC 含量用2,4-二硝基苯肼法測定[16]；單寧含量用單寧含量試劑盒測定；β-胡蘿卜素含量采用高效液相色譜法測定[17]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

文中數(shù)據(jù)均為30 個果實的平均值，采用SPSS 軟件和Excel 進行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同柿品種果實外觀品質(zhì)分析

由表1（見下頁）可以看出，16 個柿品種果實的形狀多樣，主要有扁方形、重臺形、橢圓形、扁圓形、圓形、卵圓形、心臟形、磨盤形這8 個，以扁圓形和重臺形為主；果皮顏色主要有橙黃色、橙紅色、橙色、朱紅色和黑色，以橙紅色、橙色居多；果肉顏色一半以上為橙黃色，還有一些為橙色和橙紅色；單果質(zhì)量差異較大，為40.0～215.6 g，朱柿最小，磨盤柿最大；柿果縱徑為4.06～6.16 cm，最大的是蓋柿，最小的是華縣白旋柿；橫徑為4.17～7.60 cm，朱柿最小，磨盤柿最大；果形指數(shù)為0.68～1.22，板柿最小，吊紅最大，吊紅、朱柿和黑柿果形指數(shù)大于1。

由變異系數(shù)可以看出，16 個柿果的4 個外觀指標中單果質(zhì)量差異最大，果實縱徑、橫徑和果形指數(shù)品種間差異相對較小。

2.2 不同柿品種果實內(nèi)在品質(zhì)分析

由表2 可以看出，柿果實可溶性固形物含量在16.4%～24.0%之間，最高的是蓋柿，最低的是板柿，大于20%的有9 個品種；可滴定酸含量為0.088%～0.157%，板柿和火葫蘆最低，吊紅最高，低于0.1%的有3 個品種；維生素C 含量為154.83～451.67 mg/kg，胎里紅最高，平柿最低；單寧含量為0.737～1.702 mg/g 之間，笨蓋柿最高，黑柿最低；β-胡蘿卜素含量為0.553～6.633 μg/g，平柿最高，黑柿最低；固酸比為114.77～228.57，朱柿最低，蓋柿最高。

表2 顯示，6 個內(nèi)在品質(zhì)指標的變異系數(shù)在11.65%～84.79%之間，品種間差異最大的是β-胡蘿卜素含量，其次依次是維生素C 含量、單寧含量，可溶性固形物含量、可滴定酸含量和固酸比品種間差異較小，變異系數(shù)都小于20%。

2.3 果實指標的相關性分析

由表3 可以看出，果實單果質(zhì)量與果實橫徑、單寧與固酸比呈極顯著正相關（P<0.01），橫徑與果形指數(shù)、可滴定酸與固酸比呈極顯著負相關（P<0.01）；縱徑與果形指數(shù)、果形指數(shù)與可滴定酸、維生素C 與固酸比呈顯著正相關（P<0.05），果形指數(shù)與β-胡蘿卜素呈顯著負相關（P<0.05）。

表1 不同柿品種果實外觀品質(zhì)比較Table 1 Appearance quality of fruit of different persimmon varieties

表2 不同柿品種果實內(nèi)在品質(zhì)比較Table 2 Inner quality for fruit of different persimmon varieties

表3 柿果實性狀相關性分析Table 3 Correlation analysis on characteristics of persimmon fruit

2.4 果實指標的主成分分析

主成分分析是農(nóng)林良種選育的主要方法之一[18]。將16 個澀柿品種的10 個品質(zhì)指標轉(zhuǎn)化為10 個主成分，按其特征值和貢獻率進行主成分提取，對提取出的主成分利用方差極大法計算其旋轉(zhuǎn)載荷，可以更好地解釋各品質(zhì)指標與主成分因子之間的關系，反映品質(zhì)指標在主成分中的重要程度，具體分析結(jié)果見表4。由表4 可以看出，10 個指標可以提取出4 個主成分，其累積方差貢獻率達88.441%，能夠反映澀柿果實品質(zhì)的大部分信息。第一主成分可以代表所有指標的33.278%，是4 個主成分中最重要的一個，主要綜合了單果質(zhì)量和果實橫徑的信息，反映的是柿果的感官品質(zhì)；第二主成分可以代表全部指標的23.580%，是僅次于第一主成分的重要指標，主要綜合了固酸比、可滴定酸和維生素C 的信息，反映的是柿果的風味品質(zhì)；第三主成分代表全部指標的19.499%，主要綜合了單寧和β-胡蘿卜素的信息，反映的是果實的功能性成分；第四主成分代表全部指標的12.084%，主要綜合了可溶性固形物的信息，反映的是柿果營養(yǎng)品質(zhì)方面的信息。

主成分主要特征指標結(jié)合相關性分析表明：可用單果質(zhì)量代替果實橫徑，固酸比代替單寧含量，可滴定酸含量代替固酸比，因此，柿果品質(zhì)評價過程中可以用單果質(zhì)量、可滴定酸含量、維生素C 含量、β-胡蘿卜素含量和可溶性固形物含量這5 項指標作為不同澀柿品種果實品質(zhì)評價的核心指標。

2.5 不同品種果實品質(zhì)評價

將不同柿果品質(zhì)指標數(shù)據(jù)標準化后的數(shù)值與其對應的特征向量相乘，所得乘積相加即可得到每個主成分得分。以各主成分對應的方差貢獻率為權(quán)重，構(gòu)建的柿果綜合評價模型為：Z=0.332 8Z1+0.235 8Z2+0.195Z3+0.120 8Z4。由所得綜合評價模型可計算出不同澀柿品種的品質(zhì)綜合得分，依據(jù)得分可以得出，16 個澀柿品種品質(zhì)由高到底依次為蓋柿、磨盤柿、平柿、方柿、板柿、笨蓋柿、胎里紅、桔蜜柿、孝義牛心柿、火葫蘆、華縣白旋柿、黑柿、三原雞心黃、新昌牛心柿、吊紅、朱柿（見表5）。

表4 柿果主要經(jīng)濟性狀主成分分析解釋總變量Table 4 Total explanatory variable of the principle component analysis on main economic characteristics

表5 不同澀柿品種的主成分值與綜合評價指數(shù)值Table 5 Principal component values and comprehensive evaluation indexes of different persimmon cultivars

3 結(jié)論

山西省16 個主栽澀柿品種果形多樣，果皮和果肉顏色也各有不同，10 個評價指標中β-胡蘿卜素含量、維生素C 含量、單寧含量和單果質(zhì)量品種間差異較大，差異系數(shù)在25%以上，其余6 個指標品種間差異較小，差異系數(shù)小于20%；主成分分析結(jié)合相關性分析研究表明，單果質(zhì)量、可滴定酸含量、維生素C 含量、β-胡蘿卜素含量和可溶性固形物含量這5 項主要特征指標可以作為澀柿品種果實品質(zhì)評價的核心指標；山西省16 個主栽澀柿品種品質(zhì)由高到底依次為蓋柿、磨盤柿、平柿、方柿、板柿、笨蓋柿、胎里紅、桔蜜柿、孝義牛心柿、火葫蘆、華縣白旋柿、黑柿、三原雞心黃、新昌牛心柿、吊紅、朱柿。

研究結(jié)果表明，蓋柿、磨盤柿、平柿、方柿、板柿等品種綜合品質(zhì)較好，且與該品種的田間實際表現(xiàn)基本一致，可在山西省范圍內(nèi)進行推廣。以上研究結(jié)果不僅能較客觀地篩選出綜合品質(zhì)優(yōu)良的品種，還能通過主成分得分差異對單項得分較高的柿品種在品種選育中加以利用，避免淘汰一些個別性狀優(yōu)良的種質(zhì)資源。但影響果實品質(zhì)的因素非常多，主成分分析法雖摒棄了許多人為因素，使評價結(jié)果更客觀和準確，但因評價指標選取不同，評價結(jié)果也會有一定差別，今后應在評價指標的選擇上多加斟酌和篩選，以利評價結(jié)果更為全面和合理，為新品種選育和生產(chǎn)栽培提供理論參考。