柑橘果实品质综合评价方法研究

柑橘果实品质综合评价方法研究

柑橘是世界上最常见的水果，中国的柑橘种植面积和产量是世界上最重要的。目前,柑橘果实品质评价研究多利用常规统计分析方法笔者对采自重庆市4个不同区县6个晚熟柑橘品种的7个外在和6个内在果实品质指标进行分析测定,采用因子分析法进行综合评价,并利用聚类分析将样本分为3大类,从不同的视角给予较全面、客观的分析,旨在对柑橘果实品质进行综合评价,为柑橘品种选育和品种结构调整提供一定的参考依据。1材料和方法1.1柑橘coh-pcr材料采自重庆4个柑橘主产区,2014年进行了高接换种,均以枳[Poncirustrifoliata(L.)Raf]为砧木,树龄皆为10a左右,果园栽培管理水平较一致。嫁接6个晚熟杂柑品种,其中5个由重庆天恒成华实业有限公司2013年5月从美国加利福尼亚大学引进:‘金块’(‘GoldNugget’,CitrusreticulataBlanco)、‘沙斯塔金’(‘ShastaGold’,C.reticulataBlanco)、‘塔荷金’(‘TahoeGold’,C.reticulataBlanco)、‘探戈’(‘Tango’,C.reticulataBlanco)、‘尤斯迈特金(‘YosemiteGold’,C.reticulataBlanco),其中‘沙斯塔金’‘塔荷金’和‘尤斯迈特金’皆为三倍体且亲本一致,当地主栽晚熟柑橘为‘W.默科特’(C.reticulataBlanco)。不同采样地点的地理环境条件见表1。1.2方法1.2.1选择适宜的栽培品种于2016年12月至2017年2月每15d左右进行连续采样,随机选取树势、树形以及结果量基本一致的植株,每个品种选3株,于每株树的树冠中部外围4个方位随机采摘7~8个健康果实。采回后贮藏于4℃冷库中,立即对各指标进行测定。1.2.2肉质量与果实质量配比不同采样点随机选取20个果实/品种进行测定。利用电子天平测定单果质量、果皮质量及种子质量;可食率用果肉质量与果实质量的比值表示;使用电子数显卡尺测量纵横径、皮厚度,计算其平均值;果形指数用果实纵径与横径比值表示;利用Minolta(CR-10)色差仪测定果实赤道部的果面亮度(L)、绿色-红色(a)、黄色(b),3次重复,取平均值计算果面亮度和绿色-红色/黄色(a/b值)。1.3t’s球形检验方法所有统计分析利用Matlab软件完成。采用Z-score标准化法采用KMO检验和Bartlett’s球形检验方法其中,F为因子得分,X为标准化后数据,A’为旋转后因子载荷矩阵,R为相关系数矩阵,矩阵W=A’R以提取的前n个因子(累计方差贡献率超过85%)所对应的方差贡献率作为权重,将因子得分和对应的权重进行加权求和,计算各样本的综合得分。综合得分模型其中,F2结果与分析2.1不同品种果实品质果实品质指标的变异系数表明,6个品种在4个测试点的外在品质表现稳定,内在品质在不同测试点差异较大(表2)。另外,从6个品种果实品质数据可看出,‘沙斯塔金’‘尤斯迈特金’和‘塔荷金’在重庆地区的表现较为一致,果型较大,果面颜色红,可食率、维生素C含量和TA含量高,种子较少,固酸比低;与其他2个品种相比,‘塔荷金’果实更小、果面颜色更红、果皮更薄、可食率和固酸比最高,但TSS含量和TA含量低。‘探戈’果实品质与‘W.默科特’也较相似;6个品种中,‘探戈’和‘W.默科特’果型较小,果皮最薄,果面颜色较红但不如‘沙斯塔金’‘尤斯迈特金’和‘塔荷金’,维生素C含量和固酸比居中;2者在其他性状上差异不大,但‘探戈’果型较‘W.默科特’小,种子数少,可食率高。‘金块’与其他5个品种相比,果型和可食率居中,果皮最厚,果面颜色最淡,维生素C含量最低,但种子数最少、TSS含量和固酸比最高、TA含量最低。通过晚熟杂柑果实品质测定结果可知,果实品质指标较多,不同品种在不同指标上各有优势,且同一品种在不同测试点的果实品质也有差异,直接对比果实品质原始数据,无法进行果实品质优劣评定,有必要进行综合评价。2.2成熟不同水果的品质分析2.2.1mo检验和bartcht’s球形检验因子分析前,采用Z-Score标准化法对原始数据进行预处理,预处理结果及相关系数此处省略。KMO检验和Bartlett’s球形检验结果见表3。本试验KMO检验值数据0.525大于0.5,适合进行因子分析;Bartlett’s球形检验显示,在显著性水平1%情况下,显著性概率值小于0.05,数据来自正态分布。KMO和Bartlett’s适度性检验均显示变量数据适合进行因子分析。2.2.2旋转前后因子信息分析采用主成分分析法提取因子,计算各因子所对应的特征值、贡献率、累计贡献率以及旋转后的因子载荷矩阵(表4)。主成分分析结果显示,前5个因子的累计贡献率达85.38%,保留了原变量的大部分信息,因此提取前5个因子信息进行下一步分析。对前5个因子载荷采用方差极大法旋转,旋转后因子载荷矩阵反映了品质指标对各因子的影响程度。从表4可知,因子1主要由单果质量、纵径、横径、皮厚度以及种子数决定,主要反映果实大小;因子2主要由L值和a/b值决定,反映了果面颜色;因子3和因子4主要由维生素C、TA和固酸比以及TSS决定,反映了果实的内在品质;因子5主要由果形指数决定,反映了果实形状。2.2.3各品种在开州推广由各因子得分函数表达式及综合得分模型可计算出不同测试点各品种果实品质的综合得分值并对其进行排序,结果见表5。从各个样本的前5个因子得分可以看出,‘金块’品种在F1、F2和F3的因子得分靠前,说明‘金块’品种的优势主要体现在果实大小、果皮厚度、种子数、果面亮度和固酸比上。从综合得分与排名可以看出,除忠县测试点缺乏‘W.默科特’品种数据外,开州测试点‘金块’‘尤斯迈特金’和‘沙斯塔金’品种的果实品质优于现主栽品种‘W.默科特’,说明‘金块’‘尤斯迈特金’和‘沙斯塔金’品种具有在开州推广的潜力;江津测试点的5个引进新品种的果实品质同样皆优于主栽品种‘W.默科特’,说明5个引进新品种皆有在江津推广的潜力;奉节测试点‘金块’‘沙斯塔金’‘探戈’‘尤斯迈特金’的果实品质亦优于现主栽品种‘W.默科特’,说明引进的‘金块’‘沙斯塔金’‘探戈’和‘尤斯迈特金’具有在奉节推广的潜力。6个品种的综合得分说明,6个测试品种中‘金块’的果实品质最佳,‘沙斯塔金’‘塔荷金’和‘尤斯迈特金’的果实品质表现居中,而‘探戈’和‘W.默科特’的果实品质表现劣于其他4个品种。2.3因子分析综合得分结果对所测23个样本的果实品质性状进行系统聚类分析,将果实品质相近的样本聚到一起,从图1可以看出,当欧式距离为8时,将23个样本分为3类,因子分析综合得分居中的4个测试点‘沙斯塔金’‘塔荷金’‘尤斯迈特金’品种聚为第Ⅰ类,得分最高的‘金块’品种聚为第Ⅱ类,得分最低的‘探戈’‘W.默科特’品种聚为第Ⅲ类,聚类分析结果与因子分析结果基本一致。结合因子分析综合得分结果分析可知,第Ⅱ类样本的果实品质最佳,第Ⅰ类样本的果实品质居中,第Ⅲ类样本的果实品质相对较差,说明4个测试点‘金块’果实品质相近,皆最佳;‘沙斯塔金’‘塔荷金’和‘尤斯迈特金’果实品质相近,品质居中;‘探戈’和‘W.默科特’果实品质相近,劣于其他2类。通过聚类分析,更加直观地将所有样本根据其品质差异进行分级,筛选出果实品质优良的品种。3主栽熟人杂柑品种对重庆柑橘主栽区果实品质的影响柑橘果实品质是决定其市场竞争力最重要的因素,果实品质则主要受品种特性以及种植环境的影响。通过对不同柑橘种植区域不同品种的果实品质进行分析测定和综合比较,可筛选出适宜不同柑橘种植区域的优良柑橘品种,实现品种合理布局,淘汰次适宜区、不适宜区生产,在最适宜区、适宜区大规模种植,高度集约化布局,提高我国柑橘产业的整体竞争力。重庆三峡库区冬季无冻害,是发展晚熟柑橘的优势产区,而发展晚熟柑橘对我国早、晚熟品种比例很低的柑橘品种种植结构调整有积极的作用本试验中的5个晚熟杂柑新品种果实品质皆较优异,具有潜在市场竞争力,通过与重庆地区现主栽晚熟杂柑比较,分析其在重庆柑橘主栽区县发展的潜力。本研究所有供试晚熟杂柑果园管理水平基本一致,而不同果园在日照时数、年均温和降雨量等环境条件上存在差异,且土壤背景亦可能不同,因此土壤背景和气候环境条件的不同可能是同一品种果实品质差异的主要因素。通过比较因子分析结果,6个测试品种中‘金块’的果实综合品质最佳,‘沙斯塔金’‘塔荷金’和‘尤斯迈特金’果实综合品质表现居中,而‘探戈’和‘W.默科特’果实综合品质表现劣于其他4个品种。柑橘固酸比的大小是影响口感的主要因素国内尚未见有关对‘金块’‘沙斯塔金’‘塔荷金’‘探戈’和‘尤斯迈特金’这5个品种果实品质进行分析和综合评价的报道,而对这5个品种在重庆不同柑橘主栽区果实品质表现的研究更属首次。优良柑橘品种的大面积推广栽植,仍需对其丰产性、适应性、抗逆性进行全面的鉴定,结合品种的丰产性、