APP下载

浙西南引种鲜食枣果实性状综合评价

2013-05-16谢建秋袁德义陈文涛韩志强李承想

浙江林业科技 2013年6期
关键词:果实品质综合评价因子分析

谢建秋,袁德义,陈文涛,韩志强,李承想,高 伟

(1. 浙江省丽水市林业科学研究院,浙江 丽水 323000;

2. 中南林业科技大学经济林培育与保护教育部重点实验室,湖南 长沙 410004)

浙西南引种鲜食枣果实性状综合评价

谢建秋1,袁德义2,陈文涛2,韩志强2,李承想2,高 伟2

(1. 浙江省丽水市林业科学研究院,浙江 丽水 323000;

2. 中南林业科技大学经济林培育与保护教育部重点实验室,湖南 长沙 410004)

以沾化冬枣、苹果冬枣、芒果冬枣、特早4号、伏脆蜜、月光、鸡蛋枣、金脆蜜、大金丝王枣、长细、梨枣、早脆王和胎里红13个鲜食枣品种为试材,对其单果重、果实整齐度、果实硬度、可食率、可溶性固形物、可滴定酸、可溶性糖、Vc、糖酸比、果实口感10项果实品质性状进行测定分析和综合评价。结果表明:13个鲜食枣品种间可食率和可溶性糖差别较小,而单果重、果实整齐度、果实硬度、可滴定酸和糖酸比差异相对较大;采用隶属函数法转化后的数据经因子分析,提取出果实风味营养因子、果实Vc及贮藏因子、果实口感因子3个特征根大于1的公因子,其累计方差贡献率为80.01%,可以反映鲜食枣果实品质的绝大部分信息;13个鲜食枣品种果实品质综合评价由高到低排序结果为:金脆蜜 > 伏脆蜜 > 月光 > 沾化冬枣 > 长细 > 大金丝王枣 > 苹果冬枣 > 早脆王 > 特早四号 > 鸡蛋枣 > 芒果冬枣 > 梨枣 > 胎里红,这一结果与感官评价的结果基本一致。关键词:鲜食枣;果实品质;因子分析;综合评价

枣(Ziziphus jujuba)为鼠李科栆属植物,我国独具特色的重要落叶果树,已有3 000余a栽培历史。鲜食枣具有果实肉质脆、汁液多、味甜或酸甜、风味独特等优点,近年来,已成为我国果树发展的热点。浙西南地区纬度较低,气候温暖,光照充足,常年积温比北方高,具有较强的地域优势,利用浙西南山区丘陵、山地以及河滩地栽培优质鲜食枣,不仅可以达到结果早、收益快,而且能够与北方错季上市,抢占市场,经济和生态效益俱佳。然而,浙西南地区枣业起步较晚,枣品种大多引自北方,存在品种混杂、优良品种少、品种结构不合理、现有良种性状存在缺陷等问题,严重制约了浙西南鲜食枣产业的发展。如何科学、客观地对各引入优良品种进行综合评价是亟待解决的问题。

多元统计分析在农作物如水稻(Oryza sativa)[1]、小麦(Triticum aestivum)[2]、蚕豆(Vicia faba)[3]等种质资源的农艺性状分析与评价上得到了广泛的应用。近年来有学者利用因子分析法对黄瓜数量性状遗传[4]和冬枣优良单株果实品质综合评价[5],取得了较好的结果。据此,本研究以浙西南地区13个引栽优良鲜食枣品种为试材,运用因子分析法对鲜食枣果实主要品质性状进行因子分析和综合评价,以期为该地区栽培品种的选择、优良品种选育及鲜食枣产业发展提供科学的参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

于2012年8月15日和2012年9月10日,从丽水市云和县和松阳县鲜食枣引种基地按品种的成熟期分批从5年生枣树上随机采集13个鲜食枣品种树体中上部东、南、西、北成熟完好果实各60个,单株为一个试验小区,重复3次。采集后用冰盒迅速带回贮藏在4℃冰箱中。分别于2012年8月17日和2012年9月12日分析、测定果实品质。

分别用1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13代号表示沾化冬枣、苹果冬枣、芒果冬枣、特早4号、伏脆蜜、月光、鸡蛋枣、金脆蜜、大金丝王枣、长细、梨枣、早脆王和胎里红;用X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9和X10分别表示单果重、果实整齐度、果实硬度、可食率、可溶性固形物、可滴定酸、可溶性糖、Vc、糖酸比、果实口感。

1.2 试验方法

单果重用电子天平(精度0.01)测定;果实整齐度按参考文献[6];果实硬度用果实硬度计(日本竹村,FHR-5)测定;可溶性固形物含量用WYT-I糖度计测定;可滴定酸度用指示剂滴定法测定[7];可溶性糖含量由蒽酮比色法测定;维生素C含量采用2,6-二氯靛酚比色法测定[8];果实口感测定:先测定果肉质地、果肉粗细、果肉汁液指标,分为好(5分)、较好(4分)、一般(3分)、差(2分)和较差(1分)5个等级,邀请5名专业人员按文献[9]的方法观察品尝,评定记分,取3项平均值。

1.3 数据处理

在因子分析前,用隶属函数法对数据进行转化:正相关指标(单果质量、果实硬度、可食率、可溶性固形物、可滴定酸、Vc、可溶性糖、糖酸比、果实口感)依据公式1,负相关指标(果实整齐度)依据公式2。使用SPSS19.0软件进行因子分析,得到各品种的公因子分值Fjn,综合分值Dn的计算以相应公因子的贡献率Ej为权重,通过公式3得到。

式中,Uin和U'in分别指第n个样品第i个指标的原始数据经转化后的隶属函数值;Xin指第n个样品第i个指标的原始测定结果;Ximax和Ximin分别指样品组中第i个指标的最大值和最小值;Dn为因子分析法得到的各样品果实品质的综合分值;Fjn为第n个样品第j个特征值 > 1的公因子的分值;m为特征值 > 1的公因子的个数;Ej为第j个公因子的贡献率。

2 结果与分析

2.1 不同鲜食枣品种果实主要品质性状的测定与结果分析

由表1可知,13个鲜食枣品种的可食率和可溶性糖差别较小;而单果重、果实整齐度和糖酸比差异相对较大。

表1 鲜食枣品种果实主要品质性状Table 1 Mean fruit traits of tested fresh Chinese jujube cultivars

2.2 各品质性状间的相关分析

[6]可知,果实整齐度是一个负向性指标,即果实整齐度越小,品种果实越整齐。从表2可知,单果重与果实整齐度,可溶性固形物与可溶性糖,可溶性固形物与Vc,可溶性糖与糖酸比正相关系数较大;果实整齐度与果实口感,果实硬度与可食率,可食率与Vc,可滴定酸与可溶性糖,可滴定酸与糖酸比负相关系数较大。可见,各性状之间存在着密切关系,若直接利用品质性状指标对各品种进行综合评价会导致信息重叠,评价结果不理想,因此需要对其进行综合评价。

表2 鲜食枣品质性状间的相关系数Table 2 Correlation coefficient among traits

2.3 不同鲜食枣品种果实主要品质性状的因子分析

由于各测定指标的计量单位不同,数据量纲也不一致,不便进行数据分析,所以对表1中的数据进行隶属函数转化后再做因子分析,10项指标中的前3个公因子(特征根 > 1)、方差贡献率、累计方差贡献率和采用最大方差旋转法[10]获得因子载荷矩阵如表3。结果表明,前3个公因子,累计方差贡献率达到了80.01%,即鲜食枣果实品质主要性状的80.01%的信息被这3个公因子所反映,完全符合分析要求。由各特征向量值可以看出,决定第1公因子大小的主要是单果重、可溶性固形物、可滴定酸、可溶性糖、糖酸比,称为果实风味营养因子,其方差贡献率为34.04%,说明果实风味及营养品质在评价中有最为重要的作用;决定第2公因子大小的主要是果实硬度、可食率、Vc,称为果实Vc及贮藏因子,其方差贡献率为26.83%;决定第3公因子大小的主要是果实整齐度、果实口感,称为果实口感因子,其方差贡献率为19.14%。

2.4 不同鲜食枣品种果实主要品质性状的主因子得分和综合评价

以第1公因子做横坐标,分别以第2和第3公因子为纵坐标做成散点图(图1和图2)可直观地揭示各鲜食枣的果实品质分布状况。根据鲜食枣果实品质评选的要求第1公因子(果实风味营养因子)、第2公因子(Vc及贮藏因子)和第3公因子(果实口感因子)取值越高越好。以第1公因子排序(图1),10、6、5号较高,1、2号其次;以第2公因子(图2)排序8、9、12、7、10号较其它品种高;以第3公因子排序4、5、1号较优,6、7号其次。

表3 3个公因子的特征向量、特征值、贡献率及累计贡献率Table 3 The eigenvector, eigenvalue, rate of contribution and cumulative contribution ratio of 3 common factors

图1、图2较为直观的揭示了各鲜食枣品种在前3项品质因子中的分布,但由于各公因子在因子分析时方差贡献率不同,所以进行综合评分时,应协调好各公因子之间的侧重关系。以公因子贡献率为权重,计算各鲜食枣品种的综合得分值(公式3)Dn,13个鲜食枣品种果实品质的综合由高到低排序为金脆蜜(8) > 伏脆密(5) > 月光(6) > 沾化冬枣(1) > 长细(10) > 大金丝王枣(9) > 苹果冬枣(2) > 早脆王(12) >特早4号(4) > 鸡蛋枣(7) > 芒果冬枣(3) > 梨枣(11) > 胎里红(13)。

图1 13个鲜食枣第1、第2公因子二维排序Figure 1 Two-dimensional sort of the first and second factor

图2 13个鲜食枣第1、第3公因子二维排序Figure 2 Two-dimensional sort of the first and the third factor

3 结论与讨论

多元统计方法中的因子分析法是多指标综合评价中常用的一种方法[11~13],与主成分分析原理类似,通过降维过程,将原有的多个测定指标转化为少数的几个相互独立的综合的新指标[14~17],再根据各样品的因子得分进行综合评价、排序,其结果更为客观、合理。因子分析重在解释原始变量之间的关系,通过提取因子的矩阵旋转,使潜在因子的实际意义更加明确。本文利用因子分析法科学、客观地评价了鲜食枣果实品质和各品种优劣。

本研究通过因子分析,将13个鲜食枣品种的10项果实品质性状成分压缩成3个公因子。这3个公因子提供了所有原始性状 80.01%的信息。按各因子的方差贡献大小排列公因子,依次为果实风味营养因子、果实 Vc及贮藏因子、果实口感因子。各公因子是综合的和相互独立的指标,避免了信息的重复干扰。根据因子分析结果,前3个公因子的二维排序图可直观地揭示不同鲜食枣品种的果实品质在前3个公因子的分布状况。综合分值Dn可较客观的反应各品种果实的优劣。在13个鲜食枣品种中,果实品质综合性状最优良的是金脆蜜,其次为伏脆密、月光、沾化冬枣、长细、大金丝王枣、苹果冬枣、早脆王、特早4号和鸡蛋枣,鲜食品质较差的为芒果冬枣、梨枣和胎里红。该结果与各品种品质的感官评价结果基本一致,说明因子分析法在鲜食枣果实品质性状综合评价中具有较大的应用价值。

鲜食枣果实品质性状评价极为复杂,有些性状难以通过数据量化处理,将因子分析用于鲜食枣品种的品质比较在能客观把握品种的综合性状表现的同时也能简化评价程序,较专家评分等方法更为方便快捷。为了更加全面、客观、合理评价鲜食枣品质,对评价指标的筛选和测定及评价指标的简化、评价指标合适的数值范围和感官品质指标的赋值以及原始数据的处理还有待进一步深入研究、探讨。

参考文献:

[1] 许良珠,陈木莲,吴元奇,等. 不同播期早籼稻米品质性状的变异及主成分分析[J]. 广东农业科学,2005(3):18-21.

[2] 周竹青,朱旭彤,王维金. 影响小麦粒重的农艺性状,生理指标的主成分分析[J]. 生物数学学报,2002,17(1):92-96.

[3] 刘玉皎,宗绪晓. 青海蚕豆种质资源形态多样性分析[J]. 植物遗传资源学报,2008,9(1):79-83.

[4] 张猛,崔鸿文. 黄瓜数量性状的遗传因子分析[J]. 西北农业学报,1994,3(4):87-92.

[5] 马庆华,李永红,梁丽松,等. 冬枣优良单株果实品质的因子分析与综合评价[J]. 中国农业科学,2010,43(12):2 491-2 499.

[6] 刘孟军,汪民. 中国枣种质资源[M]. 北京:中国林业出版社,2009. 73.

[7] 中华人民共和国国家标准水果、蔬菜制品可滴定酸度的测定[S]. GB/T12293-90.

[8] 张志良,瞿伟菁,李小芳. 植物生理学实验指导[M]. 北京:高等教育出版社,2011.

[9] 李登科. 枣种质资源描述规范和数据标准[M]. 北京:中国农业出版社,2006. 22-30.

[10] 陈胜可. SPSS统计分析从入门到精通[M]. 北京:清华大学出版社,2011. 362-375.

[11] Kurtanjek Z, Horvat D, Magdic D, et al. Factor analysis and modelling for rapid quality assessment of croatian wheat cultivars with different gluten characteristics[J]. Food Tech Biotech, 2008, 46(3):270-277.

[12] Helton S C, Corwyn R F, Bonner M J, et al. Factor analysis and validity of the conners parent and teacher rating scales in childhood cancer survivors[J]. J Pediat Psychol, 2006, 31(2):200-208.

[13] Swisher L L, Beckstead J W, Bebeau M J. Factor analysis as a tool for survey analysis using a professional role orientation inventory as an example[J]. Phys Therap, 2004, 84(9):784-799.

[14] 鲍江峰,夏仁学,邓秀新,等. 用主成分分析法选择纽荷尔脐橙品质的评价因素[J]. 华中农业大学学报,2004,23(6):663-666.

[15] Pestana M, Beja P, Correia P J, et al. Relationships between nutrient composition of flowers and fruit quality in orange trees grown in calcareous soil[J]. Tree Physiol, 2005, 25(6):761-767.

[16] Cha b J, Devaux M F, Grotte M G, et al. Physiological relationships among physical, sensory, and morphological attributes of texture in tomato fruits[J]. J Exper Bot, 2007, 58(6):1915-1925.

[17] 陶爱芬,祁建民,林培青,等. 红麻优异种质产量和品质性状主成分聚类分析与综合评价[J]. 中国农业科学,2008,41(9):2 859-2 867.

Factor Analysis on Fruit Traits of Introduced Fresh Chinese Jujube Cultivars in Lishui

XIE Jian-qiu1,YUAN De-yi2,CHEN Wen-tao2,HAN Zhi-qiang2,LI Cheng-xiang2,GAO Wei2
(1. Lishui Forestry Institute of Zhejiang, Lishui 323000, China; 2.Key Lab of Economic Forest Cultivation and Protection of Ministry of Education, CSUFT, Changsha 410004, China)

Determinations were conducted on fruit traits, such as single fruit weight, uniformity, firmness, etc of 13 fresh Chinese jujube cultivars introduced in Lishui, Zhejiang province. The results showed that it had small differences of edible rate and soluble sugar content among tested jujube cultivars, but had larger differences of single fruit weight, uniformity, firmness, titratable acid, sugar acid ratio. Factor analysis on determined data resulted 3 common factors (eigenvalue>1), with their cumulative contribution ratio of 80.01%. Comprehensive evaluation on fruit quality of tested jujube cultivars was similar with sensory evaluation..

fresh jujube; fruit quality; factor analysis; comprehensive evaluation

S665.1

A

1001-3776(2013)06-0019-05

2013-06-19;

2013-08-11

浙江丽水市科技计划项目“冬枣新品种优质栽培示范与推广”(2011NZH0208);国家林业公益性行业科研专项“南方鲜食枣规模化经营技术研究与示范”(20120440)

谢建秋(1965-),男,浙江丽水人,高级工程师,硕士,从事经济林良种选育与推广工作。

猜你喜欢

果实品质综合评价因子分析
10kV配电线路带电作业安全综合评价应用探究
基于熵权TOPSIS法对海口市医疗卫生服务质量的综合评价
主成分分析法在大学英语写作评价中的应用
基于主导产业视角的战略性新兴产业识别以及实证研究
基于省会城市经济发展程度的实证分析
山东省县域经济发展评价研究
不同结果部位和采收期对南丰蜜桔果实品质的影响
实证分析会计信息对股价的影响
郑州市各县(市)创新能力综合评价