不同架式栽培对台农1号百香果果实品质和产量的影响

袁启凤 陈楠 严佳文 李仕品 韩秀梅 马玉华

摘要：【目的】探究不同架式栽培對台农1号百香果果实品质和产量的影响，为筛选适宜台农1号百香果的架式模式提供参考依据。【方法】采用酸碱滴定、2，6-二氯靛酚滴定和蒽酮比色等方法对7种不同架式下台农1号百香果的果实品质进行对比研究，分析果实单果重、纵径、横径、果形指数、果皮厚度、可食率、种子数、果皮明度值（L*）、红绿值（a*）和黄蓝值（b*）等外观指标，及可溶性总糖、可滴定酸、可溶性固形物、Vc、糖酸比和固酸比等内在生理指标，产量取高、中、低小区平均值，并对指标进行方差分析和主成分分析。【结果】不同架式栽培下台农1号百香果的单果重、果实纵径和横径、果形指数、可食率及果皮厚度均差异不显著（P>0.05）;其中，果形指数在1.08～1.10，近圆形;Y形架栽培的果皮L*、a*和b*值较其他架式高，分别为30.36、17.65和5.89;V形架栽培的可食率最高，达47.03%，果皮最薄，为0.54 cm;A形架的种子数明显低于其他架式;双层架和篱壁架的产量显著高于其他架式栽培（P<0.05，下同），不同架式产量排序为双层架>篱壁架>T形架>V形架>Y形架>棚架>A形架。不同架式栽培的果实可溶性固形物、可溶性总糖、维生素C、糖酸比及固酸比等内在品质指标均表现出一定的差异性。其中，A形架的果实可滴定酸含量显著高于其他架式;Y形架果实糖酸比和可溶性总糖含量显著高于其他架式;棚架的固酸比和Vc含量显著高于其他架式;篱壁架的果实可溶性固形物含量显著高于其他架式。主成分分析将所检测的17个指标综合为5个特征根大于1的主成分，累计解释方差为94.965%，能代表原17个指标性状的绝大部分信息，不同架式因子得分排序为V形架>Y形架>篱壁架>A形架>双层架>T型架>棚架。【结论】台农1号百香果适应性强，篱壁架的栽培模式简单易操作。根据贵州省地形、环境条件、架材和生产成本，因地制宜种植台农1号，并配套篱壁架栽培技术的管理，对推动贵州百香果产业跨越式发展具有重要意义。

关键词： 百香果;台农1号;果实品质;产量;主成分分析

中图分类号： S667.9                                     文献标志码： A 文章编号：2095-1191（2020）07-1576-08

Abstract：【Objective】The effects of different cultivation frame modes on fruit quality and yield of passion fruit Tai-nong No.1 were studied and provide theoretical basis for screening suitablecultivation modes. 【Method】Appearance and physiological indicators of passion fruit Tainong No.1 samples， including single fruit weight， lengthwise diameter， broadwise diameter， fruit shape index， peel thickness， edible rate， number of seeds， color brightness value（L*）， red green value（a*）， yellow blue value（b*）， total soluble sugar， titratable acid， soluble solids，vitamin C， sugar acid ratio and solid acid ratio were determined by acid-base titration， 2，6-dichlorindophenol titration and anthrone colorimetric， and yield was calculated by average of plots with high， medium and low values， the data were analyzed by variance analysis and principal component analysis. 【Result】The results of variance analysis showed that there were no significant differen-ces in single fruit weight， lengthwise diameter， broadwise diameter， fruit shape index， edible rate and peel thickness（P>0.05）. Fruit shape index was from 1.08 to 1.10， which was nearly round. The L*，a* and b*of Y frame were higher than those in other frames， which were 30.36， 17.65 and 5.89， The edible rate of V frame was the highest（47.03%）， and the peel was the thinnest（0.54 cm）. The number of seeds of A frame was lower than that of other frame modes. The yield of double frame and hedge ledge frame was significantly higher than that of other frames（P<0.05， the same below）， and the order of yield of different frames was double frame>hedge ledge frame>T frame>V frame>Y frame>shed frame>A shape frame. The results showed that there were some differences in fruit intrinsic quality indexes， including soluble solids， soluble total sugar， vitamin C， sugar acid ratio and solid acid ratio. The titratable acid content was significantly higher than others. The sugar acid ratio and total soluble sugar content of Y frame were significantly higher than those of others. The solid acid ratio and vitamin C content of shed frame were significantly higher than those of other frames. The content of soluble solids in hedge ledge frame was significantly higher than that in other frames. The total of 17 quality indicators were integrated into 5 characteristic roots>1 by the principal component analysis， and the cumulative variance contribution rate reached 94.965%， which could represent the most information of the original quality traits. Beside，The scores of di-fferent  frames were in the order of V frame>Y frame>hedge ledge frame>A shape frame>double frame>T frame>shed frame. 【Conclusion】The adaptability of passion fruit Tainong No.1 is strong， and hedge ledge frame is easy to operate. According to the topography， environmental conditions， materials and production cost of Guizhou， planting passion fruit Tainong No.1 according to local conditions， and supporting the management of frame cultivation technology， it is of great significance to promote the leapfrog development of Guizhou passion fruit industry.

Key words： passion fruit; Tainong No.1; fruit quality; yield; principal component analysis

Foundation item： Agriculture Project of Guizhou Department of  Science and Technology（QKHZC〔2016〕2527）;Young Scholar Project of Guizhou Academy of Agricultural Sciences（QNKYQNJJ〔2018〕09）;Guizhou Characteristic Fruit Tree Resources in Mountainous Area Evaluation and Application Innovation Platform Project（QKZYD〔2018〕4002）

0 引言

【研究意义】百香果学名西番莲（Passiflora edulis Sims.），是西番莲科（Passifloraceae）西番莲属（Passiflora）多年生常绿藤本植物，其根、茎、叶和花均可入药（Anesini and Perez，1993;Jamir et al.，1999;Dhawan et al.，2002），果实富含糖类、有机酸、矿物质（王莹等，2009）、纤维素（程明明和黄苇，2017）、氨基酸（袁启凤等，2019a）及多种维生素（袁启凤等，2019b）等。我国从20世纪90年代初开始引种西番莲（李莉萍，2012），台农1号是台湾凤山热带园艺分所研究人员从紫、黄果杂交F1代中选育的杂交品种（魏定耀等，1997;刘晓明，2017），成熟时果皮呈现紫红色，香气浓郁，酸甜适口，在广西和福建等地发展规模较大，目前也是贵州百香果主栽品种之一。但由于贵州省发展百香果产业起步较晚，栽培模式和栽培技术相对滞后，再加上立体气候多变、又多以山地为主，土壤厚度与养分含量存在一定差异;而选择不同架式栽培和施肥方式对百香果果实产量及品质均有不同程度的影响（徐智和汤利，2012;李朝能，2018）。因此，针对贵州本地气候环境条件开展百香果栽培模式和技术研究具有重要意义。【前人研究进展】近年来，国内外学者对百香果的栽培技术及果实品质已进行较多研究。栽培技术主要体现在不同架式对其产量和管理的影响，张文娟（2016）认为应用单壁篱架式优点较多，可使植株的有效绿叶层增厚、通风受光合理，进而提高产量;黄春亮等（2018）从降低种植成本出发，建议选择直立篱架或A形架种植百香果;李朝能（2018）运用门字架、人字架和篱架对紫香1号进行测产，发现其产量差异显著;彭思源（2019）认为只有采取有效的种植管理方法和病虫害防治措施，才能获得更好的产量和质量。在果实品质方面，Ramaiya等（2013）研究并证实7种西番莲品种果汁中的糖、酸、总酚和抗氧化活性等物质与品种和成熟程度有关;Pongener等（2014）采摘不同成熟度西番莲研究其后熟过程中重量、色泽、呼吸等的变化规律;徐雪莹等（2015）在8和25 ℃下采用PO保鲜袋贮藏越南紫果西番莲，并测定生理特性和营养品质的变化规律;朱洁等（2017）对紫香1号和平塘1号进行营养成分比较，结果表明平塘1号的多个营养成分含量更显著;郭艳峰等（2018）对常见的3个西番连品种（黄金果、台农和紫果1号）果汁的营养物质进行分析测定;袁启凤等（2019b）测定了目前贵州发展面积较大的百香果品种紫香1号果实糖、酸、维生素和氨基酸的含量，发现药用氨基酸含量较高。此外，有学者运用数理统计方法对百香果的果实品质进行综合评价，何洁等（2018）、马文霞等（2019）和潘葳等（2019）运用主成分法分别分析紫果西番莲中的游离氨基酸、百香果品质指标及不同品种的营养成分和香味成分，并把信息值综合为3个主成分和4个核心指标。【本研究切入点】目前，针对多种不同架式，研究同一品种在相同栽培环境下的果实品质和产量的报道较少。【拟解决的关键问题】在前期架式的基础上，探究7种不同架式栽培（双层架、A形架、篱壁架、棚架、V形架、Y形架和T形架）对台农1号百香果果实品质和产量的影响，进一步筛选出适宜台农1号百香果的栽培架式，以期为该栽培模式在百香果种植中的推广应用提供参考依据。

1 材料与方法

1. 1 试验地概况

试验地位于贵州省果树科学研究所的贵州安顺市镇宁县良田镇坝草村基地，属亚热带低热河谷自然气候，海拔470 m，年均气温19.1 ℃，年降水量1100 mm，全年无霜，土壤类型以回填的黄壤为主，平地。

1. 2 试验方法

1. 2. 1 试验设计 以台农1号百香果为试验品种，2019年2月16日定植于7种架式（双层架、A形架、篱壁架、棚架、V形架、Y形架和T形架）下（表1，图1），搭架材料为热镀锌钢管和钢丝，钢管规格为DN 40 mm×6000 mm，壁厚2.5 mm，钢丝直径2.6 mm，种植管理水平一致。于2019年9月在果实成熟期从不同方位采集成熟度一致果实样品;每种架式采摘果实10～15个，重复3次，样品果带回试验室处理。

1. 2. 2 仪器设备及试剂 仪器设备：美能达CR-400全自动色差计（日本）、梅特勒ME204E电子天平（德国）、BT4171数显游标卡尺（中国）、普析TU1901紫外可见分光光度计（中国）和TD-45数显手持折光仪（中国）。试剂：草酸、抗坏血酸、碳酸氢钠、2，6-二氯靛酚、氢氧化钠、酚酞、浓硫酸和蒽酮等，均为国产分析纯。

1. 2. 3 理化指标测定 （1）单果重：取10个果实，用1%电子天平称量每個果实的重量（g），并计算平均值。（2）果形指数：取10个果实，使用数显游标卡尺分别测量果实横向最大处的横径和果实高度最高处纵径，并计算果形指数，果形指数=纵径/横径。（3）可溶性固形物含量：参照NY/T 2637—2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的测定》，采用有温度自动补偿功能的数显折光仪进行测量。（4）可溶性总糖含量：参照曹建康等（2007）的方法，采用蒽酮比色法测定。（5）可滴定酸含量：参照GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定》，采用氢氧化钠滴定法。（6）维生素C（Vc）含量：参照GB 5009.86—2016《食品中抗坏血酸的测定 第三法》，采用2，6-二氯靛酚滴定法测定。（7）可食率（%）=（果实总重-皮重）/果实总重×100;糖酸比=可溶性糖含量/可滴定酸含量;固酸比=可溶性固形物含量/可滴定酸含量。（8）果皮明度值（L*）、红绿值（a*）、黄蓝值（b*）：参照陈小利（2011）的研究方法，采用经校正的全自动色差计围绕果实中部测定，每个果实测定果皮色度2次。

1. 2. 4 产量测定 随机选择长势一致，产量高、中、低的3个小区对百香果进行产量测定，用电子磅秤称重，按百香果全年可集中上市的批次来计（全年共计2～3次，本次为第2批次）。

1. 3 统计分析

试验数据采用Excel 2003进行整理和制表。采用SPASS 19.0进行主成分分析：首先使用描述统计对原始数据进行描述，再用描述后的数据进行降维因子分析，以特征大于1作为主成分的提取原则（公丽艳等，2014），计算各主成分得分。

2 结果与分析

2. 1 不同架式栽培下百香果果实外观品质和产量的比较

如表2所示，7种架式栽培下台农1百香果号果实外观品质和产量存在一定差异。果实单果重为55.31～64.55 g，不同架式栽培下的单果重排序为：棚架>篱壁架>Y形架>T形架>双层架>V形架>A形架;果实纵径62.29～64.08 mm、横径56.88～58.23 mm，不同架式栽培的果实形状比较一致，多为近圆形，果形指数均在1.00以上;V形架果实的可食率（47.03%）最高，A形架的可食率（43.15%）最低;果皮厚度为0.54～0.62 cm，其中V形架和Y形架的果皮相对较薄，为0.54 cm。不同架式栽培下的单果重、纵径、横径、果形指数、可食率和果皮厚度均無显著差异（P>0.05，下同）。种子数为120.56～169.89粒，A形架的种子数显著低于棚架（P<0.05，下同），其余5种架式低于棚架，但差异不显著。果皮的L*为28.01～30.36，a*为12.21～17.65，b*为4.14～5.89，均为正值，说明果实果皮颜色较统一，呈紫红色，其中，Y形架栽培果皮的L*、a*和b*均最高，即亮度、红色和黄色的成分相对较多，绿色成分较低。不同架式栽培下百香果产量为3734.26～8167.38 kg/ha，双层架和篱壁架的产量显著高于其他架式栽培，而棚架、V形架、Y形架和A形架间差异不显著，不同架式产量排序为双层架>篱壁架>T形架>V形架>Y形架>棚架>A形架。

2. 2 不同架式栽培下百香果果实内在品质的比较

如表3所示，比较7种架式栽培下台农1号百香果的内在品质相关指标可发现，不同架式栽培下果实可溶性总糖、可滴定酸、可溶性固形物和Vc含量及糖酸比和固酸比均存在明显差异。可溶性总糖含量为11.25%～13.96%，其中，Y形架的可溶性总糖含量最高，其与双层架、A形架、篱壁架和棚架的可溶性总糖含量存在显著差异，棚架的含量最低。可滴定酸含量为1.74%～2.22%，其中，A形架显著高于其他架式，而T形架、V形架和篱壁架间差异不显著。可溶性固形物含量为16.07%～17.07%，以篱壁架最高，显著高于其余架式。Vc含量为14.42～18.28 mg/100 g，以棚架最高，显著高于其他架式栽培。糖酸比是果实风味的直接体现，7种架式栽培下的糖酸比表现为5.43～7.26，以Y形架栽培最高，显著高于其他架式栽培，双层架、篱壁架、棚架、V形架和T形架间差异不显著。固酸比为7.32～9.23，其中棚架固酸比显著高于其他架式。

2. 3 主成分分析与综合评价

如表4所示，以特征值大于1为标准，所检测的17个指标（X1～X17）共提取了5个主成分（PC1～PC5），前5个主成分对综合品质的累积贡献率已达94.965%，主成分特征值分布范围为1.269～7.017，同时计算得出前5个主成分的因子载荷矩阵和得分，PC1的解释方差为41.279%，具有较大载荷值的性状是果皮的L*（0.860）、b*（0.880）、可滴定酸含量（0.833），主要反映果皮的外观和果实风味情况;PC2的解释方差为23.473%，具有较大载荷值的性状为糖酸比（0.941）和可溶性糖含量（0.771），主要反映果实口感;PC3的解释方差为13.521%，所携带的信息主要是产量（0.809）和可溶性固形物（0.697），主要反映果实产量和果实成熟指标;PC4的解释方差为9.237%，所携带的信息主要是可溶性固形物含量（0.592）和Vc含量（0.575），主要反映果实营养成分占比;PC5的解释方差为7.464%，所携带的信息主要是纵径（0.568）和可食率（0.433），主要反映果实大小和可食用部分。

5个表达式中，Y1～Y5分别代表各主成分的得分，X1～X17分别代表7种架式果实品质性状经过标准化处理后的值。以各主成分对应的方差贡献率为权重，可构建综合评价模型为：Y=41.279Y1+23.473Y2+13.512Y3+9.237Y4+7.464Y5。由各主成分因子向量载荷系数及各主成分特征值可计算得到不同架式果实品质相关矩阵的特征向量;根据上述表达式计算出7个架式果实品质和产量的综合得分（表5），其排序为V形架>Y形架>篱壁架>A形架>双层架>T形架>棚架。

3 讨论

近年来，数理统计方法应用在果实品质评价上的研究越来越多，其中主成分分析已成为果实品质综合评价的主要方法（Hossain et al.，2011;Patras et al.，2011）。本研究对7种架式栽培下的台农1号果实品质和产量进行主成分分析，得到特征值大于1的前5个主成分累积方差贡献率达94.965%，能代表原品质性状的绝大部分信息，将17个指标综合为5个相互独立的因子，其反映出的重要指标为色泽、可滴定酸含量、糖酸比和可溶性糖含量，与马文霞等（2019）从鲜食百香果18个果实品质指标筛选出的糖酸比、单果重、可食率、总黄酮指标相同，最后通过主成分综合得分发现V形架、T形架和Y形架种植下的台农1号果实品质和产量综合得分最高。

果实品质与产量受栽培技术和环境因素的影响较大（徐智和汤利，2012;张文娟，2016;李朝能，2018;黄春亮等，2018;彭思源，2019）。本研究在7种架式下栽培台农1号，结果表明，在相同的栽培环境条件下，通过相同的修剪、肥水管理和病虫害打药等措施，不同架式栽培的台农1号百香果品质和产量有所不同，果实外观品质指标的单果重、纵径、横径、果形指数、可食率和果皮厚度变化差异不明显，可能与该品种自身遗传性状比较稳定有关;果皮的L*、a*、b*和可溶性总糖、可滴定酸、Vc、可溶性固形物含量，以及糖酸比、固酸比和产量均存在明显差异，可能是由于不同架式下，其植株生长所接受的光合作用强度不一致，光合产物积累有所不同而造成果实品质差异。不同架式测产还发现，双层架和篱壁架的产量与其他架式存在明显差异，其原因可能是不同架式种植修剪方法存在一定差异。此外，双层架的果实产量虽高，但其果实品质排在后面，而篱壁架产量和品质排在中间位置。因此，在种植台农1号时，为达到理想的产量和品质，除考虑环境因素外，还要结合当地地形设置不同的架式进行栽培。

4 结论

台农1号百香果适应性强，篱壁架的栽培模式简单易操作。根据贵州省地形、环境条件、架材和生产成本，因地制宜种植台农1号，并配套篱壁架栽培技术的管理，对推动贵州百香果产业跨越式发展具有重要意义。

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（責任编辑 邓慧灵）