不同小果型西瓜品种品质评价

2020-12-23李晶郁继华武玥唐中祺刘泽慈吕剑

中国瓜菜 2020年11期

李晶郁继华武玥唐中祺刘泽慈吕剑

摘要：为筛选出适宜甘肃日光温室栽培的优质小果型西瓜品种，对设施栽培条件下8个小果型西瓜品种的外观和营养品质进行测定和分析。结果表明，通过品鉴风味，各西瓜品种风味均不同，其中以‘京颖‘豫艺锦霞2号‘彩虹瓜之宝3个西瓜品种的风味得分最高;通过测定各品种西瓜果实的品质，不同部位可溶性糖和可溶性固形物含量均为近皮部低于果实中心及胎座部位，另外，有机酸含量、硝酸盐含量、维生素C含量、可溶性蛋白含量、糖酸比等指标的平均值分别为0.17%、269.61 μg·g-1、74.23 mg·g-1、0.60 mg·g-1、35.25。采用主成分分析的方法，对8个西瓜品种的7个营养品质提取了3个主成分，且3个主成分的信息可以解释原始数据的91.32%。通过对不同品种西瓜的外观、风味以及品质等性状进行综合分析，‘锦霞8号‘豫艺锦霞2号‘京颖3个品种的综合表现优良，可为甘肃省日光温室小果型西瓜的种植提供参考，同时也为西瓜品种的优质资源和新品种选育提供理论指导。

关键词：小果型西瓜;品种;品质;主成分分析

中图分类号：S651 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2020）11-061-07

Abstract： In order to screen out high-quality small-fruit watermelon varieties cultivated in the solar greenhouse in Gansu， we measured and analyzed the appearance and nutritional quality of eight small-fruit watermelon varieties under facility cultivation conditions. Results showed that the taste of each watermelon variety was different by the flavor tasting score， among which the scores of the three watermelon varieties ‘Jingying， ‘Yuyijinxia 2and‘Caihongguazhibao were the highest. By measuring the quality of watermelon fruits， the content of soluble sugar and soluble solids in different parts were lower than the center of the fruit and the place of the placenta， in addition， the average values of organic acid， nitrate， vitamin C， soluble protein and sugar-acid ratio were 0.17% and 269.61 μg·g-1， 74.23 mg·g-1， 0.60 mg·g-1， 35.25. Three principal components of 7 nutritional qualities of 8 watermelon varieties were extracted by principal component analysis， and the information of the three principal components could explain 91.32% of the original data. Based on the appearance of the different varieties of watermelon， flavor and quality make a comprehensive analysis， comprehensive traits ‘Jinxia 8‘Yuyijinxia 2and ‘Jingyingthree varieties of excellent comprehensive performance， the results for the gansu province for the reference of small fruit type greenhouse watermelon planting， as well as watermelon varieties of high quality resources and new variety breeding to provide theoretical guidance.

Key words： Small fruit watermelon; Variety; Fruit quality; Principal component analysis

西瓜（Citrullus lanatus （Thunb.） Matsum & Nakai）為葫芦科一年生草本植物，果实味甜多汁，是人们夏季解暑时最喜爱的水果，在夏季有去热降暑的作用，其果皮也是一种清热、降血压的药材[1]，因此深受人们的喜爱。近年来，随着人们生活水平的不断提高，消费者对西瓜品质有了更高的要求[2]，在人们消费的过程中对果型小巧、果皮薄、肉质细嫩、品质更优的小果型西瓜逐渐有了大量的需求[3-4]。西瓜的品质包括商品品质和营养品质，商品品质主要是指果皮颜色、果实形状和果型大小等外在方面，商品品质在消费者初次选择商品的过程中可以非常直观地体现出来;而营养品质则主要是西瓜的内在品质，决定果实的风味。西瓜果实品质的高低需以果实的各项综合指标来判定[5-7]。

随着我国设施园艺栽培技术的发展，设施园艺已经成为现代农业的代名词，园艺作物的可管理性更强、品质更高[8]，因此有很多学者对不同地区、不同生长环境的西瓜做了大量的研究。范敏、王喜庆、徐小利等[9-11]对浙江、黑龙江、河南地区适宜种植的西瓜品种的选择以及栽培方式做了深入阐述，蒋仁娇、邹富斌等[12-13]对适宜在珠三角地区和广西地区生产的小果型西瓜做了品种比较试验，研究结果表明，品種‘玲珑‘农富丽麒麟适宜在华南地区推广，但是对于适宜甘肃地区种植的品种很少有学者研究。因此，笔者以8个小果型西瓜品种为试材，运用主成分分析的方法对其果实品质进行分析，综合感官品鉴，旨在筛选出适宜甘肃地区日光温室栽培的优质小型西瓜品种，为小果型西瓜新品种在当地的推广栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料：‘京阑‘京颖由北京市农林科学院蔬菜研究中心提供，‘锦霞8号‘豫艺锦霞2号‘玲珑瓜之宝2号‘豫艺K208 ‘彩虹瓜之宝由河南豫艺种业科技发展有限公司提供，‘宝冠由台湾农友种苗（中国）有限公司提供。

1.2 试验设计

本试验于2019年3—8月在甘肃省白银市靖远县东湾高科技农业示范园区日光温室进行。该日光温室长60 m，跨度为10 m。采用槽式栽培，槽长宽深为9.0 m×0.4 m×0.25 m，每槽填基质1 m3（基质购自甘肃省绿能农业股份有限公司），共42槽。采用膜下滴灌的方式，应用水肥一体化设备进行灌水施肥，肥料为甘肃农业大学的番茄配方营养液。试验采用单因素随机区组设计，即8个品种为8个处理，各处理随机排列，3次重复，每个重复定植1垄，两垄之间的间距为1 m，每垄定植38株，株行距为40 cm×20 cm，双蔓整枝，每株留1个果实，3月18日播种在32孔的穴盘中，长至2叶1心时于4月23日定植，6月26日采收成熟的果实，后续在甘肃农业大学园艺学院蔬菜栽培与生理实验室测定果实品质指标。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 西瓜的感官品质鉴定西瓜感官品质鉴定评分，评分小组由50个人组成，分别对西瓜的含糖量、汁液量、特征风味、口感/质地、果肉色泽等进行评价打分。统计各个西瓜品种的每项平均得分后计算各品种感官品鉴总分。评分标准见表1。

1.3.2 果实外观品质的测定及方法西瓜果实成熟采摘后，根据《西瓜种质资源描述规范和数据标准》分别对8个品种的果实形状、果皮底色、果实剖面、果肉颜色、果皮覆纹颜色、果皮覆纹形状等相关外观品质进行统计和测定。

1.3.3 果实品质的测定果实纵剖面不同部位可溶性固形物及可溶性糖含量的测定取样部位见图1，其他品质指标将果肉混匀研磨成匀浆后测定。可溶性固形物含量使用PAL-1型手持折光仪测定;有机酸含量测定采用NaOH滴定法[14];可溶性蛋白含量测定采用考马斯亮蓝比色法[15];抗坏血酸含量测定采用二甲苯萃取比色法[15];硝酸盐含量测定采用水杨酸-硫酸法[16];可溶性糖含量测定采用蒽酮比色法[17]。糖酸比采用中心点可溶性糖含量与有机酸含量的比值进行计算。果实的纵径和横径用直尺测量，果形指数的划分标准参考尚建立等[18]的方法，果形指数0.90～1.20为圆形果，果形指数1.21～1.50为椭圆形果，1.51～2.00为长形果或圆柱形果。

1.4 数据分析

测定数据采用Microsoft Excel 2016进行处理，运用SPSS 20.0分析软件对数据进行LSD、Duan法和主成分分析的方法分析。

2 结果与分析

2.1 不同西瓜果实的外观分析

由表2可知，各参试西瓜品种中，以圆形果居多。‘京阑的果皮为黄绿色，‘宝冠的果皮为浅黄色，其他各品种均为浅绿色。果皮覆纹形状和颜色中‘京阑‘锦霞8号和‘玲珑瓜之宝2号为深绿色的网条，‘豫艺K208为深绿色齿条，‘宝冠为深黄色齿条状，其余3个品种为墨绿色网条状。各个品种西瓜的果肉颜色以红色居多，‘锦霞8号‘豫艺锦霞2号果肉为黄色，‘京阑果肉为浅黄色，‘彩虹瓜之宝果肉为橙黄色。

2.2 西瓜感官品质鉴定分析比较

由表3可知，‘彩虹瓜之宝最甜，‘京颖汁液量最大，‘京阑特征风味最差，果肉色泽以‘京颖和‘豫艺锦霞2号色泽较好，以综合评分得出‘京颖‘豫艺锦霞2号和‘彩虹瓜之宝3个西瓜的风味相对较好，而风味相对较差的品种为‘京阑。

2.3 不同品种西瓜不同部位可溶性糖含量的差异比较

如表4所示，8个西瓜品种果实不同部位的可溶性糖含量在2.17%～7.75%之间，可溶性糖含量最高的为‘京颖的C点，最低的为‘京阑的E点。8个西瓜品种可溶性糖含量C点均高于其他部位，其中，‘彩虹瓜之宝C点可溶性糖含量与B、D点无显著差异，但显著高于其他部位可溶性糖含量;‘锦霞8号C点和H点可溶性糖含量最高，与I点相比较无显著差异，但其C点和H点可溶性糖含量显著高于其他位点;‘京颖各位点间无显著差异;‘豫艺锦霞2号中心点以及果实中部位点可溶性糖含量均高于果皮位点;‘豫艺K208中心点可溶性糖含量显著高于其他位点，可溶性糖含量最低的为E点。‘玲珑瓜之宝2号含量最高的为C、H位点，且2个位点间差异不显著，含量最低的为A点;‘宝冠中心点和果实中部点可溶性糖含量差异不大，可溶性糖含量最高的为C点，为5.54%。从果柄和花痕2个部位的数据可以看出，‘豫艺K208A点可溶性糖含量显著高于E点，且A点较E点高20.6%，而其他7个品种A点与E点的糖含量无明显差异。各品种间西瓜的整个果实可溶性糖含量在4.44%～6.36%之间，前两位为‘京颖和‘锦霞8号，其次为‘彩虹瓜之宝，最后为‘京阑，前三位品种间无显著差异，而‘京颖和‘锦霞8号的可溶性糖含量显著高于其他5个品种。

2.4 不同品种西瓜不同部位可溶性固形物含量的差异比较

由表5可知，8个西瓜品种果实不同部位的可溶性固形物含量在5.20%～10.83%，最高的为‘锦霞8号的中心点（C），最低的为‘京阑的E点。8个西瓜品种果实的果肉中部（B、D、G、H）可溶性固形物含量均高于西瓜果实近皮部（A、E、F、I），但低于中心点，中心点（C）的均值为10.27%。‘彩虹瓜之宝可溶性固形物含量最高的为B、C点和D点，分别为9.77%、10.23%，9.90%，3个部位的可溶性固形物含量无显著性差异，但显著高于其他部位;‘锦霞8号的可溶性固形物含量中心点以及果实中部位点均显著高于果皮部位，最低的为I点，为8.37%;‘京颖与‘京阑中心点可溶性固形物含量均显著高于果实中部位点以及果皮位点，其中最高的均为C点，分别为10.67%、10.57%，最低的均为A点，分别为9.63%、5.83%;‘豫艺锦霞2号中心点C点和果实中部G点可溶性固形物含量显著高于其他位点，且果柄部位A点可溶性固形物含量显著高于近皮部位I点，A点较I点高13.4%;‘豫艺K208与‘宝冠的中心点C点以及果实中部D、G、H部位可溶性固形物含量均无显著差异，但均显著高于其他部位可溶物固形物含量，其中2个品种含量最高的均为C点，分别为9.3%、9.43%，而‘豫艺K208最低的是A点，为7%，‘宝冠最低的为I点，为6.93%;‘玲珑瓜之宝2号可溶性固形物含量最高的为C点，最低的为F点，为7.77%。品种间8个品种西瓜的整个果实可溶性固形物含量的均值在8.17%～10.05%，最高的为‘京颖，最低的为‘京阑。

2.5 不同品种西瓜有机酸、硝酸盐、维生素C、可溶性蛋白含量及糖酸比的差异比较

由表6可知，8个西瓜品种中有机酸含量以‘豫艺锦霞2号西瓜品种最高，为0.21%，与‘京颖‘玲珑瓜之宝2号‘豫艺K208结果差异性显著，与其他品种差异不显著;各品种西瓜果肉维生素C含量在73.62～74.72 mg·g-1之间，且各个品种维生素C含量无显著性差异;可溶性蛋白含量以‘豫艺锦霞2号的含量最高，其次是‘锦霞8号和‘京阑，最低的品种为‘豫艺K208;糖酸比以‘豫艺K208和‘玲珑瓜之宝2号最高，‘宝冠最低，其他5个品种间的糖酸比无显著差异。

2.6 不同品种西瓜品质的主成分分析和综合评价

以8个不同品种西瓜的营养品质指标进行主成分分析，分析结果见表7～8，研究中按照累计贡献率超过85%的原则，选择主要成分。第一个主成分的特征值为3.098，代表了8个品种营养品质指标的44.25%的原始信息，第二个主成分代表了8个品种营养品质指标29.78%的原始信息，第三个主成分代表了8个品种营养品质指标17.29%的原始信息，前3个主成分代表了8个不同品种西瓜营养品质指标综合指标的91.32%，说明3个主成分可以反映原始信息的91%，因此提取3个不相关的主成分替代原8个不同品种西瓜的7个营养品质指标，对8个不同品种西瓜的营养品质由7个指标替换为3个主成分，达到了降维的目的。

根据前3个主成分的累计贡献率达到91%，以前3个主成分建立不同品种西瓜营养品质指标的比较综合模型。以各个主成分的特征值和载荷值计算特征向量，得到表达式：

Y1=0.137X1-0.028X2+0.54X3-0.034X4+0.137X5+0.492X6-0.533X7

Y2=0.644X1+0.665X2+0.17X3-0.478X4+0.152X5+0.004X6-0.008X7

Y3=-0.006X1+0.179X2+0.029X3+0.673X4+0.926X5+0.091X6-0.149X7

以上3个表达式中，X1为可溶性糖（中心点平均值），X2为可溶性固形物（中心点平均值），X3为有机酸、X4为硝酸盐、X5 为维生素C、X6为可溶性蛋白、X7为糖酸比。以各个主成分对应的方差贡献率为权重，由主成分得分和对应的权重线性加权求和得到综合评价函数。

Z=44.52%Y1+29.78%Y2+17.29%Y3

根据主成分得分综合模型，计算得出8个不同品种西瓜的综合得分和排序（表9），得分由高到底依次为‘锦霞8号‘豫艺锦霞2号‘京颖‘彩虹瓜之宝‘宝冠‘京阑‘玲珑瓜之宝2号‘豫艺K208。

3 讨论与结论

西瓜果实的外观品质（如果实大小、果形指数、果皮颜色、果肉颜色/质地等）往往是消费者的选择标准[19]，而在消费之后，消费者更在意果实的风味、口感及营养品质，因此对于一个优质品种的筛选，不仅要观察果实的外观品质，更要测定该品种在此环境条件下的生理品质[20]。西瓜品质主要包括可溶性糖、可溶性固形物、有机酸、维生素C、可溶性蛋白、硝酸盐含量以及糖酸比等指标。其中可溶性糖、可溶性固形物、有机酸含量以及糖酸比等指标直接影响西瓜的酸甜风味。大量的研究表明，适宜的糖酸比才会产生最佳的口感，同時也影响着果实的营养品质;另外，营养品质也可以直观的体现西瓜品质。维生素C是一种调节人体免疫功能、预防疾病需求量较大的维生素，而西瓜果实中含有大量的维生素C，是人体摄取维生素C的重要的途径[21];另外，可溶性蛋白是调节人体酸碱平衡的重要物质，也是人体摄取所需氨基酸的一种物质。

万学闪等[22]通过对7个无籽西瓜不同部位可溶性糖的测定，发现不同品种西瓜果实不同部位的可溶性糖含量均为近皮部低于果肉中部和果实中心点，而果实中心点含量大于果肉中部，花痕和果柄部位含量差异较小。武佩琪等[23]在山西对2个西瓜品种增施CO2肥后测定了品质，其可溶性蛋白含量、有机酸含量、维生素C含量的平均值分别为0.50 mg·g-1、3.21%、0.02 mg·g-1;王燕等[24]在甘肃对6个西瓜品种进行品种比较试验，其维生素C含量、可溶性蛋白含量的平均值分别为68.50 mg·g-1、0.60 mg·g-1;赵胜杰等[25]在河南对20个种质资源西瓜进行糖酸组分的测定，其糖酸比平均值为17.25%。本试验对8个小果型西瓜品种果实不同部位可溶性糖和可溶性固形物、有机酸、维生素C、可溶性蛋白、硝酸盐含量、糖酸比等7个品质指标进行测定，结果表明，各个品质指标在不同品种西瓜果实中存在差异性，在各个西瓜品种中，不同部位的可溶性糖和可溶性固形物含量均表现为中心点C点高于其他部位，而果实中部位点以及花痕和果柄存在较大差异;有机酸、维生素C、可溶性蛋白含量以及糖酸比的平均值分别为0.17%、74.23 mg·g-1、0.60 mg·g-1、35.25，与前人的研究结果有差异，可能是由西瓜品种的不同和西瓜品种对环境的差异性表达以及测定方法处理的差异性所导致。另外，本试验中对8个西瓜品种的硝酸盐含量进行测定，以‘豫艺锦霞2号最高，为333.66 μg·g-1，各品种硝酸盐含量均低于432.00 μg·g-1的标准限量，符合世界卫生组织（WHO）和联合国粮农组织（FAO）的规定。

西瓜的综合品质是西瓜所有品质指标综合表现的结果，因此，单一的指标很难去全面地判定西瓜的综合品质。主成分分析是一种由繁化简的分析方法，通常将多个变量简化成较少个数影响因子，以每个影响因子不同程度地反映多个变量的信息，因此，主成分分析方法可以全面地反映某一品种的综合品质特性，在数据分析的过程中已被广泛应用。笔者应用主成分分析的方法以累计贡献率大于91.32%的3个主成分对8个小果型西瓜品种的7个品质指标进行综合分析，各品种的品质指标综合得分由高到低的排名为‘锦霞8号> ‘豫艺锦霞2号> ‘京颖>‘彩虹瓜之宝 > ‘宝冠>‘京阑 > ‘玲珑瓜之宝2号> ‘豫艺K208。结果表明，‘锦霞8号‘豫艺锦霞2号‘京颖等3个品种是8个西瓜品种中营养品质较为优质的品种，从营养指标含量来看，3个品种的营养品质含量较高。在甘肃日光温室小果型西瓜的栽培实践中，可以结合其他综合品质较好的小果型西瓜进行杂交育种改良，根据具体的田间的性状表现，综合筛选出产量高、品质好、抗性强、利于运输的小果型西瓜品种。

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