36个鲜食枣品种在河南的适应性表现
2022-02-08马俊青袁国军卢绍辉
马俊青,袁国军,卢绍辉,于 磊
(河南省林业科学研究院,河南 郑州 450008)
枣(Ziziphus jujuba Mill.)别称枣子、大枣等,为鼠李科枣属植物。枣树原产地为中国,是我国特有的经济树种,已有七千多年的栽培历史,也被称为木本粮食,世界上其他各国所栽培的枣树均是直接或间接从我国引进的。由于具有耐干旱、耐瘠薄的特性,枣树在我国分布很广,沙地、高原都有栽植。大枣中维生素含量非常高,有“天然维生素丸”的美誉,并且含有蛋白质、脂肪、糖类、有机酸、多种微量元素等丰富的营养成分,有补中益气、养血安神、缓和药性的功效。
随着社会、经济和科技的不断发展,鲜食枣贮藏保鲜、冷链运输以及矮化密植、设施(避雨)栽培等技术的成熟,极大地推动了我国鲜食枣产业的快速发展[1-2]。河南是我国红枣主要生产基地之一,处于温带和亚热带的交汇地带,夏季不涝、冬季不冷,非常适宜枣树的生长并且有利于减少病害发生,其出产的灰枣因具有独特的香味和口感而深受消费者喜爱。目前,河南鲜食枣产业发展遇到的瓶颈问题主要是缺少适合该省地理气候条件的优良鲜食品种,导致基地的枣树品种不能及时更新换代。为此,河南省林业科学研究院专门从国家枣种质资源圃(位于山西省太谷县)引进了36个鲜食枣品种,观察比较了其在河南的适应性表现,并通过主成分分析法对其果实性状进行综合评价,拟从中筛选适宜河南地区栽培的鲜食枣品种,解决当地传统枣区良种缺乏的问题。
1 材料与方法
1.1 试验概况
2020年春,从山西国家枣种质资源圃引进了36个鲜食枣品种(表1),这些品种的原有保存地来自全国各省。品种引进后种植于新郑、原阳、荥阳、开封等地,试验地处于黄河冲击平原地区,土质为沙壤土,冷暖适中,四季分明;年均日照时数为2 114.2 h,年均无霜期152 d,年平均气温14.6℃,极端最高气温41.5℃,极端最低气温-17.9℃,2017—2021年平均降水量为769.8 mm。
1.2 定植及栽培管理
试验所用的苗木均为一级嫁接苗,苗高1.2~1.5 m,行距4 m,株距3 m,参试品种共400株。定植时每株施10 kg有机肥、1 kg磷肥、0.5 kg氮肥。试验地管理精细,及时防虫,果园病虫发生程度较轻。
1.3 考察指标及方法
于4月、6月、7月、8月、9月调查了36个品种枣树的花吊比(一个枣吊上花的数量)和果吊比(一个枣吊上果的数量);每个品种调查3株产量,以平均值作为该品种的单株产量;在枣果成熟期,每个品种选取10个健壮结果枝进行果品评价和单果重、糖度测定。果品评价是在果实脆熟期对枣果的肉质、汁液、风味等进行评价。果重采用电子天平测量,糖度采用ZWAJ阿贝折射仪(上海光学仪器五厂)测量。
果实着色面积的调查采用随机抽样法进行。随机选取N个(一般N=100个)果实,按红色面积占果实表面积的百分数分成5级,分别为10%、30%、50%、70%和90%,并求出各级中数(M1、M2、M3、…、Ms)及对应样本果实数目(X1、X2、X3、…、Xs),平均着色面积百分数(X)按公式(1)计算。
1.4 数据分析方法
糖度、单果重、果吊比、果皮着色面积、花吊比和果实体积的测量结果通过SPSS 19.0进行主成分分析。主成分分析是将多个变量通过线性变换以选出较少个数重要变量的一种多元统计分析方法。最经典的做法就是用F1(选取的第一个线性组合,即第一个综合指标)的方差来表达,即Var(F1)越大,表示F1包含的信息越多。因此在所有的线性组合中选取的F1应该是方差最大的,故称F1为第一主成分。如果第一主成分不足以代表原来P个指标的信息,再考虑选取F2即选第二个线性组合,为了有效地反映原来信息,F1已有的信息就不需要再出现在F2中,用数学语言表达就是要求Cov (F1,F2) = 0,则称F2为第二主成分,依此类推可以构造出第三、第四,……,第P个主成分。
2 结果与分析
2.1 供试品种枣果的性状和品质分析
对各品种枣果果型(表1)的调查发现,茶壶枣、葫芦枣为观赏枣品种,果型分别为茶壶型、葫芦形;蟠桃枣、大瓜枣、梨枣、相枣、奉节鸡蛋枣、雪枣为果形普遍圆形的大果型枣;狗头枣、上海白蒲、朝阳圆枣、山东辣椒等15个品种为长果形枣。
从表1还可看出,溆浦鸡蛋枣、运城鸡心枣、雪枣、尖枣、大白铃、茶壶枣、朝阳圆枣、晋枣、八八红、圆岭小枣等13个品种的果实口感甜脆多汁。狗头枣、上海白蒲、山东辣椒为酸甜多汁。婆婆枣和新郑大马为香甜,具有浓郁香味。在肉质的口感上,晋枣、璎珞枣、雪枣、上海白蒲等13个品种都是肉质细、无渣。在果皮的着色面积上可以看出,茶壶枣、溆浦鸡蛋枣、朝阳圆枣、郎家园枣、尖枣等8个品种的着色面积均在60%以上,外皮红润,外观商品价值优。
表1 不同品种成熟期的品质评价
由表2可知,果实糖度最高的前5名分别为蚂蚁枣(29.06%)、朝阳圆枣(29.05%)、尖枣(28.10%)、马莲小枣(28.10%)和溆浦鸡蛋枣(28.02%),均在28%以上;糖度在20%及以上的还有大荔铃铃枣、新郑大马、大白铃、苹果枣、茶壶枣、泗方枣、京枣、八八红、山东辣椒、陕西六月鲜、扁柿枣、早脆王、相枣、泗方枣、璎珞枣、上海白蒲和奉节鸡蛋枣。单果重最重的前3名分别为芒果枣(25.95 g)、扁柿枣(25.97 g)和相枣(24.29 g),均超过了24 g;其次是梨枣、溆浦鸡蛋枣、大瓜枣和京枣,单果重为20~22.3 g;单果重在18~20 g范围的枣还有泗方枣、大白铃和雪枣。果实体积最大的是芒果枣,达40.52 cm3,与其单果重最重相一致;其次是相枣和大瓜枣,果实体积为32.70~32.86 cm3。平均果吊比高的说明树势旺,结果能力强;果吊比的前6名分别为朝阳圆枣(0.74)、山东辣椒枣(0.59)、大荔铃铃枣(0.47)、狗头枣(0.47)、陕西六月鲜(0.44)、葫芦枣(0.40)。花吊比的前3名分别为大瓜枣(0.93)、梨枣(0.51)和早脆王(0.49)。
表2 鲜食枣各品种性状比较
2.2 各指标的主成分分析
各指标权重的预估值占比为果实糖度0.30、单果重0.25、果吊比0.15,果实体积0.15、果皮着色面积0.10、花吊比0.05。权重预估值与初始特征值的方差百分比较为相近。从表3可以看出,第一成分的初始特征值为2.048,大于1,第二成分的初始特征值为1.347,大于1,从第三成分开始,其初始特征值均小于1。
表3 方差分析比较
从公因子碎石图(图1)可以看出,前2个公因子(果吊比、糖度)比较陡峭,第3个至第6个因子(果实着色面积、花吊比、果实体积、单果重)斜率就变得平缓,特征值差异较小可以忽略,所以选择前2个公因子(果吊比、糖度)作为主因子进行数据分析[2]。图2为公因子载荷图,是通过主成分分析(PCA)得出的主要主成分之载荷做出的多维坐标图,其意义在于如何解释原变量。该研究获得的这个主成分就2个因子,是二维平面图。每一个载荷量表示主成分与对应变量的相关系数,如果是负值的话,那就说明是负相关[2]。
图1 公因子碎石图
图2 公因子载荷图
表4为用主成分分析法得到旋转前的因子负荷矩阵,根据0.5原则,在1~6变量中,因子1(F1)在单果重、果实体积、花吊比处大于0.5,均有较大负荷,因此认为因子1反映的是枣树总体的综合情况,即由开花到结果的树旺盛程度和结果能力[3]。因子2(F2)在果实糖度和果皮着色面积变量上大于0.5,有较大负荷,因此认为因子2反映的是枣果的具体特征,体现其商品价值。
表4 旋转前的因子负荷矩阵
表5所示数据为采用3次方最大旋转后得到的因子负荷矩阵,旋转后的成分矩阵与旋转前的成分矩阵的因子负荷略有差别,因子1和因子2在3次旋转后的因子负荷具有更明显的加权效应,单果重和果实体积在因子1中分别达到了0.888和0.902的负荷效应,因子2中的果实糖度和果皮着色面积分别达到了0.708和0.782的负荷效应。这说明该旋转对因子负荷起到了明显的作用[4]。
表5 旋转成分矩阵
采用回归法计算因子得分系数,得到因子1(F1)和因子2(F2)的得分函数为:
F1=-0.425×Z1+0.837×Z2+0.445×Z3-0.780×Z40.209×Z5+0.564×Z6
F2=0.576×Z1+0.317×Z2-0.296×Z3+0.455×Z4-0.774×Z5-0.145×Z6
式中:Z1~Z6分别表示鲜食枣的果实糖度、单果重、果吊比、果实体积、果皮着色面积、花吊比的系数。F1、F2分别表示各枣品种在公因子1、公因子2下的综合表现情况[5]。
根据上述因子得分函数构造枣树的生长结果能力评估函数,由方差贡献率求不同品种枣结果能力的评估函数,得出各品种综合得分=F1×34.131%+F2×22.447%。
2.3 各品种的综合得分
由表6可知,|F1|值反映的是枣树整体生长情况,排名前10的分别为大瓜枣、狗头枣、梨枣、早脆王、上海白蒲、芒果枣、璎珞枣、相枣、山东辣椒和大荔铃铃枣。|F2|值反映的是枣果的品质性状,排名前10的分别为朝阳圆枣、葫芦枣、茶壶枣、郎家园枣、芒果枣、山东辣椒、尖枣、溆浦鸡蛋枣、马莲小枣和狗头枣。综合得分越高表明该品种的综合评价越好,综合得分排名靠前的10个品种分别为大瓜枣、梨枣、扁柿枣、狗头枣、早脆王、京枣、上海白蒲、雪枣、泗方枣和八八红。
表6 各品种的综合得分
3 结论与讨论
目前,我国栽培面积最大的鲜食枣品种是冬枣和临猗梨枣。冬枣的栽培面积约为15万~20万hm2,临猗梨枣约为2.3万hm2。以山西临猗(梨枣)、山东沾化(沾化冬枣)、陕西大荔(鲁北冬枣)为代表的内地鲜食枣已初步实现了规模化发展。特别是陕西省大荔县的冬枣产业近年来发展迅猛,目前栽培面积已达2万hm2,年产冬枣25万t,产值25亿元,并成为当地的支柱产业。然而鲜食枣品种单一,基本是冬枣一统天下的局面,且品质逐年下降,并不能满足市场需求[7]。
目前,河南省的鲜食枣产业主要存在品种老化,结构布局不合理;基础研究不扎实,新品种选育速度慢,推广力度低;大部分枣园管理粗放,栽培管理科学化程度低,产量和品质不高;传统老旧枣区病虫害(如枣裂果浆烂、铁皮病、枣疯病、绿盲蝽、冻害等)严重等问题,严重制约着产业的发展。因此,应加大新品种选育力度,进行品种区划试验,推广优良新品种,调整品种结构;加大科研投入,加强基础研究,开展技术创新研究,探索简便省力先进管理技术;加强联合攻关,解决生产上危害严重的病虫害防治问题;加强标准化体系研究,实现生产标准化,促进枣果提质争效,提高果品质量安全[8],逐步把鲜食枣产业做大做强。
该研究针对河南省枣产业发展急需进行品种改良和更替这一现状,从国家枣种质资源圃(位于山西省太谷县)引进了36个鲜食枣品种,观察比较了其在河南的适应性表现,并通过主成分分析法对其果实性状进行综合评价,从中筛选出适宜河南省大面积发展的优良枣品种,以解决该省传统枣区良种缺乏的问题。结果表明,36个引进枣品种中综合评价表现良好的是大瓜枣、梨枣、扁柿枣、狗头枣、早脆王、京枣、上海白蒲、雪枣、泗方枣和八八红;其中,泗方枣、早脆王、京枣、雪枣的枣果口感好、脆甜多汁,并且果实个大,在市场上具有竞争优势,可以作为河南种植的推荐鲜食枣品种。