长白山区蓝莓新品种评价与筛选

张秋莹， 魏晓琼， 韦建辰， 贾文飞， 王 颖， 李金英， 徐德冰，2，4， 吴 林，2，3，4

(1.吉林农业大学园艺学院，吉林长春 130118； 2.吉林省普蓝高科技有限公司，吉林长春130021；3.吉林省蓝莓研究中心，吉林长春 130118； 4.吉林省普蓝高科技有限公司靖宇分公司，吉林靖宇 135200)

蓝莓作为一个新兴的小浆果树种，果实口感酸甜，肉质细腻，而且含有丰富的营养物质，既可鲜食，还可做加工品，具有较高的经济价值，被认为是21世纪新兴保健果品。截至2020年年底，全国蓝莓栽培面积6.64万hm，总产量34.72万t，其中吉林省栽培面积达到4 000 hm，产量1.5万t，位居全国第7位。而白山市的面积达到3 066 hm，占吉林省总栽培面积75%以上，目前靖宇县栽培面积达到1 440 hm，占白山市近一半，在吉林省蓝莓产业中占有重要地位。

品种筛选主要评价植株生长情况、果实外观品质和内在品质等方面。吴文龙等对南京地区的13个优良蓝莓品种果实的大小、主要营养物质含量及感官指标进行研究，结果显示，不同品种蓝莓果实中营养物质的组成成分及含量存在差异。熊喜红等对湖北和云南地区19个不同品种蓝莓果实外观、口感品质、加工特性等进行研究，为蓝莓加工、品种种植和选育提供参考。随着科学研究的深入发展，越来越多的学者专注于果实品质的研究，且研究水平不断深入，研究方法也不断改进。叶霜等利用基于组合赋权的TOPSIS模型在果实品质评价中的应用，表明该方法模型计算简单，结果客观可信，有较强的适用性，适用于果实综合品质评价。同时，TOPSIS综合评价法在玉米、番茄、大豆、辣椒等作物上也被广泛应用。本研究使用基于G1法赋权TOPSIS模型对22个蓝莓品种的10个品质指标进行果实品质综合分析，并结合田间观察物候期、植株生长状态与结果表现进行综合评价，为进一步从PL品系中选育适合靖宇县栽培的蓝莓优良新品种提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料与地点

供试材料：2009年定植的4个主栽品种北陆、北春、北蓝和美登与18个PL品系PL1、PL3、PL6、PL8、PL9、PL10、PL12、PL13、PL14、PL17、PL18、PL19、PL21、PL22、PL23、PL51、PL61和PL62。

供试地点：吉林省白山市靖宇县花园口镇白山湖景区入口处，42°47′24″N、127°8′41″E，海拔 447 m，年平均温度3.7 ℃，年平均降水量 776.4 mm，无霜期130 d左右。

1.2 调查项目及方法

物候期：于2020年6月开始，选取发育正常、管理水平一致的无病虫害植株进行调查，对 22 个参试品种的蓝果期(从20%果实变蓝开始)、鲜果供应期(从10%果实成熟开始)进行观测记录。

树高、冠幅、基生枝：采取随机抽样的方法，每处理、随机抽取3个标准样，定株调查相关指标。用钢卷尺测量，取平均值。

花芽数、单芽果粒数：调查每处理的3株标准样株的花芽数、单芽果粒数，取平均值。

单株产量：每标准株随机选取10粒果实分别称其质量，重复3次，取平均值为该株平均单果质量，根据该株粒数，计算单株产量。

果形指数：每株随机选取10粒果实分别测量横、纵径，果形指数=果实纵径/果实横径。

可溶性固形物含量：使用手持折光仪进行测定。

可溶性糖含量：使用蒽酮比色法测定。

维生素C含量：使用钼蓝比色法测定。

可滴定酸含量：使用NaOH滴定法测定。

1.3 基于G1赋权TOPSIS模型

1.3.1 确定评价矩阵 设评价品种个数为，评价指标个数为，每个对象的指标值为如下初始决策阵。

(1)

1.3.2 指标类型的一致化 综合评价指标里，常含有以下3种类型指标：

(1)正向指标。该类指标数值越大越好，如果实产量、可溶性固形物含量、维生素C含量等。

(2)负向指标。该类指标数值越小越好，如可滴定酸含量等。

(2)

(3)居中型指标。该类指标有一个取值区间，如果形指数。

(3)

1.3.3 数据无量纲化 将判断矩阵归一化处理，得到归一化判断矩阵。对于正向指标和负向指标分别用下式计算：

(4)

(5)

1.3.4 G1序关系法赋权 G1法又称序关系分析法，该方法简化了评价指标的评判过程，也无需进行一致性检验，G1法的权重计算步骤如下：

=-1(=，-1，…，2)。

(6)

(2)计算权重。只要计算出最后1个指标的权重，就可以通过公式(6)计算出其余指标的权重，的计算公式如下：

(7)

1.3.5 构建加权决策矩阵和确定其理想解向量 将无量纲化矩阵与各指标的权重相乘，可得到加权决策矩阵：

=()(=1，2，…，；=1，2，…，)。

(8)

确定矩阵的正理想解向量和负理想解向量：

(9)

(10)

1.4 数据分析

采用Excel 2003完成数据基本处理，采用SPSS 23.0对试验数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同蓝莓品种(品系)物候期、结果表现与果实品质

2.1.1 蓝莓物候期观察 由图1可见，22个蓝莓品种(品系)在靖宇县的鲜果供应期为7月3日至9月15日，持续74 d。与4个主栽品种相比，PL19和PL21较早进入蓝果期，均在6月27日；而PL14最晚进入蓝果期，时间为7月25日。供试品种的鲜果供应期在7月上旬至9月中旬，其中PL1、PL3、PL19、PL21、PL22和PL23与主栽品种北春、北蓝和美登接近，均在7月上旬至8月中旬，属于早熟品种(品系)；PL6、PL9、PL10、PL12和PL51的鲜果供应期与主栽品种北陆接近，均在7月中旬至8月下旬，属于中熟品种(品系)；而PL8、PL13、PL14、PL17、PL18、PL61和PL62的鲜果供应期均晚于4个主栽品种，属于晚熟品种(品系)。结果表明，18个PL品系与4个主栽品种相比，果实成熟期均有差异，对长白山区不同品种合理搭配具有重要指导意义。

2.1.2 蓝莓植株生长情况 由表1可见，与4个主栽品种相比，PL1、PL6、PL8和PL19树势生长较旺，株高比北陆高出15%～22%；而PL13、PL23和PL51与北陆类似，树势中庸；PL14、PL18和PL21与北蓝相近，树势较弱。大部分PL品系与主栽品种比较，株高与冠幅相近，但PL9和PL17的冠幅大于株高，在实际生产中，修剪时应支持直立枝干，适当剪除横向枝条，增加植株高度，充分利用空间，在树体更新上提高果实产量和质量。与北陆和北蓝相比，PL1和PL19的基生枝较多，更新能力较强。综上所述，PL1、PL6、PL8和PL19树势生长较好，适当修剪即可。

表1 不同品种蓝莓植株生长状态

2.1.3 不同蓝莓品种(品系)的结果表现 果树产量是生产中获得经济效益的主要指标，也是农业生产的基本目标。由表2可知，PL1的单株产量显著高于北陆、北春和美登，PL19的单株产量显著高于北陆和北春，其中PL1的单株产量最高，显著高于其他PL品系和4个主栽品种。美登的花芽数最高，显著高于其他品种。单芽果粒数各品种间也存在差异，与4个主栽品种相比，PL13的单芽果粒数最高；PL1和PL61其次；PL14和PL18的单芽果粒数与主栽品种相比较低。不同蓝莓品种的单果质量在1.67～3.67g之间，与主栽品种相比，PL9、PL18和PL61单果质量较高，明显高于其他品种；而PL13单果质量最少，显著低于主栽品种中的北春、北蓝和美登，与北陆无显著差异。

表2 不同蓝莓品种的结果表现

2.1.4 蓝莓品种(品系)果实内在品质 可溶性固形物是由糖和酸等多种成分组成的混合物，其含量多少决定了鲜食蓝莓风味品质的优劣，对蓝莓果实的营养价值、风味口感等方面有重要影响。由表3可知，PL1和PL51的可溶性固形物含量显著高于主栽品种；而PL21和PL23与主栽品种相比，可溶性固形物含量较低。不同品种间的可溶性糖含量在7.38%～13.05%，与北陆相比，PL品系的可溶性糖含量均显著较低；但PL12和PL18的可溶性糖含量显著高于主栽品种北陆、北蓝和美登，糖度较高，口感偏甜。而不同蓝莓品种的可滴定酸含量在0.61%～3.90%，差异较大。与主栽品种相比，PL8、PL12和PL13的可滴定酸含量较高，而PL3、PL6、PL14、PL61和PL62的可滴定酸含量较低，与北陆和北蓝无显著差异。

此外，固酸比与糖酸比也是影响蓝莓风味的重要指标。从表3可知，不同蓝莓品种的固酸比在3.84～27.67，其中PL51显著高于北陆、北蓝和美登，与北春无显著差异；北蓝、美登、PL6、PL8、PL12、PL13、PL14、PL22和PL23的固酸比较低，口感较酸。不同品种的糖酸比范围在2.30～20.39，PL品系糖酸比值均低于北春，但PL9、PL17、PL18和PL51的糖酸比值均显著高于其他3个主栽品种。除相关风味指标外，本试验还测定了不同蓝莓果实中的维生素C含量，范围在27.12～59.46 mg/100 g，4个主栽品种中，北陆和北春的维生素C含量最高，PL品系中大部分品种的维生素C含量均显著低于主栽品种。综上所述，PL1、PL9、PL17、PL18和PL51的口感风味优于主栽品种，但维生素C含量不高。

表3 不同蓝莓品种果实内在品质

2.1.5 蓝莓品种(品系)果实外观品质 由表4可知，美登果形为近圆形，其他品种均为扁圆形。PL1、PL6，PL9、PL10、PL14、PL17、PL18、PL19、PL21、PL23和PL62的最大单果质量均高于北陆，其中PL9和PL18最大单果质量最高，约为北陆的2倍。最大单果质量从大到小依次排列为PL9>PL8>PL14=PL19=PL61>PL6>北蓝>PL17>PL10>PL21=PL62>PL23>PL1>PL3>PL51>PL12>PL13>PL22>PL8>北陆>美登>北春。

表4 不同蓝莓品种果实外观品质

2.2 指标权重的确定

2.2.1 果实品质综合评价指标 根据蓝莓果实品质指标的基本性质、指标之间的相互关联影响以及层次隶属关系，建立蓝莓果实品质评价的指标体系如图2所示。该评价体系分为3层：第1层目标层(S)为蓝莓果实品质综合评价模型；第2层准则层(T)为蓝莓果实品质要素；第3层指标层(U)为蓝莓的具体品质指标。

2.2.2 权重计算 以调查问卷的形式，向8位吉林农业大学相关专业的专家进行权重调查。专家对外观品质、营养品质和风味品质的重要性持不同意见。外观品质中专家大部分认为单果质量、果形指数较其他指标重要，营养品质指标中可溶性固形物最重要，在风味品质方面，多数专家认为糖酸比较固酸比重要。G1法总权重等于各指标层(T)权重乘以对应要素层(U)权重。根据表5、表6数据可以计算出蓝莓果实各品质指标的G1法权重值，分别为0.111(单果质量)、0.063(纵径)、0.068(横径)、0.08(果形指数)、0.078(可溶性糖)、0.064(维生素C)、0.063(可滴定酸)、0.085(可溶性固形物)、0.196(糖酸比)、0.192(固酸比)。其中糖酸比的权重值最大，其次为固酸比；纵径、可滴定酸、维生素C的权重值均较低，且权重值相差不大。

表5 蓝莓品质要素和指标层排序及rk赋值

表6 蓝莓果实品质评价指标体系中各要素层和指标层的权重

2.3 加权评价矩阵及理想、负理想样本的确定

用公式构造加权评价矩阵，即将标准化后的数据与图中的权重值相乘，得到理想样本和负理想样本分别为

=[0.034，0.016，0.018，0.020，0.021，0.019，0.022，0.021，0.076，0.076]；

=[0.007，0.010，0.009，0.015，0.012，0.008，0.003，0.015，0.009，0.010]。

2.4 果实品质综合评价

表7 不同蓝莓果实品质综合评价

3 讨论与结论

影响蓝莓果实品质的因素主要有单果质量、果形指数、可溶性固形物等，这直接影响鲜食和加工效果，而且不同品种间差异显著。刘丙花等通过测量果型指数、单果质量、可溶性固形物和维生素C含量等评价山东引种的22个蓝莓品种的果实品质，发现不同品种间，上述指标均有较大差异。吴林等、阳翠等和邱霞等的研究也表明，不同蓝莓品种之间的可溶性糖、可滴定酸含量等均有显著差异。除此之外，还有研究表明，蓝莓不同品种间植株生长表现、单株产量、成熟期等均有差异，均可用来评价筛选蓝莓生长与结实表现。本研究通过观察蓝莓不同品种的生长状况、结果表现、物候期等，并测量其果型指数、可溶性固形物含量等果实品质，对22个蓝莓品种进行评价筛选，结果表明，不同品种间基本生长情况、果实内外品质均存在显著差异，其中PL1和PL19综合表现强于北陆，PL18、PL17和PL51等果实品质突出。

在果实品质综合评价中，核心评价指标的筛选及评价指标的数学处理是评价数学模型建立和确保其评价合理性的关键。李玲等应用PCA-Entropy TOPSIS对45个甘薯品种块根的质构品质进行综合评价，研究表明评价结果与甘薯实际生产表现一致，确定该方法是甘薯质构品质体系构建的重要手段。陈贤等运用AHP-TOPSIS对7个番茄品系的果实商品性状进行综合分析，结果表明此方法对番茄果实商品性状的综合评价适用性较好。李灿等采用G1法赋权TOPSIS模型对苹果品质进行综合评价分析，筛选出最适滴灌施肥方式。本研究利用基于G1法赋权TOPSIS模型对22个蓝莓品种的10个品质指标进行果实品质综合分析，结合田间观察物候期及植株生长状态与结果表现进行综合评价，针对评价结果，筛选适宜靖宇县的新品种，从而进行品种合理的筛选与搭配。利用G1法向8位相关专业的专家进行权重调查，对核心指标进行权重赋予，建立蓝莓综合评价数学模型，计算不同种的综合评价指数，来评价不同蓝莓品种果实品质综合性状优劣。分析结果表明，基于G1法赋权TOPSIS模型对22个蓝莓品种分类的判定结果与实际生产表现较为一致，这与Sun等和Rasool等在酸枣和番茄上得到的结果也类似，说明该方法均可用来分析蓝莓果实品质指标，综合评价不同蓝莓品种果实品质的优劣。

本研究发现，18个 PL品系与4个蓝莓主栽品种相比，果实物候期、植株生长情况、结果表现、果实内外品质均存在显著差异。PL1、PL17、PL18、PL19和PL51综合表现良好，可作为长白山区候选蓝莓新品种推广种植。