基于果实品质综合评价的南疆骏枣优生区划分实践验证

梁丰志，童盼盼，张亚若，金玉，王浩云，吴翠云，3，王江波，3

（1.塔里木大学植物科学学院/塔里木大学南疆特色果树高效优质栽培与深加工技术国家地方联合工程实验室，新疆 阿拉尔 843300；2.南京农业大学信息科技学院，江苏 南京 210000；3.新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室，新疆 阿拉尔 843300）

新疆红枣独特的风味及品质早已享誉国内外，红枣产业作为新疆农业的支柱产业之一得到蓬勃发展。骏枣（Ziziphus jujubeMill.‘Junzao’）作为新疆红枣主栽品种之一，种植面积随新疆红枣产业的发展持续增加。目前，新疆红枣产业产能过剩，且骏枣果实品质在不同产区存在较大差异［1，2］，因此迫切需要对南疆骏枣主产区果实品质进行深入分析，明确骏枣优势产区。

周丽［3］曾根据20年气象资料对新疆红枣进行过优生区划分。但新疆为灌溉农业且土壤类型多样，骏枣果实的综合品质受多种因素共同影响，仅基于气象因子划分优生区有一定局限性。通过果实综合品质评价对上述利用气象资料划分的优生区进行验证，可以进一步明确优势产区，对骏枣产区进行优中择优。因此，本研究选取可代表当地一般栽培水平的骏枣园，采集骏枣完熟期果实进行品质测定及综合评价，验证基于气象资料的优生区划分结果，明确南疆骏枣优势产区，为南疆骏枣资源多元化开发利用、重构优势产区以及提质增效、科学健康发展提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

于2019年9月底，自塔里木盆地（76°06′～88°09′E、36°55′～41°50′N）周边代表性骏枣产区中选择管理水平中等、可代表产区一般水平的15个骏枣园，从每个骏枣园中随机选取5棵8～10 a长势一致、正常生长的骏枣树，于每棵树东、南、西、北四个方向共选择60粒无机械损伤、无病虫害的完熟期果实，每个枣园共采集300粒，带回实验室进行果实品质分析。采样点详细信息如表1所示。

表1 环塔里木盆地骏枣采样点信息

1.2 测定指标及方法

供试果实采回后，从每棵枣树样品中随机选取45粒枣果，用于品质指标测量；剩余15粒枣果烘干，计算制干率；每个果园5次重复。

品质指标及测定方法：单果质量，用分析天平（测量精度0.1 mg）称量；果实纵横径，用游标卡尺（精度0.01 mm）测量；可溶性固形物含量，用手持数显折射计测定；总黄酮含量，采用超声辅助提取法［4］测定；蛋白质含量，用考马斯亮蓝G-250染色法［5］测定；果实糖酸含量，采用气相色谱法［6］测定；糖酸比，总糖含量与总酸含量的比值；维生素C含量，用钼蓝比色法［7，8］测定。

1.3 数据处理与分析

采用Microsoft Excel对数据进行整理，采用统计软件SPSS、DPS对数据进行相关性分析、方差分析和主成分分析，采用R语言及Origin对数据进行可视化。

2 结果与分析

2.1 不同产区骏枣果实品质指标比较分析

由表2可以看出，15个产区的骏枣总糖含量为87.93～261.12 mg/gFW，33团的最小，46团的最大；总酸含量为2.71～9.94 mg/gFW，33团的最小，3团的最大；糖酸比为20.16～38.91，50团的最小，46团的最大；VC含量为3.26～4.87 mg/gFW，47团的最小，洛浦的最大；蛋白质含量为1.13～2.74 mg/gFW，50团的最小，224团的最大；可溶性固形物含量为28.47%～38.30%，于田的最小，47T的最大；总黄酮含量为0.71～1.04 mg/gFW，沙雅的最小，3团的最大。通过变异系数对比发现，蛋白质含量变异系数最大，为27.96%；其次为总酸和总糖含量，分别为20.86%和20.05%；可溶性固形物含量变异系数最小，仅为9.06%。说明不同产区气候、土壤等综合因素对骏枣的蛋白质、总糖、总酸含量影响较大，而对可溶性固形物含量影响较小。

表2 南疆15个产区骏枣果实内在品质指标含量差异

由表3可以看出，外在品质指标中单果重的变异系数最大，为20.14%，其变化范围为15.12～31.55 g，50团的最低，于田的最高；可食率的变异系数最小，仅为0.41%，其变化范围为95.99%～97.73%，50团的最低，沙雅的最高。其余指标的变异系数均在6.6%～8.7%之间，变异较小，其中，纵径变化范围为40.62～50.59 mm，3团的最小，沙雅的最大；横径变化范围为27.27～37.08 mm，50团的最小，于田的最大；制干率为38.86%～51.83%，沙雅的最低，29团的最高。

表3 南疆15个产区骏枣果实外在品质指标差异

综合来看，不同产区的骏枣果实品质存在明显差异，蛋白质含量、总酸含量、单果重、总糖含量受不同产区气候、土壤等综合因素影响较大，可食率受影响最小，纵横径、制干率和可溶性固形物含量受影响也较小。

2.2 不同产区骏枣果实品质指标相关性分析

如图1所示，总酸含量与总糖、总黄酮含量在0.05水平呈显著正相关，与糖酸比在0.05水平呈显著负相关；蛋白质含量与制干率在0.05水平呈显著负相关；纵径、横径均与单果重在0.001水平显著正相关，与可食率在0.05水平显著正相关；可食率与单果重在0.01水平显著正相关，与总黄酮在0.05水平显著负相关。其余指标间相关不显著。可以发现，骏枣果实的果形指标间存在着显著相关性，但与风味品质指标无显著相关性，说明骏枣果形与产量密切相关，但与风味品质关系不大，骏枣并非果形越大，风味越好，同时也说明高产并不意味着经济效益高。

图1 骏枣品质指标相关性分析

2.3 不同产区骏枣果实品质的主成分分析

由于上述品质指标间存在不同程度相关性，信息存在一定的重叠，不能直接应用于骏枣果实品质的综合评价，因此选用主成分分析法对数据进行进一步处理和分析。结果（图2）显示，不同产区的骏枣果实品质存在着明显的差异性。

图2 不同产区骏枣果实品质的主成分分析结果

基于公因子特征值大于1的原则，提取出4个公因子，累计贡献率为82.778%。第1公因子F1由单果重、纵径、横径、可食率4个因子组成，方差贡献率为31.457%，定义为骏枣果实外在因子；第2公因子F2由蛋白质、糖酸比、总黄酮3个因子组成，方差贡献率为17.827%，定义为骏枣果实营养因子；第3公因子F3方差贡献率为17.006%，主要由总糖、总酸2个因子组成，定义为骏枣果实风味因子；第4公因子F4方差贡献率为16.488%，主要由VC、可溶性固形物、制干率3个因子组成，定义为骏枣果实加工因子。

各产区骏枣4个公因子得分结果如图3A、B、C、D所示。于田、沙雅、民丰、29团、224团、33团在外在因子上评分较高；果实营养因子评分较高的产区有224团、泽普、47团、沙雅、41团；3团、于田、皮山、46团、洛浦在风味因子上评分较高；29团、47团、50团、224团、46团在加工因子上评分较高。结合地理位置信息可以发现：塔里木盆地东部和南部产区的骏枣在F1上的指标性状优于西部和北部；西部和南部产区骏枣蛋白质及总黄酮含量优于东部和北部，而糖酸比低于东部和北部；南部产区骏枣总糖及总酸含量优于其他产区。

图3 不同产区骏枣各公因子得分排名（A、B、C、D）及果实品质综合评分排名（E）

以各公因子的贡献率为权重，对15个产区骏枣果实品质进行综合评价，得分如图3E所示，结果显示，骏枣果实品质综合评价得分最高的3个产区分别为于田、224团、47团，均位于塔里木盆地南部，说明塔里木盆地南部产区骏枣果实综合品质高于其他产区。

2.4 不同产区骏枣果实综合品质聚类分析

采用K-means算法，依据15个产区骏枣果实品质综合分值Fz进行聚类分析，结果（表4）显示，于田、224团、47团、29团4个产区的骏枣果实综合评价为优质，具体表现为果形较大，单果重、可食率、可溶性固形物含量及制干率较高，果实适宜制干。综合评价为良好的产区有民丰、沙雅、41团、泽普、3团、皮山、洛浦、46团，集中表现为果形大小及单果重适中，总糖、总酸含量及糖酸比适中，VC含量较高，果实适宜深加工。50团、12团、33团果实综合评价为一般，表现为果形较小，单果重和可食率较低，总糖、总酸、蛋白质、总黄酮含量较少，糖酸比较高，鲜食口感风味较好，较适宜鲜食。

表415 个产区骏枣果实品质综合得分聚类分析结果

2.5 南疆骏枣优生区验证分析

周丽［3］通过对新疆气象资料调查和分析，将年平均温度、无霜期、生长季≥10℃积温、极端最低温度、≤-20℃出现的天数和生长季干燥度作为判别指标，将新疆红枣产区划分为4个级别，选择其划分出的环塔里木盆地周边最佳优生区（和田地区、若羌、且末、麦盖提、莎车、沙雅等县）和优生区（喀什、巴楚、岳普湖、伽师、疏勒、温宿、库车等县），结合本研究的骏枣果实品质综合评价聚类结果进行交叉分析，结果（图4）发现，果实综合品质评价为优质的4个产区中有3个产区与周丽所划分的最佳优生区重合，分别为于田、224团、47团，1个产区与优生区重合，为29团；果实综合评价为良好的8个产区中有4个产区与最佳优生区重合，分别为民丰、皮山、洛浦、46团，3个产区与优生区重合，分别为沙雅、41团、3团；果实综合评价为一般的3个产区与最佳优生区无交集，仅33团与优生区重合。表明，于田、224团、47团不仅气象环境极适合骏枣栽培生长，而且果实综合品质优。

图4 基于气象资料划分的骏枣最佳优生区、优生区［3］ 与基于果实品质综合评价划分结果的交叉分析

3 讨论与结论

新疆地域辽阔，气候多样。前人研究发现，新疆不同产区骏枣果实的品质性状间存在明显差异［1，9］。平均气温、平均最高温度、日照时数和降水量对骏枣的蛋白质含量影响最大［10］。栾文文［11］研究发现，灰枣果实中蛋白质含量受气候因子影响最大，其次为可溶性糖含量及枣果大小，可食率受气候影响最小。本研究也发现，南疆骏枣果实同一品质指标在15个主产区存在明显差异，其中蛋白质含量、总酸含量、单果重、总糖含量变异较大，可食率变异很小，果实纵横径、制干率和可溶性固形物含量变异也较小。

将根据气象资料划分的优生区与根据果实品质综合评价得到的优质产区进行交叉验证分析，结果表明，于田、224团、47团不仅处于骏枣生态最佳优生区，而且果实综合品质为优质；民丰、皮山、洛浦、46团虽然处于骏枣最佳优生区范围内，但果实的综合评价未达到优质；29团虽然处于生态优生区，但果实综合品质却为优质。可见，骏枣果实的综合品质受多种因素共同作用，而非仅受气象条件影响。有研究发现，骏枣品质指标不仅受气象因子影响［10］，还受到灌溉方式和次数、水温、灌溉量［12-14］、土壤［15，16］、海拔等因素影响。

南疆塔里木盆地三面环山，气候差异较大，降水量较低，土壤存在一定的盐碱化，而适度的盐碱条件可提高枣果实中可溶性总糖含量，降低有机酸含量，提升果实风味品质［17，18］；其较大的海拔落差及经纬度差异，也会导致不同产区光热条件的差异，从而影响骏枣的光合产物积累［19］；其土壤类型的多样化则显著影响土壤中的矿质元素分布［20］。这些因素之间存在着复杂的相互作用，其对骏枣的综合影响最终都会通过果实品质的优劣得以表现，因此对果实品质进行综合评价以找出优质产区更符合南疆骏枣的实际现状。本研究结果也证实了这一点：基于骏枣果实品质综合评价所得的优质区于田、224团、47团与周丽［3］划分的气象最佳优生区一致，而民丰、皮山、洛浦、46团等理论气象优生区的骏枣果实品质综合评价仅为良好或一般。

综合上述结果，在筛选新疆南疆骏枣的优生区时，应以基于果实品质综合评价的划分结果为主，并结合基于环境条件的划分结果，才能更准确地找到最适合骏枣生长且果实品质最优的生产区。本研究结果可为优化南疆产业布局提供参考。