十堰市7个油橄榄主栽品种果实品质综合评价
2024-12-27姜德志王瑞杜拾平王洪涛韩士斌
关键词:油橄榄;果实;品质;综合评价
油橄榄OleaeuropaeaL.为木犀科、木犀榄属小乔木,是世界分布广泛、利用价值很高的木本油料树种[1]。橄榄油为油橄榄鲜果经冷榨提取的食用油,富含不饱和脂肪酸、角鲨烯、多酚和维生素等营养物质[2-3],被誉为“植物油皇后”“液体黄金”[4]。我国自上世纪60年代大规模引种油橄榄,目前在甘肃、云南、四川、重庆、湖北等地种植,总面积11839.33hm²,年产橄榄油11021t[5]。
十堰市位于汉江流域的秦巴山区,境内有丹江水库,全域无严重冻害,年日照时数1680h以上,为油橄榄适宜栽培区[6]。十堰市自20世纪70年代开始试种油橄榄[7],先后引进50余个油橄榄品种,但由于气候[8]、地理环境[9]、土壤[10]、温湿度[11]等环境的改变,引种品种在果实性状、产量及品质上发生较大变化[12-13],适应性和丰产稳产性参差不齐。为筛选出十堰环丹江口流域最适发展品种,指导生产应用和产业发展,本研究通过对湖北省十堰市的9个油橄榄主栽品种果实表型性状和内含物进行测定分析,采用主成分分析法进行综合评价,筛选出果实综合性状表现优的品种,为十堰市油橄榄品种优化升级及产业发展提供参考依据。
1材料与方法
1.1试验材料
以湖北省十堰市郧阳区安阳镇二湾村基地(32°25′~33°16′N,110°07′~111°16′E)的油橄榄为试材,位于环丹江口库区。试验品种为‘莱星’(Leccino)、‘皮削利’(Picholine)、‘柯基’(Koroneiki)、‘云台’(Yuntai)、‘皮瓜尔’(Picual)、‘城固32’(Chenggu32)、‘鄂植8号’(Ezhi8)等7个当地油橄榄主栽品种。参试品种于2009年栽植,栽植后管理水平一致。试验于2021年10月油橄榄果实成熟时进行采摘,取样时选取树冠中上部东、南、西、北4个方向生长正常的果实,果实新鲜、无病虫斑和缺陷。
1.2试验方法
1.2.1油橄榄果实性状的测定
果实采集后,随机采取50个果实,迅速对果实质量、果实纵径、果实横径、果核质量等表型性状指标进行测定,计算果形指数和果肉率。果形指数=果实纵径/果实横径,果肉率=果肉质量/果实质量×100%。
1.2.2油橄榄果实油脂的提取和成分测定
橄榄油提取方法参照钟诚等[14]的方法进行,并计算鲜果含油率。采用气相色谱法测定橄榄油脂肪酸组成成分及含量。以上测定由国家林业局经济林产品质量检验检测中心(杭州)检测完成。
1.3数据处理与分析
采用SPSS24.0软件对测得的19个油橄榄果实性状进行单因素方差分析(LSD),利用Excel软件对原始数据进行预处理,采用Pearson方法对预处理后数据进行相关性分析,用OriginPro2024软件绘制相关性热图。因油橄榄果实指标有不同的数据范围和单位,参照王洋洋等[15]方法进行数据标准化转化:
在数据标准化处理后,用SPSS24.0进行主成分分析,参照李敏等[16]方法计算每个品种每个主成分隶属函数值U(Cij)和主成分权重Wij:
式中,Cij表示第i个品种第j个主成分得分(各主成分特征向量与标准化数据乘积之和);Cjmin表示参试品种中第j个主成分得分的最小值;Cjmax表示参试品种中第j个主成分得分的最大值。Wij表示第i个品种第j个主成分的权重,Pij表示第i个品种第j个综合指标的贡献率。
2结果与分析
2.1油橄榄不同品种果实性状比较
从表1可知,不同品种油橄榄果实表型性状差异较大。单果质量为0.86~4.41g,最大的为‘鄂植8号’,最小的为‘柯基’。单核质量为0.17~0.84g,最大的为‘鄂植8号’,最小的为‘柯基’。果肉率为79.50%~90.10%,果肉率由高到低依次为‘云台’‘皮削利’‘皮瓜尔’‘莱星’‘城固32’‘鄂植8号’‘柯基’。果实纵径、果实横径分别为15.32~24.11、9.98~17.99mm。供试品种果形指数1.28~1.54,最大的是‘柯基’,最小的是‘皮瓜尔’。
由表2可知,不同品种油橄榄果实干物质含量、蛋白质含量、鲜果含油率和10个脂肪酸组成成分指标存在较大差异。干物质含量为33.60%~39.50%;‘鄂植8号’和‘柯基’干物质含量最高,均为39.50%;其次为‘城固32’和‘莱星’,干物质含量分别为38.40%和37.10%;‘皮削利’干物质含量为所有参试品种中最低,仅为33.60%。蛋白质含量为2.84%~8.13%;‘鄂植8号’鲜果蛋白质含量为8.13%,显著高于其他品种,其次为‘皮削利’;‘柯基’蛋白质含量仅为2.84%,显著低于其他品种。鲜果含油率为12.28%~16.99%;‘莱星’鲜果含油率显著高于其他品种,其次为‘皮削利’和‘鄂植8号’(二者差异不显著);‘云台’鲜果含油率最低,仅为12.28%。不同品种油酸含量为71.30%~77.80%,均超过70.00%。亚油酸含量为3.12%~8.96%,其中‘皮瓜尔’亚油酸含量最高,‘云台’亚油酸含量最低。7个主栽品种不饱和脂肪酸均在80.00%以上,为82.07%~85.05%。‘棕榈酸’含量为12.50%~15.50%,其中‘鄂植8号’棕榈酸含量最高,‘城固32’棕榈酸含量最低。硬脂酸含量为1.34%~2.66%,其中‘皮削利’硬脂酸含量最高,‘鄂植8号’硬脂酸含量最低。饱和脂肪酸含量为15.00%~18.00%,其中‘莱星’饱和脂肪酸含量最高,‘城固32’饱和脂肪酸含量最低。
2.2油橄榄品种果实性状相关性分析
由于油橄榄品种不同,果实性状指标数据范围和单位存在差异,因此将19个果实性状数据进行标准化处理,标准化值见表3。
对标准化后油橄榄果实表型性状和主要营养成分等19个指标进行相关性状分析,制作相关性状热图(图1),可看出油橄榄果实性状指标间相关性较高。其中,果实纵径与果实横径、单果质量呈极显著正相关,果实纵径与单核质量、蛋白质含量之间呈显著正相关;果实横径与果形指数、单果质量、单核质量、蛋白质含量存在显著或极显著正相关关系,果实横径与果形指数呈显著负相关关系;果形指数与顺-11-二十碳烯酸含量呈显著正相关;单果质量与单核质量、蛋白质含量呈极显著正相关;果肉率与干物质含量呈极显著负相关。果实含油率及脂肪酸组成成分大部分指标相关性不显著,仅有油酸含量与棕榈烯酸、亚油酸含量、亚麻酸含量等几个少数指标呈显著相关。综上,油橄榄果实性状间共有19组性状间存在显著或极显著相关性,因此有必要采取主成分分析,对指标简化后进行综合评价。
2.3主成分分析
对油橄榄果实性状、含油率及脂肪酸组成成分等指标标准化后指标采用SPSS24.0进行主成分分析,分别得出各主成分的特征值、特征向量(表4)。由表4可知,特征值大于1.0的主成分有4个,而且这4个主成分特征值累积贡献率为93.225%,能够反映7个油橄榄品种19个指标的综合信息,符合主成分分析要求。4个主成分特征值和累积贡献率:第1主成分特征值为6.263,方差贡献率为32.671%;第2主成分特征值为5.672,方差贡献率为29.852%;第3主成分特征值为3.807,方差贡献率为20.039%;第4主成分特征值为2.026,方差贡献率为10.663%。
由各主成分指标的特征向量可知,第1主成分中果实纵径、果实横径、果形指数、单果质量、单核质量特征向量绝对值较大,可归为表型因子;第2主成分中油酸、棕榈烯酸、棕榈酸特征向量绝对值较大,可归为油品成分因子;第3主成花生酸、饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸等指标的特征向量绝对值较大,可归为饱和脂肪酸因子;第4主成分中果肉率、干物质含量特征向量绝对值较大,关系到单位质量鲜果产油量,可归为产油因子。根据主成分析结果,可将油橄榄鲜果19个果实性状指标简化归纳为表型因子、油品成分因子、饱和脂肪酸因子和产油因子。
油橄榄不同品种果实综合性状分析见表5。根据指标权重和隶属函数计算油橄榄品种果实性状综合评价值(D值),D值越大表明其综合评价值越高。由表5可知,7个油橄榄主栽品种果实D值为0.3066~0.7540,综合评价表现较好的有‘鄂植8号’‘莱星’‘皮削利’和‘皮瓜尔’。
3结论与讨论
3.1讨论
不同品种油橄榄果实表型性状差异较大。本试验7个品种的鲜果脂肪酸组成成分和含量与甘肃陇南、云南丽江、四川广元、四川西昌等地油橄榄组成成分相似,但鲜果含油率低于甘肃陇南、云南丽江、四川西昌等地的油橄榄[14,17-19],这可能与降雨量、日照时数等因素有关。主成分分析方法广泛应用于油橄榄品质分析比较研究。闫辉强等[20]采用主成分分析法比较了陇南市4个不同品种不同成熟度的果实经济性状,提出了‘豆果’‘皮瓜尔’‘科尼卡’‘小苹果’这4个品种的最适采收期。孔维宝等[21]分析了陇南市武都区7个油橄榄品种的果实性质,认为‘皮瓜尔’适合作为果用品种,而‘佛奥’‘莱星’‘皮削利’‘鄂植8号’‘科拉蒂’等品种具备优良油用品种的特征。彭立功等[22]对西昌栽植的6个油橄榄品种3个成熟度果实进行比较分析,确定了‘佛奥’‘皮瓜尔’等6个品种的最佳成熟度,认为‘柯基’‘豆果’‘皮瓜尔’等品种综合表现较好。
本试验选取果实表型性状、全脂肪酸含量等19个经济性状为评价指标。试验结果表明‘鄂植8号’‘莱星’‘皮削利’‘皮瓜尔’综合评价表现较好,宜重点推广,与彭立功等[22]研究有所差异,可能与光照、温湿度、土壤以及管理措施等存在差异有关。另外油橄榄原产于地中海沿岸国家,适宜在夏季炎热干燥、冬季温暖湿润的地中海气候发展[23-25]。我国油橄榄栽植区域气候条件与地中海气候差异较大,加之管理不足,部分油橄榄栽植园表现出病虫害严重、易受冻害、开花率和结实率低、大小年明显等问题,因此在实际中应充分考虑适应性、丰产稳产、抗寒性[26]、抗病虫害等方面。下一步将结合丰产稳产、抗寒性、抗病抗虫等方面综合开展油橄榄评价研究,筛选、培育出适宜在当地生产中推广应用的油橄榄品种。
3.2结论
十堰市7个主栽油橄榄品种的果实性状差异较大。通过主成分分析法将油橄榄19个果实性状简化归纳为表型因子、油品成分因子、饱和脂肪酸因子和产油因子。油橄榄主栽品种综合得分在0.3066~0.7504,由高到低分别是‘鄂植8号’‘莱星’‘皮削利’‘皮瓜尔’‘柯基’‘城固32’‘云台’。