
研究背景
贺兰山东麓地区拥有优越的地理资源、产地优势,成为我国酿酒葡萄第四个原产地域产品保护区,原产地的命名树立了该地区优质葡萄著名产区的产地效应。该地区鲜食葡萄栽培品种单一,主栽品种红地球的栽培面积约占鲜食葡萄面积的60%~70%左右,另外,产后保鲜不到位,采收期相对集中,致使产品失去了市场调控和产品增值的机会与空间,缺乏市场竞争力,严重制约其鲜食葡萄产业的可持续发展,因此引种选育推广优良品种以调整鲜食葡萄品种结构势在必行。引种葡萄在该地区的品质表现,是决定其商品价值的关键,也是其适应性评价及能否推广的基础,对引种葡萄的品质表现进行科学、合理的综合评价,能够为筛选优良品种和引种资源利用提供理论支持。
层次分析法为降低主观因素的影响,往往结合数学分析方法对供试品种作出评判,如灰色关联度分析法、逼近理想排序分析法等,已广泛应用于农作物品质的综合评价。主成分分析法既能把握待评类型的综合性状表现,又能简化评价程序,潘照等应用主成分分析法综合评价了南方种植与售卖的18种鲜食葡萄品质,林婵婵等利用主成分分析法和聚类分析法相结合的方法分析了22个葡萄主要品质性状评价了杨凌地区12种红色鲜食葡萄的果实品质。
陈卫平团队基于主成分、层次-灰色关联度分析法各自存在的优缺点,综合利用建立模型评价产品的综合品质已在苹果、百香果上得到应用,其通过主成分分析和聚类分析法筛选核心指标,在此基础上运用层次分析法确定指标的权重,最后采用灰色关联度法建立品质综合评价模型,核心指标个数就是筛选出的主成分数,指标确定存在一定的主观性。本研究应用层次-关联度和主成分分析法相结合的方法比较分析14个鲜食葡萄品质指标,对银川地区引种的10个无核鲜食葡萄品质作出综合评价,为该地区引种的无核鲜食葡萄综合品质表现给出一个客观的评价,为今后优良品种区试推广提供理论依据,以促进贺兰山东麓鲜食葡萄可持续发展。
1 果实生物性状和品质比较分析
由表3可知,单穗重最高的是‘火州黑玉’,其次是‘无核白鸡心’,然后是‘早康宝’,分别是503.4、449.0和428.3 g,最低的是‘夏黑’,单穗重仅为309.9 g;单粒重最高的是‘瑞都无核怡’,平均单粒重达5.9 g,其次是‘瑞峰无核’,平均单粒重是5.3 g;单粒重最低的是‘无核白’,平均单粒重仅是1.9 g,然后是‘爱神玫瑰’和‘早康宝’,单粒重分别是2.5 g和2.9 g,其他品种的平均单粒重在3.1~3.9 g之间;果粒整齐度数值越低越整齐,因‘夏黑’的果穗松散,果粒大小不均一,大小粒现象严重,故其果粒整齐度最差,变异系数为51.31%;其次是‘瑞都无核怡’,变异系数为20.28%,果穗松散;‘无核白鸡心’果粒整齐度最优,其果粒大小均一,果穗松紧度适中,穗轴明显,穗型佳,变异系数为11.10%;其次是‘火州黑玉’,果粒大小均一,穗型优美,果穗整齐度表现优,变异系数是11.56%;其他品种的变异系数在12.47%~18.27%之间,果穗整齐度表现良好。
‘丽红宝’的维生素C含量最高,为5.13 mg/100 g,其次是‘瑞都无核怡’(5.11 mg/100 g),其他品种的维生素C含量均在4.26~4.70 mg/100 g之间,差异不显著。可溶性固形物最高的是‘夏黑’和‘无核白’,测定值均为21.0%,其次是‘爱神玫瑰’的20.6%,然后是‘无核翠宝’的19.7%;‘瑞峰无核’、‘早康宝’和‘无核白鸡心’的可溶性固形物分别是16.7%、16.4%和16.6%,位列后三位。‘无核白’的可溶性总糖含量最高,测定值是19.4%,然后是‘爱神玫瑰’和‘夏黑’,可溶性总糖含量均为19.2%;可溶性总糖含量最低的是‘无核白鸡心’,为15.0%。对于总酸含量,‘无核白鸡心’最高,测定值为0.65%,其次是‘丽红宝’的0.59%,然后是‘夏黑’和‘瑞都无核怡’,总酸含量均是0.56%。早康宝的总酸含量最低,为0.34%,其次是‘无核翠宝’,总酸含量测定值为0.40%。固酸比最高的是‘无核翠宝’,其次是‘早康宝’,分别是49和48;糖酸比最高的是‘早康宝’,其次是‘无核翠宝’,分别为44.43;‘无核白鸡心’的固酸比和糖酸比均是最低,仅有26和23,然后是‘瑞都无核怡’,固酸比和糖酸比分别是31和29。
供试品种中,‘瑞峰无核’和‘夏黑’果皮厚,其余品种的果皮均表现薄;对于着色一致性,‘无核白’和‘瑞都无核怡’果粒着色一致,其他品种的着色均表现为非常一致;果穗表现最紧密的是‘早康宝’,‘夏黑’最松散,其他品种的果穗均表现为适中。
风味和香味均表现最佳的是‘爱神玫瑰’、‘夏黑’和‘无核翠宝’。‘爱神玫瑰’、‘早康宝’、‘夏黑’、‘无核翠宝’和‘无核白’的风味最佳,‘无核白’、‘瑞都无核怡’和‘火州黑玉’的香味表现最差,‘瑞峰无核’的风味和香味均表现寡淡。
2 层次-关联度法对综合品质的评价
本试验根据划分评价因子的层次类别关系,将所有评判分为3层:第1层为目标层(A),为品质综合评价;第2层为准则层(B),记为B={B1,B2},B1为果实外观品质,B2为果实内在品质;第3层为指标层(C),为葡萄果实主要品质指标,记为C={C1,C2,C3,C4,...,C14}。
葡萄果实内在品质比外在品质重要,内在品质权重值0.6,外在品质权重值0.4(见表4)。指标层(C)各个因素对目标层(A)无核葡萄果实综合品质的权重值排序见表5,综合品质中,风味为主要影响因子,权重值为0.1535,其次是香味,权重值0.1413,然后是单粒重和单穗重,权重值分别是0.1087和0.1062,单穗重和单粒重均由品种特性决定,应用层次-关联度法评价综合品质所构建的理想品种的单穗重和单粒重均按规范确定,果穗和果粒大小一定程度上直接影响着消费者的购买感官。固酸比和糖酸比的权重值均是0.0745。

对表3数据进行无量纲化处理,得到一个数值在(0,1)内的新数列,根据计算公式计算各项指标关联系数(表6),以各无核葡萄品种的各个主要品质指标和感官指标乘以相应的权重值的加和,为层次-关联度方法得出的综合品质得分,各无核葡萄品种综合品质得分及优良度排序见表7。
由表7可知,‘爱神玫瑰’表现最好,综合品质加权关联度达到0.8006,其次是‘无核翠宝’和‘夏黑',其综合品质加权关联度都在0.72以上,‘无核白鸡心’的综合品质最低,加权关联度只有0.5861;外观品质表现最好的是‘瑞峰无核’,加权关联度为0.7477,其次是‘火州黑玉’、‘瑞都无核怡’和‘无核白鸡心’,加权关联度分别是0.7394、0.7052、0.7048,‘夏黑’外观品质表现最差,加权关联度为0.5383;对于内在品质的表现,‘爱神玫瑰’最好,加权关联度为0.9131,其次是‘无核翠宝’和‘夏黑’,加权关联度是8575和0.8562,‘无核白’和‘早康宝’的加权关联度值分别是0.7506、0.7290,排名最后的是‘无核白鸡心’,加权关联度是0.5070。
3 主成分分析法对综合品质的评价
对10个供试鲜食葡萄品种的14个主要品质指标和感官指标进行了皮尔逊相关性分析,结果如表8所示,分析得出,果粒整齐度和果穗紧密度呈显著负相关(P<0.05),说明果穗越紧果粒大小越不均一;可溶性固形物和可溶性总糖呈极显著正相关(P<0.01),和风味呈显著正相关(P<0.05),总酸和固酸比、糖酸比呈极显著负相关(P<0.01),固酸比和糖酸比呈极显著正相关(P<0.01),和风味呈显著正相关(P<0.05)糖酸比和风味呈显著正相关(P<0.05),表明可溶性固形物和总酸含量一定程度上直接决定了鲜食葡萄的风味。
将供试品种的14个指标进行降维因子分析,前4个主成分的特征值均>1,故提取出4个主成分,这4个主成分的方差百分比分别是35.162%、26.404%、15.468%和9.297%,累积贡献率为86.332%,即这4个主成分已经代表了供试品种的品种特性指标的绝大多数信息,因此选择提取4个主成分较宜(表9)。

主成分载荷矩阵反映了各个品质性状指标对此主成分负荷的相对大小,即该指标对主成分影响的程度,以0.5原则为判断依据。如表9所示,第一主成分的总酸、固酸比、糖酸比、风味和香味起主要影响作用;第二主成分的果皮厚度、果粒整齐度、单穗重和果穗紧密度对其的影响大;第三主成分的单粒重、可溶性固形物、可溶性总糖和风味对其的影响大;第四主成分的着色一致性和维生素C含量对其的影响较大。
根据各指标因子得分系数的矩阵,构建4个主成分的函数表达式:

根据综合得分的方法计算得出10个供试鲜食葡萄品种的综合品质得分,得分越高说明该品种品质表现最优,综合品质得分结果见表10。排名前三的依次是‘无核翠宝’、‘夏黑’和‘爱神玫瑰’,‘早康宝’、无核白’和‘瑞都无核怡’分别排名第4、5、6位,排名最后的是‘无核白鸡心’。

4 结论与讨论
本研究应用层次-关联度和主成分分析相结合的方法对银川地区引种的10个无核鲜食葡萄的14个品质相关指标进行综合品质评价,应用层次-关联度分析法得出‘爱神玫瑰’的内在品质表现最好,加权关联度是0.9131,综合品质表现最优是‘爱神玫瑰’,其次是‘无核翠宝’,然后是‘夏黑’,加权关联度依次是0.8006、0.7732、0.7291;而主成分分析法综合得分最高的是‘无核翠宝',其次是‘夏黑’,然后是‘爱神玫瑰’,得分依次是1.31、1.17、1.02,综合得分最低的是‘无核白鸡心’,得分为-2.11。
到目前为止,评价果实品质的指标还没有具体的标准规范,但影响其品质和商品性的因素有很多,刺激消费者购买需求的首先是外观表现,其次是果实口感和风味,因此在品质评价时应适当多加入体现外观优劣的指标,如果穗性状、果实色泽、果粒整洁度等。本论文供试鲜食葡萄栽培环境和管理措施一致,品质性状取决于其遗传特性,许乃银等认为环境效应通常占品种变异的绝大部分,基因型与环境互作效应占品种变异的比例通常也高于基因型主效,因此,增加了品种推广应用效果的不确定性和生产应用风险。
同一品种(系)在不同地区和不同栽培模式下的表现均有所不同,建议今后对选定的优良品种进行区试,在不同的地点、不同的栽培条件下继续进行重复试验,并加强栽培管理措施的应用,对选定的优良品种建立配套的栽培技术,如适宜的栽培架型和整形方式、生育期的花果管理、水肥调控等,并结合葡萄果实成熟期间多雨的情况加强成熟期果实避雨等管理。筛选适宜推广的优良品种应从其抗病性、丰产性、耐贮性及地区适应性进行全面的评价,故今后在区试的工作中继续观测不同地区不同栽培管理模式下果实品质的表现,并加入病虫害的抗性评价、果实采收后耐贮性调查及保鲜技术开发应用等研究,筛选确定区域适应性强、商品性高、认可度高的优良品种。



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