澳洲堅(jiān)果種仁礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)特性研究

楊為?！埫骺∴u明宏　曾輝　萬(wàn)繼鋒　張漢周　陸超忠

摘 要 對(duì)28份澳洲堅(jiān)果種質(zhì)的種仁礦質(zhì)元素（K、P、Mg、Ca、Fe、Mn、Zn、Cu）含量進(jìn)行測(cè)定與分析，并運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析和模糊綜合評(píng)判法對(duì)種質(zhì)的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)特性進(jìn)行綜合定量評(píng)判。結(jié)果表明：澳洲堅(jiān)果種仁的礦質(zhì)元素含量在供試種質(zhì)之間變化較大，各元素在種仁內(nèi)的平均含量由高到低依次為：K>Mg>P>Ca>Mn>Fe>Zn>Cu；經(jīng)綜合評(píng)判，‘南亞2號(hào)和‘HAES 922為礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)綜合表現(xiàn)優(yōu)良的種質(zhì)，‘H2、‘24、‘10等17份種質(zhì)的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)綜合表現(xiàn)中等，而‘HAES 783、‘HAES 333、‘DAD、‘NG 18、‘HAES 246、‘Yonik、‘HAES 788、‘HAES 814和‘D等9份種質(zhì)的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)綜合表現(xiàn)較差。

關(guān)鍵詞 澳洲堅(jiān)果種仁；礦質(zhì)元素；灰色關(guān)聯(lián)度分析；模糊綜合評(píng)判

中圖分類號(hào) S664.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

Abstract The contents of eight mineral elements（K， P， Mg， Ca， Fe， Mn， Zn and Cu）in the kernels of 28 macadamia germplasm resources were measured and investigated， and the comprehensive evaluation of these germplasms in the characteristics of kernel mineral nutrition was conducted by Grey correlative degree analysis and Fuzzy comprehensive evaluation. The results showed that the mineral element contents of macadamia kernel had a large variation among all tested germplasm resources. In the kernel， the average levels of the elements were in the decreasing order of K>Mg>P>Ca>Mn>Fe>Zn>Cu. Through the comprehensive evaluations， the comprehensive quality in the kernel mineral nutrition of‘Nanya No.2and‘HAES 922was the best， followed bythose seventheen germplasms such as‘H2，‘24and‘10while that of‘HAES 783，‘HAES 333，‘DAD，‘NG 18，‘HAES 246，‘Yonik，‘HAES 788，‘HAES 814and‘Dwas not good.

Key words Macadamia kernel； Mineral element； Grey correlative degree analysis； Fuzzy comprehensive evaluation

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.11.007

澳洲堅(jiān)果（Macadamia spp.）原產(chǎn)于澳大利亞，是一種新興的熱帶木本油料樹種，其種仁含油量高達(dá)72%以上，且富含多種不飽和脂肪酸、蛋白質(zhì)、礦質(zhì)元素與維生素等，具有重要的營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值，被譽(yù)為世界“堅(jiān)果之王”，深受消費(fèi)者青睞。近年來(lái)，中國(guó)澳洲堅(jiān)果產(chǎn)業(yè)得到迅猛發(fā)展，目前種植規(guī)模已達(dá)6.52萬(wàn)hm2，躍升為世界首位[1]。然而，當(dāng)前生產(chǎn)上規(guī)模種植的澳洲堅(jiān)果品種均從國(guó)外引進(jìn)，因氣候、土壤等條件的差異，許多引進(jìn)品種的種仁品質(zhì)性狀與原產(chǎn)地相比差異較大。因此，對(duì)我國(guó)現(xiàn)有澳洲堅(jiān)果種質(zhì)的品質(zhì)特性進(jìn)行系統(tǒng)科學(xué)的綜合評(píng)價(jià)具有重要意義。

礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)是衡量澳洲堅(jiān)果種仁品質(zhì)優(yōu)劣的重要性狀之一，但礦質(zhì)元素的含量特征往往與地域特征密切相關(guān)[2]。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)澳洲堅(jiān)果種仁品質(zhì)特性的研究主要集中在出仁率與一級(jí)果仁率等性狀[3-4]、粗脂肪及脂肪酸等營(yíng)養(yǎng)成份[5-7]及其保健價(jià)值[8-10]等方面，而對(duì)種仁礦質(zhì)元素的研究也僅局限于個(gè)別種質(zhì)的簡(jiǎn)單測(cè)定分析[2-11]，尚未有更深入的系統(tǒng)研究。因此，有必要在擴(kuò)大種質(zhì)資源數(shù)量的前提下，對(duì)中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所澳洲堅(jiān)果種質(zhì)資源圃的28份澳洲堅(jiān)果種質(zhì)的種仁礦質(zhì)元素含量進(jìn)行分析，并運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法和模糊綜合評(píng)判法對(duì)種質(zhì)的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)特性進(jìn)行綜合定量評(píng)判，旨在為我國(guó)澳洲堅(jiān)果種質(zhì)的種仁品質(zhì)特性評(píng)價(jià)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為2009～2010年采自廣東省湛江市中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所澳洲堅(jiān)果種質(zhì)資源圃內(nèi)28份種植2 a的正常成熟果實(shí)，分別隨機(jī)選取2 kg果實(shí)進(jìn)行脫皮，將去皮后的帶殼果依次在38、45、60 ℃下干燥48 h，當(dāng)種仁含水量降至（1.5±0.5）%時(shí)，再將種仁粉碎以備用。這28份澳洲堅(jiān)果種質(zhì)包括引進(jìn)品種H2、O.C.、DAD、NG18、Yonik、Winks、Own Venture、B 3/74、HAES 246、HAES 333、HAES 344、HAES 695、HAES 783、HAES 788、HAES 814、HAES 922、特殊種和自選品種南亞1號(hào)、南亞2號(hào)、南亞3號(hào)、南亞116號(hào)以及自選優(yōu)株A、B、D、10、24、74、114。

1.2 方法

鉀含量采用火焰光度法測(cè)定，磷含量采用鉬銻抗顯色法測(cè)定，鎂、鈣、錳、鐵、鋅、銅的含量應(yīng)用原子吸收光譜儀（型號(hào)：PE AA-700）進(jìn)行測(cè)定[12]。每份種質(zhì)樣品重復(fù)3次測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

各礦質(zhì)元素含量數(shù)據(jù)為2 a的平均值，根據(jù)信息量權(quán)數(shù)法確定各礦質(zhì)元素的權(quán)重系數(shù)[13]；參照楊為海等[4]的方法計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)度、模糊綜合評(píng)判值以及秩相關(guān)系數(shù)；采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件在0.01水平上對(duì)秩相關(guān)系數(shù)進(jìn)行顯著性t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 種仁礦質(zhì)元素含量的差異

對(duì)28份澳洲堅(jiān)果種質(zhì)種仁的8種礦質(zhì)元素含量進(jìn)行了測(cè)定與分析，結(jié)果表明，各礦質(zhì)元素含量在供試種質(zhì)之間存在較大差異（表1）。8種礦質(zhì)元素中，K、P、Mg、Ca為常量元素，Mn、Fe、Zn、Cu則為微量元素。按28份種質(zhì)的平均含量由高到低排序，常量元素依次為K>Mg>P>Ca，微量元素為Mn>Fe>Zn>Cu。供試種質(zhì)中，引進(jìn)品種‘O.C.的K含量最高，為4 820.5 mg/kg，K含量最低為‘特殊種（2 980.3 mg/kg）；Mg含量在自選品種‘南亞3號(hào)的種仁中最高，為2 550.7 mg/kg，而Mg含量最低的則是自選優(yōu)株‘B及‘D（1 500.1 mg/kg）；種仁中P、Ca含量最高的種質(zhì)分別是自選品種‘南亞2號(hào)（2 070.8 mg/kg）與引進(jìn)品種‘HAES 922（1 210.1 mg/kg），而含量最低的種質(zhì)分別是引進(jìn)品種‘B 3/74（1 250.5 mg/kg）與自選優(yōu)株‘D（740.1 mg/kg）。就微量元素而言，引進(jìn)品種‘H2的種仁含Mn元素最高，達(dá)162.1 mg/kg，Mn含量最低的則是自選品種‘南亞2號(hào)（48.1 mg/kg），二者之間相差約3.4倍；Fe、Zn及Cu含量最高分別是自選品種‘南亞2號(hào)（160.9 mg/kg）、引進(jìn)品種‘HAES 922（41.7 mg/kg）與自選優(yōu)株‘A（28.3 mg/kg），分別約是相應(yīng)元素含量最低的種質(zhì)‘NG 18（75.7 mg/kg）、‘HAES 333（21.1 mg/kg）與‘HAES 695（14.5 mg/kg）的2倍。

2.2 灰色關(guān)聯(lián)度分析

依據(jù)灰色系統(tǒng)理論，結(jié)合種質(zhì)各礦質(zhì)元素含量的最佳表型值，構(gòu)造一個(gè)各礦質(zhì)元素含量均較參試種質(zhì)最佳表型值略優(yōu)一些的“參考品種”， 其8種礦質(zhì)元素（K、P、Mg、Ca、Fe、Mn、Zn、Cu）含量指標(biāo)分別為4 800、2 100、2 600、1 200、163.0、161.0、42.0和29.0 mg/kg。再按灰色關(guān)聯(lián)度分析的相關(guān)要求，計(jì)算出各參試種質(zhì)與參考品種之間的灰色關(guān)聯(lián)度以及種質(zhì)位次（表2）。關(guān)聯(lián)度大小表明參試種質(zhì)與參考品種的接近程度[14]，即關(guān)聯(lián)度愈大的種質(zhì)與參考品種愈接近，該種質(zhì)的種仁礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)綜合表現(xiàn)愈好。等權(quán)關(guān)聯(lián)度分析中，‘南亞2號(hào)與參考品種之間的關(guān)聯(lián)度最大（r=0.729 4），說(shuō)明‘南亞2號(hào)與參考品種最接近，其種仁礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)表現(xiàn)最好；其次是‘HAES 922、‘O.C.、‘南亞3號(hào)和‘24，其關(guān)聯(lián)度均大于0.63，說(shuō)明這4份種質(zhì)的種仁礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)表現(xiàn)也較好；而排名位于最后5位的種質(zhì)分別是‘HAES 783、‘D、‘HAES 333、‘HAES 246和‘Yonik，其與參考品種的關(guān)聯(lián)度較小，種仁礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)表現(xiàn)則較差；其它種質(zhì)的關(guān)聯(lián)度則居中，種仁礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)綜合表現(xiàn)中等。

由于各種礦質(zhì)元素在各參試種質(zhì)間的豐度不同，故在加權(quán)關(guān)聯(lián)度分析中將8種礦質(zhì)元素分別賦予相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)（按測(cè)定順序，各元素的權(quán)重系數(shù)依次為0.099、0.085、0.093、0.088、0.218、0.136、0.135、0.146），以便更好地評(píng)價(jià)不同種質(zhì)的優(yōu)劣。由表2可知，種仁礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)綜合表現(xiàn)最好的仍然是‘南亞2號(hào)，其次為‘HAES 922、‘H2、‘10和‘24，而綜合表現(xiàn)較差的最后5位種質(zhì)分別為‘HAES 783、‘HAES 333、‘DAD、‘NG 18和‘HAES 246，其它種質(zhì)的種仁礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)綜合表現(xiàn)中等。另外，28份種質(zhì)中僅‘南亞2號(hào)、‘HAES 922、‘24、‘HAES814和‘HAES 783等5份種質(zhì)的位次在加權(quán)關(guān)聯(lián)度和等權(quán)關(guān)聯(lián)度分析中完全一致，其它種質(zhì)的位次則發(fā)生了不同程度的變化。

盡管等權(quán)分析結(jié)果與加權(quán)分析結(jié)果間存在一定的差異，但對(duì)表2中的等權(quán)與加權(quán)關(guān)聯(lián)度位次進(jìn)行秩相關(guān)分析，結(jié)果表明二者之間的秩相關(guān)系數(shù)rs=0.941**，達(dá)到極顯著水平，說(shuō)明灰色關(guān)聯(lián)分析中參試種質(zhì)等權(quán)位次與加權(quán)位次的吻合程度高，能真實(shí)反映各種質(zhì)的優(yōu)劣水平。

2.3 模糊綜合評(píng)判

依據(jù)模糊數(shù)學(xué)理論計(jì)算出各種質(zhì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的模糊綜合評(píng)判值及位次（表3），模糊綜合評(píng)判值越大，種質(zhì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的綜合表現(xiàn)越好[15]。如表3所示，28份種質(zhì)中僅‘南亞2號(hào)、‘南亞3號(hào)、‘HAES 783和‘HAES 814等4份種質(zhì)的加權(quán)模糊評(píng)判結(jié)果和等權(quán)模糊評(píng)判結(jié)果完全一致，其它種質(zhì)的評(píng)判位次則發(fā)生了不同程度的變化。在等權(quán)重情況下，‘南亞2號(hào)的綜合評(píng)判值最大，為0.660 3，說(shuō)明該種質(zhì)的種仁礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)綜合表現(xiàn)最好；其次為‘24、‘HAES 922、‘南亞3號(hào)和‘O.C.，其綜合評(píng)判值分別為0.531 3、0.524 9、0.521 7和0.496 9，說(shuō)明這4份種質(zhì)的種仁礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)表現(xiàn)也較好；而‘HAES 783、‘D、‘HAES 246、‘HAES 333和‘Yonik的綜合評(píng)判值較小，位序?yàn)樽詈?位，說(shuō)明這5份種質(zhì)的種仁礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)表現(xiàn)較差；其它種質(zhì)的評(píng)判值則居中，礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)綜合表現(xiàn)中等。在加權(quán)重情況下，種仁礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)綜合表現(xiàn)最好的種質(zhì)仍然是‘南亞2號(hào)，其次分別為‘HAES 922、‘24、‘南亞3號(hào)和‘南亞116，而綜合評(píng)判較差的最后5位種質(zhì)分別為‘HAES 783、‘DAD、‘HAES 333、‘NG 18和‘HAES 246，其它種質(zhì)表現(xiàn)居中。

雖然大多數(shù)種質(zhì)的評(píng)判位次在等權(quán)評(píng)判結(jié)果與加權(quán)評(píng)判結(jié)果間存在一定差異，但對(duì)表3中的等權(quán)與加權(quán)模糊評(píng)判位次進(jìn)行秩相關(guān)檢驗(yàn)，結(jié)果表明二者之間的秩相關(guān)系數(shù)rs=0.920**，達(dá)到極顯著水平，說(shuō)明模糊綜合評(píng)判結(jié)果中，參試種質(zhì)等權(quán)位次與加權(quán)位次的吻合程度高，能真實(shí)反映各種質(zhì)綜合品質(zhì)性狀的優(yōu)劣。

2.4 種質(zhì)等級(jí)劃分

在評(píng)價(jià)種質(zhì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)綜合表現(xiàn)優(yōu)劣時(shí)，只有對(duì)各礦質(zhì)元素賦予相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，才能得到客觀合理地綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。因此，在加權(quán)重情況下，將模糊綜合評(píng)判和灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)合起來(lái)評(píng)判，28份澳洲堅(jiān)果種質(zhì)可分成3個(gè)等級(jí)。其中，‘南亞2號(hào)和‘HAES 922屬礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)綜合表現(xiàn)優(yōu)良的種質(zhì)類型，其模糊綜合評(píng)判值均大于0.50，灰色關(guān)聯(lián)度則均大于0.63；‘H2、‘24、‘10等17份種質(zhì)屬礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)綜合表現(xiàn)中等的種質(zhì)類型，其模糊綜合評(píng)判值介于0.32～0.5，灰色關(guān)聯(lián)度則介于0.52～0.63；‘HAES 783、‘HAES 333、‘DAD、‘NG 18、‘HAES 246、‘Yonik、‘HAES 788、‘HAES 814和‘D等9份種質(zhì)屬礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)綜合表現(xiàn)較差的種質(zhì)類型，其模糊綜合評(píng)判值均小于0.32，灰色關(guān)聯(lián)度均小于0.52。

3 討論與結(jié)論

本研究對(duì)28份澳洲堅(jiān)果種質(zhì)的種仁礦質(zhì)元素（K、P、Mg、Ca、Fe、Mn、Zn、Cu）含量進(jìn)行了測(cè)定與分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)各礦質(zhì)元素在供試種質(zhì)種仁內(nèi)的平均含量由高到低依次為K>Mg>P>Ca>Mn>Fe>Zn>Cu，這與Moodley[2]等對(duì)南非澳洲堅(jiān)果種仁礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的研究結(jié)果基本一致，也同杏仁、核桃等堅(jiān)果種仁的部分礦質(zhì)元素含量順序（Mg>Ca>Fe>Cu）結(jié)果基本吻合[16]。其中，K含量約高出Mg、P、Ca含量的2～4倍，Mn、Fe含量則高出Zn、Cu含量約3～5倍，分別成為種仁內(nèi)較為主要的常量與微量元素（表1），這與成熟澳洲堅(jiān)果的果皮[17]及種殼[18]礦質(zhì)元素含量特征較為相似，也說(shuō)明K與Mn、Fe元素可能是澳洲堅(jiān)果果實(shí)富集較多的常量與微量礦質(zhì)元素。

礦質(zhì)元素的含量與組成特征是評(píng)價(jià)果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)。本試驗(yàn)對(duì)不同種質(zhì)澳洲堅(jiān)果種仁中礦質(zhì)元素含量的分析結(jié)果表明，澳洲堅(jiān)果種仁的8種礦質(zhì)元素含量在供試種質(zhì)間差異均較大，4個(gè)常量元素含量最多的種質(zhì)分別約為其含量最低者的1.6～1.7倍，而4個(gè)微量元素含量最多的種質(zhì)分別約是其含量最低者的2.0～3.4倍?？梢?jiàn)，澳洲堅(jiān)果種仁微量元素含量的變化幅度大于其常量元素，尤其是Mn元素的含量在種質(zhì)間變異較大，這與前人的研究結(jié)果相一致[2]。從種質(zhì)比較來(lái)看，有些礦質(zhì)元素含量在個(gè)別種質(zhì)的種仁中表現(xiàn)較為突出，如‘O.C.、‘Own Venture、‘10、‘南亞116號(hào)及‘南亞2號(hào)是供試種質(zhì)中K含量較高的5份種質(zhì)，‘南亞2號(hào)與‘南亞3號(hào)則是Mg含量最為豐富的2個(gè)種質(zhì)，P含量較高的種質(zhì)有‘南亞2號(hào)、‘Winks與‘24，而富集較多Ca的種質(zhì)為‘HAES 922、‘特殊種、‘B 3/74與‘O.C.。此外，Mn、Fe元素含量較多的種質(zhì)分別為‘H2、‘10、‘特殊種與‘南亞2號(hào)、‘特殊種、‘HAES 344，而Zn、Cu含量較豐富的種質(zhì)分別有‘HAES 922、‘74與‘A、‘10、‘24。因此，通過(guò)分析各種質(zhì)的種仁礦質(zhì)元素含量差異，有助于了解各種質(zhì)的種仁礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)特性，對(duì)各種質(zhì)的品質(zhì)評(píng)價(jià)具有重要的指導(dǎo)作用。

灰色關(guān)聯(lián)度分析和模糊綜合評(píng)判法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種評(píng)估方法，在多個(gè)性狀的綜合且定量評(píng)價(jià)上能夠比傳統(tǒng)的平均數(shù)統(tǒng)計(jì)分析、方差分析、綜合評(píng)價(jià)指數(shù)法或因子分析法更加全面、準(zhǔn)確地揭示事物的本質(zhì)，已被廣泛應(yīng)用于多種作物上[19-22]。本研究運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論和模糊綜合評(píng)判法對(duì)澳洲堅(jiān)果種質(zhì)的種仁礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)特性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，能定量、全面、準(zhǔn)確地綜合評(píng)估澳洲堅(jiān)果種質(zhì)。從灰色關(guān)聯(lián)度分析和模糊綜合評(píng)判結(jié)果來(lái)看，這2種分析方法中的等權(quán)分析結(jié)果和加權(quán)分析結(jié)果雖然都存在一定的差異，但參試種質(zhì)的等權(quán)位次與加權(quán)位次均高度吻合，能客觀地反映各種質(zhì)種仁礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的優(yōu)劣。在等權(quán)分析中，8種礦質(zhì)元素均被視為同等重要，但實(shí)際上各種礦質(zhì)元素在種質(zhì)間的重要性不同，因此加權(quán)分析結(jié)果較等權(quán)分析更接近實(shí)際。本研究中，這2種分析方法所得出的結(jié)果基本一致，即‘南亞2號(hào)和‘HAES 922是種仁礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)綜合表現(xiàn)最好的澳洲堅(jiān)果優(yōu)良種質(zhì)，而‘HAES 783、‘HAES 333、‘DAD、‘NG 18、‘HAES 246、‘Yonik、‘HAES 788、‘HAES 814和‘D等9份種質(zhì)屬礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)綜合表現(xiàn)較差的種質(zhì)，‘H2、‘24、‘10等17份種質(zhì)的種仁礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)綜合表現(xiàn)中等。盡管種質(zhì)的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)綜合評(píng)價(jià)位次在這2種分析方法中存在一定的差異，但種質(zhì)位次的變化趨勢(shì)總體一致，對(duì)澳洲堅(jiān)果種質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)并不影響。因此，應(yīng)用這2種分析方法綜合評(píng)價(jià)澳洲堅(jiān)果種質(zhì)的種仁礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)特性，其結(jié)果較準(zhǔn)確且合理，能真實(shí)反映各種質(zhì)的種仁礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)水平。

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