海拔高度對大五星枇杷果實(shí)品質(zhì)的影響

彭春華，張 坤，周甲云，彭雪梅，宋潘暉，栗欣宇，鄧群仙

（1.成都市龍泉驛區(qū)果技推廣站，四川 成都 610100；2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，四川 成都611130）

枇杷（Eriobotrya japonicaLindl.）果實(shí)細(xì)膩多汁，甘甜酸爽，富含酚類化合物、有機(jī)酸、維生素和類黃酮類等多種營養(yǎng)物質(zhì)。枇杷屬薔薇科枇杷屬常綠果樹，原產(chǎn)于中國[1]，是我國南方重要的經(jīng)濟(jì)樹種，廣泛分布在海拔200～2 000 m 的長江以南各地[2]。除不同品種枇杷果實(shí)的品質(zhì)有差異外，環(huán)境條件如海拔高度、氣候條件、土壤環(huán)境等均可不同程度地影響其果實(shí)品質(zhì)[3]。有研究表明，在一定海拔高度范圍內(nèi)，蘋果、草莓等果實(shí)的可溶性固形物含量等多個內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)均隨海拔高度的增加而顯著提高[4]；海拔高度的變化對枇杷的生長發(fā)育及果實(shí)品質(zhì)也會產(chǎn)生顯著性影響[5]；此外，海拔高度還會影響果實(shí)的發(fā)育期和采收期[6]。有多項(xiàng)研究表明，高海拔相比于低海拔可以結(jié)出品質(zhì)更優(yōu)的果實(shí)，如斐濟(jì)果[7]、百香果[6]、黃果柑[8]等，且溫度是影響果實(shí)品質(zhì)形成的關(guān)鍵。

四川省是我國南方枇杷主產(chǎn)區(qū)之一，主栽品種為大五星枇杷，由于其優(yōu)良的綜合性狀給當(dāng)?shù)貛砹肆己玫慕?jīng)濟(jì)效益，其栽培面積占比現(xiàn)已超過80%[9]。但由于栽培地區(qū)的海拔高度不同，各產(chǎn)區(qū)的環(huán)境條件差異較大，枇杷的品質(zhì)及其經(jīng)濟(jì)效益也有差異[2]。目前，有關(guān)枇杷果實(shí)品質(zhì)的相關(guān)研究多集中在同一海拔的產(chǎn)區(qū)或同產(chǎn)區(qū)的不同品種間進(jìn)行比較[10]，有關(guān)海拔高度對枇杷果實(shí)品質(zhì)影響的研究較少。

為了充分了解不同海拔高度對大五星枇杷果實(shí)品質(zhì)的影響和探究影響枇杷品質(zhì)形成的關(guān)鍵環(huán)境因子，筆者以四川地區(qū)13 個不同海拔高度9 個產(chǎn)區(qū)的大五星枇杷為研究對象，通過比較分析外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)等主要品質(zhì)指標(biāo)的差異，結(jié)合主成分分析法對13 個海拔高度的枇杷品質(zhì)進(jìn)行了綜合評價，以期篩選出適宜四川地區(qū)大五星枇杷種植的海拔高度，進(jìn)而為四川省枇杷優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)及建園選種提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試品種為大五星枇杷。分別在四川省仁壽縣、資中縣、漢源縣、石棉縣、德昌縣、崇州市、新都區(qū)、雙流區(qū)和龍泉驛區(qū)9 個枇杷經(jīng)濟(jì)栽培主產(chǎn)區(qū)中選擇具有代表性的盛產(chǎn)期果園作為試驗(yàn)樣品采集地，海拔跨度為450～1 540 m，各樣品采集地的主要環(huán)境因子詳見表1。

表1 各樣品采集地的主要環(huán)境因子

1.2 試驗(yàn)方法

于2019 年在枇杷的成熟期，每個樣品采集地選取樹齡6～8 a，株行距4 m×5 m，生長健壯、栽培管理水平基本一致的大五星枇杷樹3 棵，從每棵樹的樹冠各方位采集成熟期果實(shí)30 個進(jìn)行果實(shí)外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)測定，重復(fù)3 次。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

1.3.1 果實(shí)外觀品質(zhì)指標(biāo)測定 單果重用電子天平測定；果實(shí)縱徑、橫徑用游標(biāo)卡尺測定，并計算果形指數(shù)（縱徑/橫徑）；用果實(shí)硬度計測定果實(shí)陰陽兩面的硬度；參考李用奇等[5]的方法用色差儀測定果皮著色指數(shù)（測定L、a和b值），并分別按公式（1）和（2）計算色彩飽和度值（c）和色調(diào)角值（Hab）。

式中：c為色彩飽和度值，代表色彩鮮艷程度；L為亮度，a為紅綠色度；b為黃藍(lán)色度；Hab為色調(diào)角值，從0°～180°依次為紫紅、紅、橙、黃、黃綠、藍(lán)綠色。

1.3.2 果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)測定 可溶性固形物含量用手持糖度計測定；可溶性糖含量用蒽酮比色法[6]測定；可滴定酸含量用酸堿滴定法[7]測定；抗壞血酸含量用2,6-二氯靛酚滴定法[8]測定；總類胡蘿卜素含量參考吳嬌等[9]的方法測定；總黃酮含量用亞硝酸鈉-硝酸鋁顯色法[7]測定；總酚含量采用福林酚比色法[7]測定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

用Excel 2019 軟件和SPSS 22.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。對不同海拔高度枇杷主要品質(zhì)指標(biāo)的初始數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，采用主成分分析進(jìn)行綜合評價。

2 結(jié)果與分析

2.1 海拔高度對枇杷果實(shí)外觀品質(zhì)的影響

2.1.1 對單果重、硬度及果形指數(shù)的影響 由表2可知，海拔高度對枇杷的單果重有顯著性影響，海拔高度在450～1 320 m 的范圍內(nèi)，枇杷的單果重整體有隨海拔高度的增加而增加的趨勢，以海拔高度為450 m 處的單果重最輕為34.63 g，在海拔高度為1 320 m 處的單果重最重達(dá)68.48 g，且顯著重于其他海拔高度的果實(shí)；果實(shí)硬度為5.91～12.23 N，不同海拔高度間差異大且無明顯的規(guī)律；果形指數(shù)以海拔高度為1 520 m 處的最大，為1.45，顯著大于其他海拔高度的果實(shí)，其果形似長圓形，而海拔高度為500 和1 500 m 處的果形指數(shù)為1.01，其果形近似圓形，商品性更好；果實(shí)成熟期整體隨海拔高度的增加而逐漸延后，以海拔高度大于1 500 m 處的果實(shí)成熟最晚。

表2 不同海拔高度對枇杷單果重、硬度及果形指數(shù)的影響

2.1.2 對果皮色澤指數(shù)的影響 隨著海拔高度的增加，枇杷的果皮色澤指數(shù)整體呈波動變化趨勢（見表3）。在低海拔 （450 m） 處枇杷的果皮著色程度適中，在高海拔（1 540 m）處，L顯著高于其他海拔處；不同海拔高度處的a有明顯差異，表明海拔高度會影響果皮的著色；在海拔高度為1 500 m 處的果實(shí)a、b和c值均顯著高于其他海拔處 （除個別海拔高度外），表明該海拔高度處的果皮色澤偏向于紅色和黃色，且色澤最鮮艷。

表3 不同海拔高度對枇杷果皮色差指數(shù)的影響

2.2 海拔高度對枇杷果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響

由表4 可知，不同海拔高度處枇杷果實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)存在較大差異，可溶性固形物含量為9.63%～12.30%，以海拔1 500 m 處的最高且顯著高于其他海拔高度處的，其次是900 和1 380 m 處的；可溶性糖含量也是海拔1 500 m 處的最高且顯著高于其他海拔高度處的，達(dá)12.21%，而在海拔900 m 處的可溶性糖含量最低，僅為7.34%；可滴定酸含量在海拔1 540 m 處最高，達(dá)0.77%，而在海拔1 500 m 處的可滴定酸含量最低，僅0.10%；抗壞血酸含量為0.046～0.079 mg/g，以海拔1 500 m 處的含量最高；各海拔高度處的總類胡蘿卜素含量變化較大，以海拔500 和700 m 處的含量最高，分別為24.16 和25.34 μg/g，且顯著高于其他海拔高度處的；總黃酮含量為0.13～0.73 mg/g，總酚含量為0.28～0.90 mg/g，不同海拔高度處的變幅較大，均在海拔高度500 m 處的最高。上述結(jié)果表明，海拔高度1 500 m處種植的枇杷果實(shí)可溶性固形物、可溶性糖和抗壞血酸含量最高且顯著高于其他海拔高度處的（海拔1 230 m 處的抗壞血酸含量除外），分別達(dá)12.30%、12.21%和0.079 mg/g，且該海拔高度處的可滴定酸含量最低，僅0.10%。

表4 不同海拔高度枇杷果實(shí)內(nèi)在營養(yǎng)品質(zhì)分析結(jié)果

2.3 相關(guān)性分析

對不同海拔高度枇杷果實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見表5，可溶性糖與可溶性固形物含量呈顯著正相關(guān)，總酚與總類胡蘿卜素含量呈極顯著正相關(guān)，總酚與總黃酮含量呈顯著正相關(guān)。

表5 不同海拔高度的枇杷果實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)相關(guān)性分析結(jié)果

2.4 主成分分析

為了評價不同海拔高度對枇杷主要品質(zhì)的影響，對13 個不同海拔高度枇杷的11 個品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，結(jié)果見表6～8。由表6 可知，共提取了大于1 的3 個特征值（3 個主成分），其方差貢獻(xiàn)率分別為33.009%、23.829%、18.635%，累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)到75.473%，表明3 個主成分（PC1～PC3）可解釋原始指標(biāo)的75.473%信息。

表6 果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)主成分的特征值、貢獻(xiàn)率及累積貢獻(xiàn)率

根據(jù)主成分分析篩選出的3 個主成分分析系數(shù)（見表7），計算基于11 個品質(zhì)指標(biāo)的13 個不同海拔高度的得分（F1～F3），以3 個主成分方差貢獻(xiàn)率為權(quán)重，建立綜合評價公式F綜= 0.330F1+0.238F2+0.186F3，計算出不同海拔高度下大五星枇杷果實(shí)品質(zhì)的綜合得分（F綜）及排名見表8。由表8 可知，枇杷果實(shí)品質(zhì)綜合得分排名前三的海拔高度依次為1 500、1 320 和1 300 m，以海拔1 500 m 處的枇杷果實(shí)品質(zhì)最佳，更適宜大五星枇杷的種植。

表7 基于果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的主成分分析系數(shù)

表8 不同海拔高度果實(shí)品質(zhì)的綜合評價得分及排名

3 討 論

海拔高度的變化對葡萄[11]、蘋果[12]、香蕉[13]等多種果樹的生長發(fā)育及果實(shí)品質(zhì)都有顯著影響，主要是由于環(huán)境條件的不同而影響果實(shí)品質(zhì)[14]。筆者的試驗(yàn)結(jié)果表明，不同海拔高度對大五星枇杷的外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)都有顯著性影響，在海拔高度為1 320 m 處的單果重最重，達(dá)68.48 g，且顯著重于其他海拔高度的果實(shí)，海拔高度為1 500 m 處的果形指數(shù)為1.01，果形更接近圓形，果皮色澤偏向于紅色和黃色且色澤最鮮艷，商品性更好；海拔高度1 500 m 處果實(shí)的可溶性固形物、可溶性糖和抗壞血酸含量均顯著高于其他海拔高度處的（海拔1 230 m處的抗壞血酸含量除外），分別達(dá)12.30%、12.21%和0.079 mg/g，同時其可滴定酸含量最低僅0.10%。海拔高度首先導(dǎo)致氣溫和日照的變化，進(jìn)而影響枇杷的生長發(fā)育[15-16]，年均日照時長為1 400～1 800 h時枇杷的外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)均最佳[16]。在筆者的試驗(yàn)中，漢源縣海拔1 500 m 處的年均日照時數(shù)為1 475.8 h，且年降水量低于其他海拔高度處，因此該海拔高度處的大五星枇杷果實(shí)的可溶性固形物及可溶性糖含量較高，而在四川其他枇杷產(chǎn)區(qū)，由于年降水量較高、日照不足及潮濕氣候會提高枇杷可滴定酸的含量[17]。因此，氣溫、年均日照時長及年降水量是海拔1 500 m 處大五星枇杷品質(zhì)更優(yōu)的主要原因，這與前人[3]的研究結(jié)果一致。

相關(guān)性分析結(jié)果表明，在不同海拔高度條件下，果實(shí)可溶性糖與可溶性固形物含量呈顯著正相關(guān)，總酚與總類胡蘿卜素含量呈極顯著正相關(guān)、與總黃酮含量呈顯著正相關(guān)，這與鄧朝軍等[18]的研究結(jié)果類似。目前，主成分分析是比較全面的綜合評價方法[19]。筆者對13 個不同海拔高度枇杷的11 個品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析的結(jié)果表明，枇杷果實(shí)品質(zhì)綜合得分排名前三的海拔高度依次為1 500、1 320 和1 300 m，以海拔1 500 m 處的枇杷果實(shí)品質(zhì)最佳，更適宜大五星枇杷的種植。