引入伊型河谷的8個(gè)蘋果品種果實(shí)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)

ComprehensiveEvaluationof theFruit QualityofEightAppleVarieties Introduced into theIliRiver Valley

SHI You， KUERBANJIANG Hanahati， TANG Jin， DIAO Yongqiang （Forestry Science Research Institute in Ii Kazakh Autonomous Prefecture，Yining，Xinjiang 835ooo，China）

Abstract：Tooptimizetheappevarietystructureandpromotethehigh-qualitydevelopmentoftheappleindustryintheIiRiverValleyeightapplevrietisitroucditoliValyereseletedastaterals，ndteinglefritweight，fruitsapeead ness，solublesolidontent，acidsugatioiaminCandoteretealanditealualityindicatorseremeasuredadalyed. Throughprincipalcomponentanalysis，thecontributionratesofeachindicatorwasusedasweights，andthecomprehensivesoresof fruitqualityforeachvarietywascalculatedandcomparedthroughsummation.Theaimwastoprovidescientificreferencefortheintroduction，screening，promotion，planting，ndqualtyimprovementofapplevarieties.Thersultsshowedthatthesinglefruitweight ofCaihong No.lwasthelargest，andthefruitshapeindexofMeiweiwasthehighest.ThefruitfleshhardnessofRuixue was the largest，andthesolublesolidcontentofXishihongwasthehighest.Theacidsugarratio，itaminCandpotassiumcontentofQincui werethe highest，andthetasteandappearancescore wasalsothehighest.TheironcontentofRuiyang wasthehighest，andthetan contentofJin18ShortBranchRedFujiwasthehighest.Intheprocessofprincipalcomponentanalysis，1Oquantifiablefruitquality indicatorswere selected for evaluation，the order of excellence was Qincui gt; Xishihonggt;Ruixue gt; Caihong No.1 gt; Ruiyanggt;Jin18 Short BranchRed Fuji gt; Meiwe gt; Tangmutian.In conclusion，Qincui and Xishihong have better quality and can be considered for promotion and planting in suitable apple growing areas in the Ili River Valley.

Keywords： apple； fruit quality；principal component analysis； comprehensive evaluation

蘋果是世界上廣泛種植且深受消費(fèi)者喜愛的水果之一。蘋果產(chǎn)業(yè)在增加農(nóng)民收入和促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面做出了較大貢獻(xiàn)[1-3]。果實(shí)品質(zhì)直接關(guān)系到市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力與經(jīng)濟(jì)效益。近年來，新疆伊犁深入實(shí)施林果提質(zhì)增效工程，果品品質(zhì)和產(chǎn)量有了很大提高。隨著全球水果貿(mào)易的不斷發(fā)展以及消費(fèi)者對(duì)高品質(zhì)水果需求的日益增長(zhǎng)，引進(jìn)優(yōu)良的蘋果品種并對(duì)其果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)成為蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，對(duì)提高蘋果商品價(jià)值、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。

在過去幾十年里，世界各地的蘋果育種工作取得了顯著進(jìn)展，眾多具有不同特質(zhì)的新品種不斷涌現(xiàn)，這些引進(jìn)的蘋果品種在果實(shí)外觀、口感風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)成分等方面均存在差異。果實(shí)品質(zhì)主要包括內(nèi)在品質(zhì)和外在品質(zhì)，受環(huán)境和基因影響，評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法較多。文昊等對(duì)引人天津露地栽培的6個(gè)蘋果品種進(jìn)行了品質(zhì)研究，采用隸屬函數(shù)法，篩選出了1個(gè)本地表現(xiàn)較好的品種。曹亞鳳等采用灰色關(guān)聯(lián)度法對(duì)甘肅隴東地區(qū)15個(gè)蘋果品種進(jìn)行了品質(zhì)分析，結(jié)果表明，秦脆、成紀(jì)1號(hào)和瑞陽在當(dāng)?shù)乇憩F(xiàn)優(yōu)良。賈朝爽等采用主成分分析法對(duì)12個(gè)蘋果品種19項(xiàng)果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，篩選出5個(gè)表現(xiàn)較好的品種。主成分分析法是一種多元統(tǒng)計(jì)分析方法，它可以將多個(gè)變量轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)主成分，從而揭示數(shù)據(jù)間的內(nèi)在結(jié)構(gòu)和關(guān)聯(lián)性，其優(yōu)點(diǎn)是能夠簡(jiǎn)化評(píng)價(jià)過程，同時(shí)保留大部分信息。該方法已廣泛應(yīng)用于荔枝[]、桃[、梨[]櫻桃[和棗[4的果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)中，但在多個(gè)蘋果品種的品質(zhì)評(píng)價(jià)中應(yīng)用較少。

本研究以引入伊犁河谷的8個(gè)蘋果品種為試驗(yàn)材料，測(cè)定分析8個(gè)品種的單果質(zhì)量、果形指數(shù)、硬度、可溶性固形物含量、固酸比、維生素C含量等10個(gè)指標(biāo)，通過主成分分析，將各指標(biāo)的貢獻(xiàn)率作為權(quán)重，通過加和的方式計(jì)算出各品種果實(shí)品質(zhì)的綜合得分，以期篩選出當(dāng)?shù)毓麑?shí)品質(zhì)表現(xiàn)優(yōu)良的蘋果品種，為品種的引進(jìn)篩選、推廣種植和品質(zhì)提升提供理論參考。

1材料與方法

1.1材料

試驗(yàn)材料為瑞陽、瑞雪、秦脆、美味、唐木田、彩虹一號(hào)、西施紅、晉十八枝紅富士8個(gè)蘋果品種（表1）。

1.2方法

1.2.1果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀的測(cè)定本研究于2022—2024年在新疆實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。果實(shí)成熟期，在每個(gè)區(qū)域試驗(yàn)點(diǎn)隨機(jī)選擇10＼～20個(gè)果實(shí)進(jìn)行測(cè)定，取其平均值。單果質(zhì)量用電子天平（精度0.01）測(cè)定，果實(shí)縱橫徑使用滬工數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)定，果實(shí)去皮硬度使用GY-1型果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定（陽面和陰面各測(cè)1次），可溶性固形物含量使用PAL-1糖度計(jì)測(cè)定，酸度采用滴定法測(cè)定，維生素C含量采用2.6-二氯靛酚滴定法測(cè)定[15]，鉀含量采用火焰原子吸收光譜法測(cè)定[，鈣含量采用火焰原子吸收光譜法測(cè)定，鐵含量采用火焰原子吸收光譜法測(cè)定8，單寧含量采用分光光度法測(cè)定[。

1.2.2果實(shí)口感與外觀的評(píng)價(jià)將果實(shí)外觀、果肉粗細(xì)、果肉質(zhì)地、果肉汁液和果肉風(fēng)味分為5個(gè)等級(jí)，分別為好、較好、一般、差、較差。等級(jí)越高，分值越高，最高分為5分，按照《蘋果種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》2中的方法觀察品嘗，評(píng)定計(jì)分，綜合得分為5個(gè)指標(biāo)的平均值。

1.3數(shù)據(jù)分析

本研究使用Excel軟件計(jì)算出不同品種品質(zhì)指標(biāo)的平均值，利用SPSS19.0軟件進(jìn)行主成分分析。具體步驟：

第一步，用隸屬函數(shù)法轉(zhuǎn)換不同品種果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)2，依據(jù)公式（1）對(duì)單果質(zhì)量、可溶性固形物含量、維生素C含量、口感與外觀等正相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)化；第二步，通過協(xié)方差矩陣，進(jìn)行特征值分解，提取出特征值和特征向量；第三步，將轉(zhuǎn)化后的品質(zhì)指標(biāo)與主成分相關(guān)矩陣的特征值相乘，得出不同品種在每個(gè)主成分上的得分 ；第四步，根據(jù)特征值的大小選擇主成分并進(jìn)行解釋；第五步，根據(jù)各主成分的貢獻(xiàn)率 作為權(quán)重進(jìn)行加權(quán)求和，通過公式（2）計(jì)算得出不同品種果實(shí)品質(zhì)的綜合得分 。

式中， 為第 n 個(gè)樣品第 i 個(gè)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化后的隸屬函數(shù)值； 指第 n 個(gè)樣品第 i 個(gè)指標(biāo)的原始測(cè)定結(jié)果； 和 分別指樣品組中第 i 個(gè)指標(biāo)的最大值和最小值； D n 為各樣品果實(shí)品質(zhì)的綜合分值； 為第 個(gè)樣品第 j 個(gè)特征值 gt;1 的主成分分值； m 為特征值 gt;1 的公因子個(gè)數(shù)； 為第 j 個(gè)公因子的貢獻(xiàn)率。

2 結(jié)果與分析

2.1果實(shí)品質(zhì)

由表2＼～表4可知，彩紅一號(hào)的單果質(zhì)量最大，晉十八枝紅富士的單果質(zhì)量最小。美味的果形指數(shù)最高，果實(shí)呈卵圓形，瑞陽的果形指數(shù)最低，果實(shí)呈圓錐形。彩紅一號(hào)的果梗最長(zhǎng)，秦脆的果梗最短。瑞雪的果肉硬度最大，口感表現(xiàn)為硬脆，在貯藏、運(yùn)輸中不宜受傷。西施紅的可溶性固形物含量最高，秦脆固酸比最大。唐木田的酸度最大，固酸比最小。秦脆的維生素C含量和鉀含量最高，瑞陽的鐵含量最高。晉十八枝紅富士的單寧含量最高。

2.2 果實(shí)口感與外觀評(píng)價(jià)

由表5可知，8個(gè)蘋果品種果實(shí)口感與外觀評(píng) 價(jià)得分排序?yàn)榍卮?gt; 美味 gt; 西施紅gt;瑞陽gt;瑞雪gt;彩虹 一號(hào) gt; 晉十八枝紅富士 gt; 唐木田。

2.3果實(shí)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)

由表6可見，對(duì)10項(xiàng)果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析后，提取出5個(gè)主成分，它們涵蓋了原始信息的 90.113% ，有效概括了原數(shù)據(jù)的主要特征。主成分一中，硬度、維生素C含量的特征值絕對(duì)值較大。主成分二中，果實(shí)口感與外觀的特征值絕對(duì)值較大，主要反映了適口性。主成分三中，可溶性固形物含量、鐵的特征值絕對(duì)值較大。主成分四中，果形指數(shù)、固酸比的特征值絕對(duì)值較大。主成分五中，單果質(zhì)量、鈣的特征值絕對(duì)值較大。由表7可知，通過主成分分析可知，優(yōu)良度排序名次靠前的蘋果品種是秦脆和西施紅。

3討論與結(jié)論

3.1 討論

果實(shí)的外在品質(zhì)直接影響消費(fèi)者的購買意愿，果形大、形態(tài)美觀、色澤誘人的果實(shí)往往在市場(chǎng)上更具吸引力。蘋果果實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)決定了其口感與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，糖度與酸度的合理搭配是形成良好風(fēng)味的關(guān)鍵23。維生素C等營(yíng)養(yǎng)成分含量也日益受到消費(fèi)者關(guān)注。本研究發(fā)現(xiàn)，部分品種外在品質(zhì)較好，但內(nèi)在品質(zhì)存在不足；而一些品種內(nèi)在品質(zhì)優(yōu)良，但外在品質(zhì)不高。這表明，在蘋果品種選育與引進(jìn)過程中，需要綜合平衡內(nèi)外品質(zhì)指標(biāo)。

主成分分析能夠?qū)⒍鄠€(gè)相關(guān)的品質(zhì)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)互不相關(guān)的主成分，簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)保留了原始數(shù)據(jù)的主要信息24。通過確定各主成分的貢獻(xiàn)率與權(quán)重，能夠客觀地對(duì)不同品種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)與排序。李保來等利用主成分分析法對(duì)山東晚熟蘋果品質(zhì)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，直觀呈現(xiàn)出不同品種的品質(zhì)區(qū)別。王嘉琪等25對(duì)寧夏吳忠引進(jìn)的10個(gè)蘋果新品種通過主成分分析，提取了4個(gè)主成分，通過綜合分析與評(píng)價(jià)，篩選出福麗、福九紅等3個(gè)表現(xiàn)較好的品種。唐金等2對(duì)11個(gè)蘋果品種進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)，將12個(gè)品質(zhì)指標(biāo)簡(jiǎn)化為單果質(zhì)量、可溶性固形物、硬度、Ca含量、總酸5個(gè)主因子。聶繼云等[27]在評(píng)價(jià)不同蘋果品質(zhì)時(shí)，選取了5項(xiàng)核心評(píng)價(jià)指標(biāo)，即可滴定酸含量、果實(shí)硬度、糖酸比、可溶性糖和維生素C。李泰等2對(duì)不同產(chǎn)地富士蘋果品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，測(cè)定了單果質(zhì)量、果形指數(shù)、果實(shí)硬度、可溶性固形物等7項(xiàng)指標(biāo)，并進(jìn)行了主成分分析，篩選出來表現(xiàn)較好的主要產(chǎn)區(qū)。本研究對(duì)8個(gè)蘋果品種的果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)和外在品質(zhì)進(jìn)行了測(cè)定，利用主成分分析，成功篩選出了果實(shí)品質(zhì)優(yōu)良的品種秦脆和西施紅。這2個(gè)品種在綜合品質(zhì)上表現(xiàn)出色，具有較大的推廣潛力。然而，主成分分析結(jié)果也受到所選品質(zhì)指標(biāo)的限制，如果某些重要品質(zhì)指標(biāo)未被納入測(cè)定范圍，可能會(huì)影響篩選結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，研究人員需要全面地選取品質(zhì)指標(biāo)，進(jìn)行測(cè)定與分析。

本研究中，秦脆和西施紅2個(gè)品種的品質(zhì)表現(xiàn)較好，在后續(xù)的推廣過程中，應(yīng)根據(jù)其生物學(xué)特性制定相應(yīng)的栽培技術(shù)方案。同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)還需進(jìn)一步開展品種的區(qū)域適應(yīng)性試驗(yàn)，了解其在不同生態(tài)環(huán)境下的生長(zhǎng)表現(xiàn)與品質(zhì)變化，為大規(guī)模的推廣提供更全面的依據(jù)。

3.2 結(jié)論

本研究中，8個(gè)蘋果品種的單果質(zhì)量、果形指數(shù)、硬度、可溶性固形物、微量元素等指標(biāo)差異較大。因此，篩選出10個(gè)可量化的品質(zhì)指標(biāo)并進(jìn)行主成分分析，計(jì)算綜合得分，優(yōu)良度排序?yàn)榍卮?gt; 西施紅gt;瑞雪gt;彩虹一號(hào) gt; 瑞陽gt;晉十八枝紅富士gt;美味 gt; 唐木田，秦脆和西施紅表現(xiàn)優(yōu)異。本研究為蘋果品種的篩選與推廣提供了參考，在未來的研究中，可進(jìn)一步拓展品質(zhì)指標(biāo)體系，結(jié)合市場(chǎng)需求與消費(fèi)者偏好，深入探索蘋果品種的品質(zhì)改良與創(chuàng)新，推動(dòng)蘋果產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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