中国农业科学 ›› 2023, Vol. 56 ›› Issue (10): 1949-1965.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2023.10.011
陈志敏1(), 陈晓林1, 谭振华2, 陈兆星3, 谌丹丹4, 马岩岩1, 郑永强1(
), 易时来1, 吕强1, 谢让金1
收稿日期:
2022-06-20
接受日期:
2022-08-24
出版日期:
2023-05-16
发布日期:
2023-05-17
通信作者:
郑永强,Tel:023-68349726;E-mail:zhengyq@swu.edu.cn
联系方式:
陈志敏,E-mail:1121303983@qq.com。
基金资助:
CHEN ZhiMin1(), CHEN XiaoLin1, TAN ZhenHua2, CHEN ZhaoXing3, SHEN DanDan4, MA YanYan1, ZHENG YongQiang1(
), YI ShiLai1, LÜ Qiang1, XIE RangJin1
Received:
2022-06-20
Accepted:
2022-08-24
Published:
2023-05-16
Online:
2023-05-17
摘要:
【目的】建立我国不同纽荷尔脐橙产区果实品质综合评价模型,阐明不同产区果实品质综合等级和对应的气象特征,为我国柑橘生态环境适应性和品种适地栽培提供一定的参考依据。【方法】于我国不同生态环境的23个纽荷尔脐橙果园,通过测定果实外观、内在品质指标,运用相关分析、主成分分析及聚类分析筛选出核心指标,分别结合层次分析法、主成分权重法及模糊综合评价建立果实品质综合评价算法模型,结合感官品质评价确定最佳算法模型和果实等级划分阈值,并对算法模型进行验证,同时探明不同产区纽荷尔脐橙果实品质综合等级和对应生态因子特征。【结果】23个纽荷尔脐橙果园的果实综合品质表现出明显的区域特征,赣南、湘南可溶性固形物及固酸比高;湘西、长江中上游外观综合色泽好、可滴定酸高。各品质指标间呈不同程度相关,主成分分析结合聚类分析筛选出5个核心指标为综合色泽指数、单果重、可溶性固形物、固酸比、维生素C含量;同时,筛选出与感官品质指数拟合度最佳的果实品质综合评价模型为层次分析法模型:Y(综合值)= 0.06×综合色泽指数+0.26×单果重+0.16×可溶性固形物含量+0.42×固酸比+0.11×维生素C含量(标准化值)。利用上述模型将不同产区纽荷尔脐橙果园果实品质综合指标进行排序,确定等级划分阈值:≥0.60为一等果园,主要集中于赣南、湘南及粤东区域,具有活动积温、有效积温、日照时数及地表温度最高的特征;0.45—0.60为二等果园,主要集中在桂北、闽西,表现为热量积累和降雨量较高的特征;0.30—0.45为三等果园,主要包含湘西及长江中上游区域,具备降雨量和热量积累都偏少的特征;<0.30为四等果园,主要分布在浙南,拥有降雨量最多的特征。【结论】通过主成分分析进行柑橘果实品质综合核心指标筛选,结合各主成分特征值实现判断矩阵自动赋值,构建的纽荷尔脐橙果实综合评价层次分析法模型效果最佳,且不同等级的果园生态因子差异明显。上述结果为构建基于不同生态环境柑橘品种适应性的“适地适栽”决策系统研发提供了算法和数据支持。
陈志敏, 陈晓林, 谭振华, 陈兆星, 谌丹丹, 马岩岩, 郑永强, 易时来, 吕强, 谢让金. 不同产区纽荷尔脐橙橘园果实综合品质评价与适宜区域筛选[J]. 中国农业科学, 2023, 56(10): 1949-1965.
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表1
果园分布表"
产区 Area | 果园分布 Orchard distribution | ||||
---|---|---|---|---|---|
编号 Number | 地点 Location | 简称 Abbreviation | 经度 Longitude (°) | 纬度 Latitude (°) | |
浙—闽—粤 Zhejiang-Fujian- Guangdong | 1 | 浙江省台州市临海市 Linhai city, Taizhou city, Zhejiang province | LH | 121.29 | 28.75 |
2 | 福建省三明市尤溪县 Youxi county, Sanming city, Fujian province | YX | 118.22 | 26.33 | |
3 | 广东省梅州市平远县 Pingyuan county, Meizhou city, Guangdong province | PY1 | 115.87 | 24.8 | |
4 | 广东省梅州市平远县 Pingyuan county, Meizhou city, Guangdong province | PY2 | 115.88 | 24.56 | |
桂北—赣南—湘南 Northern Guangxi- Southwest Jiangxi- Southwest Hunan | 5 | 广西百色市德保县 Debao county, Baise city, Guangxi | DB | 106.58 | 23.34 |
6 | 广西桂林市恭城瑶族自治县 Gongcheng Yao Autonomous county, Guilin city, Guangxi | GC | 110.87 | 25.07 | |
7 | 广西桂林市富川瑶族自治县 Fuchuan Yao Autonomous county, Guilin city, Guangxi | FC | 111.29 | 24.84 | |
8 | 江西省赣州市信丰县 Xinfeng county, Ganzhou city, Jiangxi province | XF | 114.93 | 25.39 | |
9 | 江西省赣州市上犹县 Shangyou county, Ganzhou city, Jiangxi province | SY | 114.57 | 25.78 | |
10 | 江西省赣州市章贡区 Zhanggong district, Ganzhou city, Jiangxi province | ZG | 114.94 | 25.84 | |
11 | 湖南省郴州市宜章县 Yizhang county, Chenzhou city, Hunan province | YZ | 112.57 | 25.78 | |
12 | 湖南省郴州市桂阳县 Guiyang county, Chenzhou city, Hunan province | GY | 112.95 | 25.47 | |
鄂西—湘西 Western Hubei- Western Hunan | 13 | 湖北省宜昌市枝江市 Zhijiang city, Yichang city, Hubei province | ZJ | 111.72 | 30.5 |
14 | 湖北省宜昌市宜都市 Yidu city, Yichang city, Hubei province | YD | 111.45 | 30.38 | |
15 | 湖北省十堰市丹江口市 Danjiangkou city, Shiyan city, Hubei province | DJK | 111.47 | 32.72 | |
16 | 湖南省湘西龙山县 Longshan county, Xiangxi, Hunan province | LS | 116.29 | 39.96 | |
17 | 湖南省邵阳市新宁县 Xinning county, Shaoyang city, Hunan province | XN | 111.02 | 26.74 | |
18 | 湖南省湘西保靖县 Baojing county, Xiangxi, Hunan province | BJ | 109.66 | 28.71 | |
长江中上游 The middle and upper reaches of the Yangtze River | 19 | 重庆市云阳县 Yunyang county, Chongqing city | YY | 108.85 | 30.83 |
20 | 重庆市奉节县 Fengjie county, Chongqing city | FJ | 109.66 | 31.08 | |
21 | 重庆市北碚区 Beibei district, Chongqing city | BB | 106.38 | 29.77 | |
四川 Sichuan | 22 | 四川省凉山雷波县 Leibo county, Liangshan, Sichuan province | LB | 103.58 | 28.27 |
云南 Yunnan | 23 | 云南省红河建水县 Jianshui county, Honghe, Yunnan province | JS | 102.95 | 23.66 |
表2
柑橘外观及口感品质评价尺度详情"
果形大小 Fruit size | 果面 Fruit noodles | 口感 Taste | 化渣性 Slag | |
---|---|---|---|---|
一等(4—5分) First class (4-5) | 果形端正整齐,大小均匀,横径75—85 mm The shape of the fruit is neat and even, with a transverse diameter of 75-85 mm | 果面洁净果皮光滑,色泽偏红,着色 均匀,无明显斑点或缺陷 The fruit surface is clean and the skin is smooth, with a reddish color and even coloring, without obvious spots or defects | 甜 Sweet | 肉质细嫩,化渣性极好 The meat is delicate, excellent slagging properties |
二等(3—4分) Second class (3-4) | 果形较端正整齐,大小较均匀,横径70— 75 mm或者85—90 mm The fruit shape is relatively upright and neat, with a uniform size and a transverse diameter of 70-75 or 85-90 mm | 果面较洁净光滑,色泽偏黄,允许由 一到两个小斑点或缺陷 The fruit surface is relatively clean and smooth, with a yellowish color, allowing for one to two small spots or defects | 酸甜 Sour and sweet | 肉质较细嫩,化渣性较好 The meat is tender, good slagging properties |
三等(2—3分) Third class (2-3) | 无明显畸形果,但整体表现较差 No obvious abnormal fruit, but overall poor performance | 无明显大斑点或缺陷,但整体表现较差 No obvious large spots or defects, but overall poor performance | 酸 Sour | 整体感觉表现较差 Overall poor performance |
表4
不同产区纽荷尔脐橙橘园果实外观品质"
产区 Area | 果园 Orchard | 综合色泽指数 CCI | 纵径 FL (mm) | 横径 FW (mm) | 单果重 PFW (g) |
---|---|---|---|---|---|
浙—闽—粤 Zhejiang-Fujian-Guangdong | LH | -45.2±0.2gh | 83.8±2.4fg | 81.8±3.3def | 306.7±41.6 bcd |
YX | -40.5±0.4c | 87.5±4.9de | 86.6±4.2b | 300.0±10.3 cd | |
PY1 | -36.9±1.6a | 86.9±3.2def | 77.9±1.3hij | 263.3±20.4 fg | |
PY2 | -43.8±1.6d | 86.2±2.0def | 77.3±2.1hij | 223.3±10.2 fg | |
均值 Mean | -41.6±3.7 | 86.1±1.6 | 80.9±4.2 | 273.3±38.4 | |
桂北—赣南—湘南 Northern Guangxi-Southwest Jiangxi-Southwest Hunan | DB | -37.1±0.3a | 82.8±0.8h | 77.2±0.5ij | 236.7±14.6 hi |
GC | -38.8±0.8b | 84.5±1.0efg | 78.6±1.1ghij | 256.7±7.1 fgh | |
FC | -35.7±0.1a | 91.4±2.3bc | 82.2±1.4def | 300.0±7.5 cd | |
XF | -46.6±0.4fgh | 92.4±1.8b | 85.6±0.6b | 313.3±5.9 bc | |
SY | -44.2±0.4de | 101.9±2.1a | 89.6±0.9a | 343.3±11.4 a | |
ZG | -45.1±1.6def | 84.6±1.8efg | 81.0±1.3defg | 266.7±17.1 ef | |
YZ | -44.3±0.1de | 91.3±1.1bc | 84.9±0.7bc | 326.7±3.8 ab | |
GY | -48.5±0.2ij | 69.1±0.9k | 68.8±0.2l | 160.0±0.5 k | |
均值 Mean | -42.6±4.7 | 87.3±9.5 | 81.0±6.3 | 275.4±59.1 | |
鄂西—湘西 Western Hubei-Western Hunan | LS | -47.0±2.6gh | 77.9±1.2i | 79.0±1.2ghij | 261.1±17.1 fgh |
XN | -44.5±0.7de | 78.1±0.7i | 79.6±1.0fghi | 250.5±8.4 fgh | |
BJ | -45.8±0.2efg | 82.3±0.2h | 82.3±0.8de | 287.5±3.8 de | |
ZJ | -48.7±0.1ij | 84.4±0.5efg | 80.1±0.4efgh | 265.8±3.9 ef | |
YD | -51.0±1.6k | 79.1±0.8i | 76.4±0.5j | 243.8±2.6 fgh | |
DJK | -51.2±0.1k | 72.1±1.0j | 69.1±0.4l | 178.3±5.8 k | |
均值 Mean | -48.1±2.7 | 79.0±4.24 | 77.8±46.5 | 248.3±37.6 | |
长江中上游 The middle and upper reaches of the Yangtze River | YY | -47.9±0.3hi | 72.8±0.2j | 73.3±0.8k | 209.6±3.6 j |
FJ | -48.7±0.1ij | 81.9±0.5gh | 77.6±0.2hij | 237.7±1.7 ghi | |
BB | -50.0±0.5jk | 74.2±0.1j | 73.6±0.1k | 209.6±3.6 j | |
均值 Mean | -48.9±1.1 | 76.3±4.9 | 74.8±2.4 | 220.0±17.3 | |
四川 Sichuan | LB | -51.2±0.1k | 89.0±0.6cd | 82.9±0.7cd | 296.1±0.01 cd |
云南 Yunnan | JS | -45.1±0.1def | 86.9±0.2def | 77.0±0.1ij | 240.2±0 ghi |
整体均值 Overall mean | -41.3±18.8 | 83.5±7.5 | 79.2±5.2 | 260.3±41.6 |
表5
不同产区纽荷尔脐橙橘园果实内在品质"
产区 Area | 果园 Orchard | 可溶性固形物 TSS (%) | 可滴定酸 TA (‰) | 固酸比 TSS/TA | 维生素C Vc (mg/100 mL) | 出汁率 JR (%) | 可食率 ER (%) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
浙—闽—粤 Zhejiang-Fujian-Guangdong | LH | 10.2±0.2l | 6.1±0.6e | 17.0±2.1g | 42.1±1.9k | 57.5±1.3a | 74.2±0.5bcde |
YX | 12.8±0.2f | 6.3±0.6de | 20.3±1.8de | 58.6±5.5de | 57.7±1.0a | 71.9±0.5fgh | |
PY1 | 12.0±0.1hi | 4.4±0.1hi | 27.2±0.8b | 52.9±0.7fgh | 49.9±0.7hi | 70.2±0.9hij | |
PY2 | 12.1±0.1h | 4.4±0.1i | 27.8±1.0b | 65.8±2.1a | 51.5±1.4fgh | 71.7±1.4fghi | |
均值 Mean | 11.8±1.1 | 5.3±1.0 | 23.1±5.3 | 54.9±10.0 | 54.2±4.0 | 72.1±1.6 | |
桂北—赣南—湘南 Northern Guangxi-Southwest Jiangxi-Southwest Hunan | DB | 12.3±0.2gh | 6.6±0.1d | 18.7±0.7fg | 49.3±0.2ij | 57.6±1.4a | 74.2±2.1bcde |
GC | 13.2±0.0e | 6.4±0.2de | 20.6±0.5de | 63.1±2.8ab | 53.6±1.9cde | 71.9±0.9fgh | |
FC | 11.4±0.1j | 5.3±0.1g | 21.5±0.6d | 54.0±0.7fg | 50.5±0.6ghi | 73.3±0.2cdef | |
XF | 14.4±0.1bc | 4.1±0.4i | 35.0±1.1a | 51.2±0.8ghi | 52.3±0.4efg | 68.25±0.1kl | |
SY | 11.6±0.2j | 4.6±0.2hi | 25.2±0.9c | 52.0±0.1ghi | 46.7±0.8k | 67.6±2.1l | |
ZG | 14.0±0.2d | 4.9±0.0gh | 28.5±1.1b | 55.5±0.7ef | 49.4±1.0ij | 67.2±0.7l | |
YZ | 14.7±0.1ab | 6.3±0.1de | 23.3±1.9c | 61.8±0.3bc | 47.9±0.8jk | 70.5±0.2ghij | |
GY | 14.9±0.2a | 6.2±0.4de | 23.8±0.6c | 57.5±1.2de | 47.7±0.2jk | 69.9±0.8ijk | |
均值 Mean | 13.3±1.2 | 5.6±1.0 | 24.6±5.1 | 55.2±5.6 | 50.7±3.6 | 70.3±2.6 | |
鄂西—湘西 Western Hubei-Western Hunan | LS | 12.3±0.4gh | 8.4±0.1a | 14.7±0.4i | 60.1±0.6bcd | 58.1±0.7a | 77.2±2.3a |
XN | 14.2±0.3cd | 7.3±0.1c | 19.4±0.7ef | 59.4±2.7cd | 54.2±0.5cde | 71.2±1.2ghi | |
BJ | 13.9±0.0d | 8.3±0.4a | 16.7±0.8gh | 50.8±1.0ghij | 55.2±1.0bcd | 74.5±0.0bcd | |
ZJ | 11.1±0.1k | 6.3±0.3de | 17.6±0.6fg | 57.7±0.1de | 55.4±1.2bc | 72.5±0.2defg | |
YD | 12.6±0.0fg | 7.2±0.3c | 17.5±0.7fg | 53.7±0.2fg | 57.3±0.3a | 72.3±1.6efg | |
DJK | 13.5±0.1e | 7.5±0.2bc | 18.0±0.7fg | 50.9±0.7ghij | 58.2±0.9a | 75.0±0.6bc | |
均值 Mean | 12.9±1.0 | 7.5±0.7 | 17.3±1.5 | 55.2±3.8 | 56.4±1.7 | 73.8±2.2 | |
长江中上游 The middle and upper reaches of the Yangtze River | YY | 11.8±0.1ij | 7.8±0.1b | 15.0±0.0hi | 48.0±0.8j | 54.8±0.8bcd | 75.7±0.0ab |
FJ | 11.7±0.1ij | 6.4±0.3de | 18.5±1.1fg | 60.1±0.6bcd | 53.3±0.9def | 71.9±0.5fgh | |
BB | 12.4±0.0gh | 6.0±0.3ef | 21.1±1.2de | 58.2±0.8de | 56.6±0.9ab | 76.0±0.5ab | |
均值 Mean | 12.0±0.3 | 6.7±1.0 | 18.1±2.8 | 55.1±6.3 | 54.9±1.6 | 74.5±2.3 | |
四川 Sichuan | LB | 12.2±0.2h | 4.3±1.0i | 28.0±0.6b | 53.2±0.3fgh | 53.6±1.0cde | 71.1±0.5 ghi |
云南 Yunnan | JS | 12.8±0.2f | 5.4±1.0fg | 23.6±0.4c | 50.2±1.4hij | 51.3±2.1ghi | 69.0±0.5 jkl |
整体均值 Overall mean | 12.7±1.2 | 6.1±1.2 | 21.7±5.0 | 55.1±5.7 | 53.5±3.6 | 72.1±2.8 |
表6
主成分得分系数、贡献率及代表指标"
指标 Index | 主成分Principal component | ||||
---|---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
CCI | -0.11 | 0.11 | -0.06 | 0.97* | 0.03 |
FW | -0.48 | 0.81* | -0.16 | 0.16 | -0.03 |
FL | -0.18 | 0.97* | -0.01 | 0.05 | -0.01 |
PFW | -0.12 | 0.96* | -0.03 | 0.03 | -0.14 |
TSS | -0.17 | -0.11 | 0.94* | -0.07 | 0.13 |
TA | 0.91* | -0.19 | 0.29 | -0.08 | -0.01 |
TSS/TA | -0.90* | 0.15 | 0.12 | -0.02 | 0.03 |
Vc | -0.09 | -0.12 | 0.12 | 0.03 | 0.97* |
JR | 0.76* | -0.13 | -0.25 | -0.19 | -0.14 |
ER | 0.83* | -0.29 | -0.29 | -0.03 | -0.01 |
特征值 Eigenvalue | 3.29 | 2.75 | 1.19 | 1.03 | 1.02 |
累计方差贡献 Cumulative variance contribution | 32.95 | 60.54 | 72.48 | 82.87 | 93.09 |
代表指标 Representative index | TSS/TA | PFW | TSS | CCI | Vc |
表8
不同年份AHP评价模型验证"
果园 Orchard | 年份 Year | |||
---|---|---|---|---|
2019—2020 | 2021 | |||
ZG | 0.74 | 一等 First class | 0.68 | 一等 First class |
LB | 0.67 | 一等 First class | 0.77 | 一等 First class |
PY | 0.61 | 一等 First class | 0.58 | 二等 Second class |
GC | 0.53 | 二等 Second class | 0.52 | 二等 Second class |
SY | 0.46 | 二等 Second class | 0.49 | 二等 Second class |
DJK | 0.31 | 三等 Third class | 0.40 | 三等 Third class |
YY | 0.24 | 四等 Fourth class | 0.17 | 四等 Fourth class |
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