不同小果型西瓜品種品質(zhì)評價

李晶 郁繼華 武玥 唐中祺 劉澤慈 呂劍

摘 ? ?要：為篩選出適宜甘肅日光溫室栽培的優(yōu)質(zhì)小果型西瓜品種，對設(shè)施栽培條件下8個小果型西瓜品種的外觀和營養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行測定和分析。結(jié)果表明，通過品鑒風(fēng)味，各西瓜品種風(fēng)味均不同，其中以‘京穎‘豫藝錦霞2號‘彩虹瓜之寶3個西瓜品種的風(fēng)味得分最高;通過測定各品種西瓜果實(shí)的品質(zhì)，不同部位可溶性糖和可溶性固形物含量均為近皮部低于果實(shí)中心及胎座部位，另外，有機(jī)酸含量、硝酸鹽含量、維生素C含量、可溶性蛋白含量、糖酸比等指標(biāo)的平均值分別為0.17%、269.61 μg·g-1、74.23 mg·g-1、0.60 mg·g-1、35.25。采用主成分分析的方法，對8個西瓜品種的7個營養(yǎng)品質(zhì)提取了3個主成分，且3個主成分的信息可以解釋原始數(shù)據(jù)的91.32%。通過對不同品種西瓜的外觀、風(fēng)味以及品質(zhì)等性狀進(jìn)行綜合分析，‘錦霞8號‘豫藝錦霞2號‘京穎3個品種的綜合表現(xiàn)優(yōu)良，可為甘肅省日光溫室小果型西瓜的種植提供參考，同時也為西瓜品種的優(yōu)質(zhì)資源和新品種選育提供理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：小果型西瓜;品種;品質(zhì);主成分分析

中圖分類號：S651 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-2871（2020）11-061-07

Abstract： In order to screen out high-quality small-fruit watermelon varieties cultivated in the solar greenhouse in Gansu， we measured and analyzed the appearance and nutritional quality of eight small-fruit watermelon varieties under facility cultivation conditions. Results showed that the taste of each watermelon variety was different by the flavor tasting score， among which the scores of the three watermelon varieties ‘Jingying， ‘Yuyijinxia 2and‘Caihongguazhibao were the highest. By measuring the quality of watermelon fruits， the content of soluble sugar and soluble solids in different parts were lower than the center of the fruit and the place of the placenta， in addition， the average values of organic acid， nitrate， vitamin C， soluble protein and sugar-acid ratio were 0.17% and 269.61 μg·g-1， 74.23 mg·g-1， 0.60 mg·g-1， 35.25. Three principal components of 7 nutritional qualities of 8 watermelon varieties were extracted by principal component analysis， and the information of the three principal components could explain 91.32% of the original data. Based on the appearance of the different varieties of watermelon， flavor and quality make a comprehensive analysis， comprehensive traits ‘Jinxia 8‘Yuyijinxia 2and ‘Jingyingthree varieties of excellent comprehensive performance， the results for the gansu province for the reference of small fruit type greenhouse watermelon planting， as well as watermelon varieties of high quality resources and new variety breeding to provide theoretical guidance.

Key words： Small fruit watermelon; Variety; Fruit quality; Principal component analysis

西瓜（Citrullus lanatus （Thunb.） Matsum & Nakai）為葫蘆科一年生草本植物，果實(shí)味甜多汁，是人們夏季解暑時最喜愛的水果，在夏季有去熱降暑的作用，其果皮也是一種清熱、降血壓的藥材[1]，因此深受人們的喜愛。近年來，隨著人們生活水平的不斷提高，消費(fèi)者對西瓜品質(zhì)有了更高的要求[2]，在人們消費(fèi)的過程中對果型小巧、果皮薄、肉質(zhì)細(xì)嫩、品質(zhì)更優(yōu)的小果型西瓜逐漸有了大量的需求[3-4]。西瓜的品質(zhì)包括商品品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)，商品品質(zhì)主要是指果皮顏色、果實(shí)形狀和果型大小等外在方面，商品品質(zhì)在消費(fèi)者初次選擇商品的過程中可以非常直觀地體現(xiàn)出來;而營養(yǎng)品質(zhì)則主要是西瓜的內(nèi)在品質(zhì)，決定果實(shí)的風(fēng)味。西瓜果實(shí)品質(zhì)的高低需以果實(shí)的各項(xiàng)綜合指標(biāo)來判定[5-7]。

隨著我國設(shè)施園藝栽培技術(shù)的發(fā)展，設(shè)施園藝已經(jīng)成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的代名詞，園藝作物的可管理性更強(qiáng)、品質(zhì)更高[8]，因此有很多學(xué)者對不同地區(qū)、不同生長環(huán)境的西瓜做了大量的研究。范敏、王喜慶、徐小利等[9-11]對浙江、黑龍江、河南地區(qū)適宜種植的西瓜品種的選擇以及栽培方式做了深入闡述，蔣仁嬌、鄒富斌等[12-13]對適宜在珠三角地區(qū)和廣西地區(qū)生產(chǎn)的小果型西瓜做了品種比較試驗(yàn)，研究結(jié)果表明，品種‘玲瓏‘農(nóng)富麗麒麟適宜在華南地區(qū)推廣，但是對于適宜甘肅地區(qū)種植的品種很少有學(xué)者研究。因此，筆者以8個小果型西瓜品種為試材，運(yùn)用主成分分析的方法對其果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行分析，綜合感官品鑒，旨在篩選出適宜甘肅地區(qū)日光溫室栽培的優(yōu)質(zhì)小型西瓜品種，為小果型西瓜新品種在當(dāng)?shù)氐耐茝V栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料：‘京闌‘京穎由北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心提供，‘錦霞8號‘豫藝錦霞2號‘玲瓏瓜之寶2號‘豫藝K208 ‘彩虹瓜之寶由河南豫藝種業(yè)科技發(fā)展有限公司提供，‘寶冠由臺灣農(nóng)友種苗（中國）有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

本試驗(yàn)于2019年3—8月在甘肅省白銀市靖遠(yuǎn)縣東灣高科技農(nóng)業(yè)示范園區(qū)日光溫室進(jìn)行。該日光溫室長60 m，跨度為10 m。采用槽式栽培，槽長寬深為9.0 m×0.4 m×0.25 m，每槽填基質(zhì)1 m3（基質(zhì)購自甘肅省綠能農(nóng)業(yè)股份有限公司），共42槽。采用膜下滴灌的方式，應(yīng)用水肥一體化設(shè)備進(jìn)行灌水施肥，肥料為甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)的番茄配方營養(yǎng)液。試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，即8個品種為8個處理，各處理隨機(jī)排列，3次重復(fù)，每個重復(fù)定植1壟，兩壟之間的間距為1 m，每壟定植38株，株行距為40 cm×20 cm，雙蔓整枝，每株留1個果實(shí)，3月18日播種在32孔的穴盤中，長至2葉1心時于4月23日定植，6月26日采收成熟的果實(shí)，后續(xù)在甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院蔬菜栽培與生理實(shí)驗(yàn)室測定果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)。

1.3 測定指標(biāo)及方法

1.3.1 西瓜的感官品質(zhì)鑒定 西瓜感官品質(zhì)鑒定評分，評分小組由50個人組成，分別對西瓜的含糖量、汁液量、特征風(fēng)味、口感/質(zhì)地、果肉色澤等進(jìn)行評價打分。統(tǒng)計各個西瓜品種的每項(xiàng)平均得分后計算各品種感官品鑒總分。評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.3.2 果實(shí)外觀品質(zhì)的測定及方法 西瓜果實(shí)成熟采摘后，根據(jù)《西瓜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》分別對8個品種的果實(shí)形狀、果皮底色、果實(shí)剖面、果肉顏色、果皮覆紋顏色、果皮覆紋形狀等相關(guān)外觀品質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)計和測定。

1.3.3 果實(shí)品質(zhì)的測定 果實(shí)縱剖面不同部位可溶性固形物及可溶性糖含量的測定取樣部位見圖1，其他品質(zhì)指標(biāo)將果肉混勻研磨成勻漿后測定。可溶性固形物含量使用PAL-1型手持折光儀測定;有機(jī)酸含量測定采用NaOH滴定法[14];可溶性蛋白含量測定采用考馬斯亮藍(lán)比色法[15];抗壞血酸含量測定采用二甲苯萃取比色法[15];硝酸鹽含量測定采用水楊酸-硫酸法[16];可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法[17]。糖酸比采用中心點(diǎn)可溶性糖含量與有機(jī)酸含量的比值進(jìn)行計算。果實(shí)的縱徑和橫徑用直尺測量，果形指數(shù)的劃分標(biāo)準(zhǔn)參考尚建立等[18]的方法，果形指數(shù)0.90～1.20為圓形果，果形指數(shù)1.21～1.50為橢圓形果，1.51～2.00為長形果或圓柱形果。

1.4 數(shù)據(jù)分析

測定數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2016進(jìn)行處理，運(yùn)用SPSS 20.0分析軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行LSD、Duan法和主成分分析的方法分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同西瓜果實(shí)的外觀分析

由表2可知，各參試西瓜品種中，以圓形果居多。‘京闌的果皮為黃綠色，‘寶冠的果皮為淺黃色，其他各品種均為淺綠色。果皮覆紋形狀和顏色中‘京闌‘錦霞8號和‘玲瓏瓜之寶2號為深綠色的網(wǎng)條，‘豫藝K208為深綠色齒條，‘寶冠為深黃色齒條狀，其余3個品種為墨綠色網(wǎng)條狀。各個品種西瓜的果肉顏色以紅色居多，‘錦霞8號‘豫藝錦霞2號果肉為黃色，‘京闌果肉為淺黃色，‘彩虹瓜之寶果肉為橙黃色。

2.2 西瓜感官品質(zhì)鑒定分析比較

由表3可知，‘彩虹瓜之寶最甜，‘京穎汁液量最大，‘京闌特征風(fēng)味最差，果肉色澤以‘京穎和‘豫藝錦霞2號色澤較好，以綜合評分得出‘京穎‘豫藝錦霞2號和‘彩虹瓜之寶3個西瓜的風(fēng)味相對較好，而風(fēng)味相對較差的品種為‘京闌。

2.3 不同品種西瓜不同部位可溶性糖含量的差異比較

如表4所示，8個西瓜品種果實(shí)不同部位的可溶性糖含量在2.17%～7.75%之間，可溶性糖含量最高的為‘京穎的C點(diǎn)，最低的為‘京闌的E點(diǎn)。8個西瓜品種可溶性糖含量C點(diǎn)均高于其他部位，其中，‘彩虹瓜之寶C點(diǎn)可溶性糖含量與B、D點(diǎn)無顯著差異，但顯著高于其他部位可溶性糖含量;‘錦霞8號C點(diǎn)和H點(diǎn)可溶性糖含量最高，與I點(diǎn)相比較無顯著差異，但其C點(diǎn)和H點(diǎn)可溶性糖含量顯著高于其他位點(diǎn);‘京穎各位點(diǎn)間無顯著差異;‘豫藝錦霞2號中心點(diǎn)以及果實(shí)中部位點(diǎn)可溶性糖含量均高于果皮位點(diǎn);‘豫藝K208中心點(diǎn)可溶性糖含量顯著高于其他位點(diǎn)，可溶性糖含量最低的為E點(diǎn)。‘玲瓏瓜之寶2號含量最高的為C、H位點(diǎn)，且2個位點(diǎn)間差異不顯著，含量最低的為A點(diǎn);‘寶冠中心點(diǎn)和果實(shí)中部點(diǎn)可溶性糖含量差異不大，可溶性糖含量最高的為C點(diǎn)，為5.54%。從果柄和花痕2個部位的數(shù)據(jù)可以看出，‘豫藝K208A點(diǎn)可溶性糖含量顯著高于E點(diǎn)，且A點(diǎn)較E點(diǎn)高20.6%，而其他7個品種A點(diǎn)與E點(diǎn)的糖含量無明顯差異。各品種間西瓜的整個果實(shí)可溶性糖含量在4.44%～6.36%之間，前兩位為‘京穎和‘錦霞8號，其次為‘彩虹瓜之寶，最后為‘京闌，前三位品種間無顯著差異，而‘京穎和‘錦霞8號的可溶性糖含量顯著高于其他5個品種。

2.4 不同品種西瓜不同部位可溶性固形物含量的差異比較

由表5可知，8個西瓜品種果實(shí)不同部位的可溶性固形物含量在5.20%～10.83%，最高的為‘錦霞8號的中心點(diǎn)（C），最低的為‘京闌的E點(diǎn)。8個西瓜品種果實(shí)的果肉中部 （B、D、G、H）可溶性固形物含量均高于西瓜果實(shí)近皮部（A、E、F、I），但低于中心點(diǎn)，中心點(diǎn)（C）的均值為10.27%。‘彩虹瓜之寶可溶性固形物含量最高的為B、C點(diǎn)和D點(diǎn)，分別為9.77%、10.23%，9.90%，3個部位的可溶性固形物含量無顯著性差異，但顯著高于其他部位;‘錦霞8號的可溶性固形物含量中心點(diǎn)以及果實(shí)中部位點(diǎn)均顯著高于果皮部位，最低的為I點(diǎn)，為8.37%;‘京穎與‘京闌中心點(diǎn)可溶性固形物含量均顯著高于果實(shí)中部位點(diǎn)以及果皮位點(diǎn)，其中最高的均為C點(diǎn)，分別為10.67%、10.57%，最低的均為A點(diǎn)，分別為9.63%、5.83%;‘豫藝錦霞2號中心點(diǎn)C點(diǎn)和果實(shí)中部G點(diǎn)可溶性固形物含量顯著高于其他位點(diǎn)，且果柄部位A點(diǎn)可溶性固形物含量顯著高于近皮部位I點(diǎn)，A點(diǎn)較I點(diǎn)高13.4%;‘豫藝K208與‘寶冠的中心點(diǎn)C點(diǎn)以及果實(shí)中部D、G、H部位可溶性固形物含量均無顯著差異，但均顯著高于其他部位可溶物固形物含量，其中2個品種含量最高的均為C點(diǎn)，分別為9.3%、9.43%，而‘豫藝K208最低的是A點(diǎn)，為7%，‘寶冠最低的為I點(diǎn)，為6.93%;‘玲瓏瓜之寶2號可溶性固形物含量最高的為C點(diǎn)，最低的為F點(diǎn)，為7.77%。品種間8個品種西瓜的整個果實(shí)可溶性固形物含量的均值在8.17%～10.05%，最高的為‘京穎，最低的為‘京闌。

2.5 不同品種西瓜有機(jī)酸、硝酸鹽、維生素C、可溶性蛋白含量及糖酸比的差異比較

由表6可知，8個西瓜品種中有機(jī)酸含量以‘豫藝錦霞2號西瓜品種最高，為0.21%，與‘京穎‘玲瓏瓜之寶2號‘豫藝K208結(jié)果差異性顯著，與其他品種差異不顯著;各品種西瓜果肉維生素C含量在73.62～74.72 mg·g-1之間，且各個品種維生素C含量無顯著性差異;可溶性蛋白含量以‘豫藝錦霞2號的含量最高，其次是‘錦霞8號和‘京闌，最低的品種為‘豫藝K208;糖酸比以‘豫藝K208和‘玲瓏瓜之寶2號最高，‘寶冠最低，其他5個品種間的糖酸比無顯著差異。

2.6 不同品種西瓜品質(zhì)的主成分分析和綜合評價

以8個不同品種西瓜的營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，分析結(jié)果見表7～8，研究中按照累計貢獻(xiàn)率超過85%的原則，選擇主要成分。第一個主成分的特征值為3.098，代表了8個品種營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)的44.25%的原始信息，第二個主成分代表了8個品種營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)29.78%的原始信息，第三個主成分代表了8個品種營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)17.29%的原始信息，前3個主成分代表了8個不同品種西瓜營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)綜合指標(biāo)的91.32%，說明3個主成分可以反映原始信息的91%，因此提取3個不相關(guān)的主成分替代原8個不同品種西瓜的7個營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)，對8個不同品種西瓜的營養(yǎng)品質(zhì)由7個指標(biāo)替換為3個主成分，達(dá)到了降維的目的。

根據(jù)前3個主成分的累計貢獻(xiàn)率達(dá)到91%，以前3個主成分建立不同品種西瓜營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)的比較綜合模型。以各個主成分的特征值和載荷值計算特征向量，得到表達(dá)式：

Y1=0.137X1-0.028X2+0.54X3-0.034X4+0.137X5+0.492X6-0.533X7

Y2=0.644X1+0.665X2+0.17X3-0.478X4+0.152X5+0.004X6-0.008X7

Y3=-0.006X1+0.179X2+0.029X3+0.673X4+0.926X5+0.091X6-0.149X7

以上3個表達(dá)式中，X1為可溶性糖（中心點(diǎn)平均值），X2為可溶性固形物（中心點(diǎn)平均值），X3為有機(jī)酸、X4為硝酸鹽、X5 為維生素C、X6為可溶性蛋白、X7為糖酸比。以各個主成分對應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率為權(quán)重，由主成分得分和對應(yīng)的權(quán)重線性加權(quán)求和得到綜合評價函數(shù)。

Z=44.52%Y1+29.78%Y2+17.29%Y3

根據(jù)主成分得分綜合模型，計算得出8個不同品種西瓜的綜合得分和排序（表9），得分由高到底依次為‘錦霞8號‘豫藝錦霞2號‘京穎‘彩虹瓜之寶‘寶冠‘京闌‘玲瓏瓜之寶2號‘豫藝K208。

3 討論與結(jié)論

西瓜果實(shí)的外觀品質(zhì)（如果實(shí)大小、果形指數(shù)、果皮顏色、果肉顏色/質(zhì)地等）往往是消費(fèi)者的選擇標(biāo)準(zhǔn)[19]，而在消費(fèi)之后，消費(fèi)者更在意果實(shí)的風(fēng)味、口感及營養(yǎng)品質(zhì)，因此對于一個優(yōu)質(zhì)品種的篩選，不僅要觀察果實(shí)的外觀品質(zhì)，更要測定該品種在此環(huán)境條件下的生理品質(zhì)[20]。西瓜品質(zhì)主要包括可溶性糖、可溶性固形物、有機(jī)酸、維生素C、可溶性蛋白、硝酸鹽含量以及糖酸比等指標(biāo)。其中可溶性糖、可溶性固形物、有機(jī)酸含量以及糖酸比等指標(biāo)直接影響西瓜的酸甜風(fēng)味。大量的研究表明，適宜的糖酸比才會產(chǎn)生最佳的口感，同時也影響著果實(shí)的營養(yǎng)品質(zhì);另外，營養(yǎng)品質(zhì)也可以直觀的體現(xiàn)西瓜品質(zhì)。維生素C是一種調(diào)節(jié)人體免疫功能、預(yù)防疾病需求量較大的維生素，而西瓜果實(shí)中含有大量的維生素C，是人體攝取維生素C的重要的途徑[21];另外，可溶性蛋白是調(diào)節(jié)人體酸堿平衡的重要物質(zhì)，也是人體攝取所需氨基酸的一種物質(zhì)。

萬學(xué)閃等[22]通過對7個無籽西瓜不同部位可溶性糖的測定，發(fā)現(xiàn)不同品種西瓜果實(shí)不同部位的可溶性糖含量均為近皮部低于果肉中部和果實(shí)中心點(diǎn)，而果實(shí)中心點(diǎn)含量大于果肉中部，花痕和果柄部位含量差異較小。武佩琪等[23]在山西對2個西瓜品種增施CO2肥后測定了品質(zhì)，其可溶性蛋白含量、有機(jī)酸含量、維生素C含量的平均值分別為0.50 mg·g-1、3.21%、0.02 mg·g-1;王燕等[24]在甘肅對6個西瓜品種進(jìn)行品種比較試驗(yàn)，其維生素C含量、可溶性蛋白含量的平均值分別為68.50 mg·g-1、0.60 mg·g-1;趙勝杰等[25]在河南對20個種質(zhì)資源西瓜進(jìn)行糖酸組分的測定，其糖酸比平均值為17.25%。本試驗(yàn)對8個小果型西瓜品種果實(shí)不同部位可溶性糖和可溶性固形物、有機(jī)酸、維生素C、可溶性蛋白、硝酸鹽含量、糖酸比等7個品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測定，結(jié)果表明，各個品質(zhì)指標(biāo)在不同品種西瓜果實(shí)中存在差異性，在各個西瓜品種中，不同部位的可溶性糖和可溶性固形物含量均表現(xiàn)為中心點(diǎn)C點(diǎn)高于其他部位，而果實(shí)中部位點(diǎn)以及花痕和果柄存在較大差異;有機(jī)酸、維生素C、可溶性蛋白含量以及糖酸比的平均值分別為0.17%、74.23 mg·g-1、0.60 mg·g-1、35.25，與前人的研究結(jié)果有差異，可能是由西瓜品種的不同和西瓜品種對環(huán)境的差異性表達(dá)以及測定方法處理的差異性所導(dǎo)致。另外，本試驗(yàn)中對8個西瓜品種的硝酸鹽含量進(jìn)行測定，以‘豫藝錦霞2號最高，為333.66 μg·g-1，各品種硝酸鹽含量均低于432.00 μg·g-1的標(biāo)準(zhǔn)限量，符合世界衛(wèi)生組織 （WHO）和聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）的規(guī)定。

西瓜的綜合品質(zhì)是西瓜所有品質(zhì)指標(biāo)綜合表現(xiàn)的結(jié)果，因此，單一的指標(biāo)很難去全面地判定西瓜的綜合品質(zhì)。主成分分析是一種由繁化簡的分析方法，通常將多個變量簡化成較少個數(shù)影響因子，以每個影響因子不同程度地反映多個變量的信息，因此，主成分分析方法可以全面地反映某一品種的綜合品質(zhì)特性，在數(shù)據(jù)分析的過程中已被廣泛應(yīng)用。筆者應(yīng)用主成分分析的方法以累計貢獻(xiàn)率大于91.32%的3個主成分對8個小果型西瓜品種的7個品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，各品種的品質(zhì)指標(biāo)綜合得分由高到低的排名為‘錦霞8號> ‘豫藝錦霞2號> ‘京穎>‘彩虹瓜之寶 > ‘寶冠>‘京闌 > ‘玲瓏瓜之寶2號> ‘豫藝K208。結(jié)果表明，‘錦霞8號‘豫藝錦霞2號‘京穎等3個品種是8個西瓜品種中營養(yǎng)品質(zhì)較為優(yōu)質(zhì)的品種，從營養(yǎng)指標(biāo)含量來看，3個品種的營養(yǎng)品質(zhì)含量較高。在甘肅日光溫室小果型西瓜的栽培實(shí)踐中，可以結(jié)合其他綜合品質(zhì)較好的小果型西瓜進(jìn)行雜交育種改良，根據(jù)具體的田間的性狀表現(xiàn)，綜合篩選出產(chǎn)量高、品質(zhì)好、抗性強(qiáng)、利于運(yùn)輸?shù)男」臀鞴掀贩N。

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