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不同桃品种果实矿质元素含量的因子分析与综合评价

2020-11-19黄丽萍陈双建

安徽农学通报 2020年21期
关键词:矿质负相关显著性

黄丽萍 陈双建 张 静

(山西省农业科学院果树研究所,山西太谷 030815)

中国是桃的原产地和重要的演化中心,在我国已有3000多年的栽培历史。同时,桃也是世界性大宗果品,在南纬30°~45°、北纬30°~45°之间,全世界有80多个国家和地区均有种植,具有重要的经济、社会、生态效益[1]。近年来,随着人们生活水平的提高,健康、保健意识增强,果品的功能性营养价值受到了越来越多的关注[2]。对桃果实矿质元素研究有很多,但大多是对叶片[3,4]、土壤[5]以及单一品种[4-6]或不同品种[7,8]矿质元素之间的关系进行分析研究。为此,本研究以不同来源、不同类型、不同成熟期的桃果实为试材,对K、Ca、Fe、Na、Zn5种矿质元素进行测定,采用水平分析、因子分析等方法对桃品种与矿质元素的关系进行分析,以期为桃果实功能品种选育、质量评价等提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料试验所需15个桃品种均于果实成熟期采自山西省果树研究所桃资源圃。所选树龄均为13~15年,管理水平中等,果实不套袋。每个品种选5株树进行采样,在树冠外围随机采10个果,选取品质较为相近的10个果实进行试验。

1.2 方法将桃果肉切块,在烘箱内进行杀青并烘干,烘干后的果肉进行粉碎、研磨,等待测定。果实中的K、Ca、Na、Fe、Zn等矿质元素含量均采用原子吸收光谱法[7]测定。

1.3 数据处理用SPSS 16.0数据处理软件对桃果实矿质元素含量进行水平分析、因子分析。

2 结果与分析

2.1 桃果实矿质元素的含量由表1可知,大量元素的含量远远高于其他4种微量元素,而4种微量元素含量排序为Ca>Fe>Na>Zn。5种矿质元素含量中,K和Fe的变异系数均小于10%,通常认为是弱变异,Ca、Na和Zn的变异系数在20.111%~27.188%,属中等变异强度。

表1 矿质元素含量(mg/g)

2.2 桃果实矿质元素含量间的相关性由表2可知,桃果实中矿质元素含量之间存在复杂的相关关系。Ca含量与K、Na相关性呈显著性正相关,其中Ca和Na含量相关系最高为0.54,呈极显著正相关;Zn与Fe含量相关性呈显著性正相关;Fe与Na、Ca含量相关性呈显著性负相关,其中Fe 与Na 含量相关系数为0.553,呈极显著负相关。

表2 桃果实中矿质元素含量之间的相关性

2.3 矿质元素含量的因子分析对所测的桃果实5个矿质元素进行因子分析,结果见表3。通常用累计方差贡献率不低于85%来确定公因子数目,在本研究中,前3个公因子累计方差贡献率为86.49%,说明这3个公因子基本上可以反映5种矿质元素的信息。

表3 桃果实矿质元素的因子分析

为了主成分能更好地解释变量,通过因子载荷矩阵旋转可知,因子1(F1)主要与Ca的因子负荷为0.833,与Na的因子负荷为0.731,均呈显著相关;因子2(F2)主要与Zn的因子负荷为0.742,呈显著相关;因子3(F3)主要与K的因子负荷为0.663,呈显著相关(见表4)。由于总方差的50%以上的贡献来自第1主因子,因此认为桃果实的特征矿物元素为Ca、Na。

表4 旋转后的成分载荷矩阵

通过对各个因子的载荷量和特征值的计算,得出综合分值。‘艳霞’、‘丹墨’、‘锦玉’果实中Ca、Na含量高;‘丹墨’、‘96-18’、‘三台肉桃’果实中Zn含量高;‘大久保’、‘红不软’、‘三台肉桃’果实中K含量高。综合得分由高到低依次排名,‘丹墨’、‘艳霞’、‘三台肉桃’果实中各矿质元素含量普遍较高。

3 结论

本研究结果表明,不同品种果实中矿质元素含量存在很大的差异。

(1)桃果实中5种矿质元素的平均含量由高到低依次为K(14.062mg∕g)>Ca(0.181mg∕g)>Fe(0.101mg∕g)>Na(0.086mg∕g)>Zn(0.032mg∕g)。

(2)Ca与Na呈极显著正相关,Fe与Na呈极显著负相关。

(3)通过因子分析将所研究的5种矿质元素指标进行简化,筛选出桃果实的特征矿质元素为Ca和Na。

(4)通过对桃果实中果实矿质元素进行综合分值排名,排在前3位的品种依次为‘丹墨’、‘艳霞’、‘三台肉桃’。

4 讨论

水果中富含大量人体所需的矿质元素,其中包括许多人体不能产生与合成,但却是维持生命活动不可缺少的必需元素。不同种类果品中的矿质元素含量差异较大,郭雪飞[9]对枣果实中矿质元素含量的研究结果显示,K>P>Ca>Mg>Na>Fe>Zn>Cu;卢新坤[10]等研究认为,蜜柚果实中矿质元素的排序为K>P>Ca>Mg>Na>Fe>Zn>Se;马小卫[11]研究认为,杧果果实中矿质元素的排序依次为K>P>Mg>Ca>Mn>Fe>Zn。本研究通过对桃果实矿质元素的研究,结果显示,桃果实中5种矿质元素的平均含量由高到低依次为K>Ca>Fe>Na>Zn,在桃果实中的含量均较高。由此可知,食用桃果实可以及时补充Ca、Fe、Zn等人体易缺乏的元素。

矿质营养元素之间既存在着协同作用,也存在着拮抗关系[12],对其相关研究有助于进一步明确元素间存在的关系,筛选营养平衡的种质。匡立学[13]对苹果果实矿质元素的研究认为,K、Mg、Cu、P两两之间分别呈极显著正相关,存在相互促进的关系;段莹莹[14]等对梨果实的研究认为,K与Ca、Mn、Mg呈极显著正相关,存在相互促进的关系,而Fe与Zn、Mg呈负相关,存在拮抗关系。本研究表明,桃果实中Ca与K、Na含量呈显著性正相关,Fe与Zn含量呈显著性正相关;Fe与Na、Ca含量呈显著负相关。筛选Fe含量高的品种,Zn含量也可能高,但其Ca、Na含量可能就会低。

因子分析能将复杂的问题简单化,通过对主成分的提取,使得评价结果更加趋于客观、合理,使得各因子在实际中意义更加明确,目前在许多果实[11,13,15-17]品质评价研究中已经得到了广泛应用。本研究通过因子分析将5种矿质元素进行分析,筛选出桃果实特征矿质元素为Ca和Na,通过计算各样品公因子分值及排名以及综合分值,得出排名前3的品种分别是‘丹墨’、‘艳霞’、‘三台肉桃’。另外,本研究仅针对桃果实矿质元素含量进行了分析研究,而桃果实内富含着多种营养物质,要对其综合营养价值的评价,还有待进行更加深入、系统的研究。

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