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‘中科绿川1号’枸杞新品种经济性状研究

时间:2024-05-25

杨天顺,董静洲,岳建林,王 瑛

(1.中国科学院 武汉植物园,武汉 430074;2.内蒙古杭锦后旗沙海镇枸杞专业合作社,内蒙古杭锦后旗 015400)

‘中科绿川1号’枸杞新品种经济性状研究

杨天顺1,董静洲1,岳建林2,王 瑛1

(1.中国科学院 武汉植物园,武汉 430074;2.内蒙古杭锦后旗沙海镇枸杞专业合作社,内蒙古杭锦后旗 015400)

为了更加科学地揭示‘中科绿川1号’枸杞新品种综合经济性状,以‘宁杞4号’为对照,通过杭锦后旗区试点田间观测和试验测试方法对‘中科绿川1号’枸杞品种的经济性状进行比较分析。结果表明,‘中科绿川1号’枸杞新品种抗蚜虫和黑果病,果蒂易脱落,果实偏圆,含水量高达80.09%,果肉含枸杞多糖58.76 mg·g-1、黄酮醇26.86 mg·g-1、β-胡萝卜素1.65 mg·g-1,667 m2产量高达432.2 kg。由此表明,该枸杞新品种具有较强的抗病虫害能力,易采摘,易过筛分级处理,适宜鲜果直接制汁,具有很高的药用、食用价值,丰产性良好。

枸杞;‘中科绿川1号’;经济性状

枸杞是茄科(Solanaceae)、茄亚科(Solanoideae)、枸杞族(Lycieae)、枸杞属(LyciumL.)植物[1],在中国已有600多年的栽培历史[2]。枸杞的果实有抗肿瘤、防衰老、降血脂、抗氧化、增强造血功能等方面的功效[3]。随着枸杞产业的快速发展,果农收入显著提高,同时,上海世博会及中阿经贸论坛的成功举行也为枸杞产业的进一步发展创造了良好条件。品种作为产业的源头,越来越受到业内人士的关注。近年来,国内外学者在种质资源收集、评价及育种等领域做了大量的研究工作,并取得了引人注目的进展,获得了大量的育种中间材料,并在育种技术上开创了新思路,推进了枸杞新品种选育的进程[4]。随着枸杞种植面积的不断增加,形成大面积的枸杞纯林,使得枸杞病虫害大面积迅猛繁殖,日趋严重;同时每年的采摘劳动力资源严重短缺,迫切需要实现机械化采收,为此选育抗病害能力强、适于机械化采摘、综合经济性状较好的枸杞新品种是整个枸杞产业发展急待解决的源头问题。本研究通过‘中科绿川1号’枸杞新品种的区域栽培试验[5],与生产上常用的枸杞栽培品种‘宁杞4号’进行比较,对该品种的抗病虫害能力、人工采摘效率、过筛分级处理效率、鲜果含水量、枸杞多糖、黄酮、β-胡萝卜素、产量方面做了系统的对比观测和测试分析,阐明了‘中科绿川1号’枸杞新品种的综合经济性状。

1 材料与方法

1.1 材 料

试材为‘中科绿川1号’和 ‘宁杞4号’(对照)2个枸杞品种,其果实均来自内蒙古杭锦后旗沙海镇区试点。

1.2 方 法

1.2.1 抗病虫害能力 同样管理水平条件下,在同一块试验田中先通过定性观察,再通过被病虫害伤害的带有斑点果实占每批次统计果实总量的百分比进行统计,重复统计20个批次。

1.2.2 人工采摘效率 雇请12个固定的熟练采摘工人在9 h内分别采摘‘中科绿川1号’和‘宁杞4号’鲜果,按当年市场价格2.5 元·kg-1对其采摘的果实分别称量核算采摘费。

1.2.3 过筛分级处理 枸杞分级方法一般根据各级果实大小,用不同孔径的分果筛进行筛选分级。试验所用振动筛品名:斯维科,型号:SVZ-525-1S。分别称取‘中科绿川1号’和‘宁杞4号’的混等级枸杞干果各50 kg进行过筛分级,严格记录过筛分级的时间。过筛分级完后对每个等级定颗粒数,即测算每50 g有多少粒枸杞子,按国标《枸杞子》GB/T18632-2002标准对每个分级所得的级别进行归类;同时计算分级所得各个级别的枸杞质量占总量的百分比。

1.2.4 含水量的测定 田间称取‘中科绿川1号’和‘宁杞4号’的枸杞鲜果样品各5份,每份0.5 kg左右,然后在实验室分别用精度0.001 g的普利赛斯电子天平(型号:XB160M,上海精科天平仪器厂生产)进行称量,后晾晒4 d除去大部分水分,再放入蓝色硅胶中继续干燥,每隔3 d称量并更换新硅胶,直到最后连续3次称量无变化,视为最佳制干,然后计算每份果实样品的含水量。

1.2.5 活性成分的测定 标准品:芦丁(纯度≥96.1%,NICPBP)、葡萄糖(纯度≥98%,南京森贝伽生物科技有限公司)和β-胡萝卜素(纯度≥98%,上海士锋生物科技有限公司);试验试剂:无水乙醇、石油醚、丙酮、NaCl、无水Na2SO4均为分析纯;乙腈、四氢呋喃、正己烷和冰醋酸为色谱纯;超纯水 (实验室自制);0.45 μm微孔滤膜 (美国,Aglient公司),紫外-可见分光光度计 Perkin Elmer Lambda 45 (PerkinElmer,Inc,USA);Agilent1 100高效液相色谱仪;ZORBAX SB-C8色谱柱 (5 m,4.6~250 mm,Agilent);ME3000微波萃取仪(上海屹尧分析仪器有限公司);真空干燥箱(DZF-250);超声波清洗器(28 kHz,400 W);索氏提取器等。将‘中科绿川1号’和‘宁杞4号’枸杞干果先取掉种子,后分别对果肉中所含枸杞多糖、黄酮醇、β-胡萝卜素进行提取及测定分析。在样品制备时,对2个品种的每一项待检测成分制备3个重复的样品;在样品测定时,每份样品重复测定3次求其平均值为该样品的最终测定值,然后对每一项检测成分相对应的3个重复样品的最终测定值求其平均值为该品种相对应检测成分的测定总平均值。枸杞多糖样品制备和测定参照闫秀梅等[6]、参考文献[7]、常双艳等[8]、Deng等[9]的方法,其中去除枸杞种子仅对果肉进行活性成分提取和测定的方法区别于他人;枸杞黄酮醇样品的制备和测定参照董静洲等[10]、Shabir[11]、Causon[12]、Jenke[13]的方法,枸杞β-胡萝卜素样品的制备和测定参照曹静亚等[14]、孙波等[15]的方法进行。

1.2.6 产量的测定 在管理水平及条件相同的同一区试点,对‘中科绿川1号’和‘宁杞4号’各划定地块面积3 335 m2。每次采收后,分别对采收鲜果称量、记录1次,晾晒制干后称量、记录1次,除杂后称量、记录1次,年底将全年所有批次的测产记录采用Excel软件(2007版)进行统计分析,计算不同品种的产量。每667 m2‘中科绿川1号’枸杞新品种干果产量的计算方法为:产量=3 335 m2地中收获的全年所有批次该品种制干除杂后的总质量/5;用同样方法计算‘宁杞4号’每667 m2干果产量。

2 结果与分析

2.1 抗病虫害能力

危害枸杞的主要病虫害有蚜虫、黑果病、木虱、负泥虫、蓟马、红樱蚊等。通过2007-2014年连续8 a的田间观察,在杭锦后旗沙海镇枸杞园区试过程中发现,同一块试验田中,同样的管理条件下,与对照‘宁杞4号’相比,‘中科绿川1号’枸杞品种夏季无论是在幼果期还是成熟期,叶片还是果实,抗蚜虫和抗黑果病两方面尤为突出,这个季节内其他抗病虫害情况与‘宁杞4号’枸杞品种相当。就此,针对抗蚜虫和黑果病两方面进行定性拍照记录,并对因黑果病造成收获果实带病斑点这一项进行测算比较分析。

图1为夏季盛果期拍摄的果枝,从图可以看出,‘中科绿川1号’枸杞品种生长健康,而‘宁杞4号’枸杞被蚜虫和真菌病危害较严重,果实患有真菌病,叶片尖端变黄,叶片和果实不但都被病虫害侵害且均有严重的凋落现象。

图2和图3分别为‘中科绿川1号’和‘宁杞4号’相同时期同一区试点收获所得枸杞鲜果,两品种收获果实因黑果病危害均带有病斑;但‘中科绿川1号’枸杞果实所带病斑少又小,为了能够显示出该品种枸杞果实带病斑的效果,图2与图3相比,图2放大倍数较大。

在同样栽培管理条件下,‘宁杞4号’的夏果受黑果病的危害较大,带有黑色斑点果实的比例非常高。对表1数据采用t检验统计分析,结果表明,‘中科绿川1号’的优质果实比例(100%-每批果实中因病害的影响导致黑斑果实的百分比)显著高于‘宁杞4号’(P<0.01)。因此,‘中科绿川1号’枸杞新品种的抗病害能力强于主栽品种‘宁杞4号’,生产上可以减少农药使用,进而降低干果中的农药残留和大量农药造成的生态负面影响。

2.2 人工采摘效率

雇请采摘熟练程度相当的12个人员相同时间9 h内,人均采摘‘中科绿川1号’枸杞鲜果果实质量为74.08 kg,显著大于采摘对照‘宁杞4号’质量(45.33 kg)(t检验,P<0.01),人均每天9h内采摘‘中科绿川1号’果实质量大约是采摘‘宁杞4号’的1.6倍多,这说明‘中科绿川1号’枸杞新品种果蒂易脱落这个特性使得该品种枸杞果实更容易被采摘;同时,果蒂易脱落这个特性使得采摘下的果实少带果柄(图4),杂质少,易于制干和后续除杂处理,尤其是在按采摘鲜果质量支付采果工人工资的现状下,能够提高采果工人的经济收入。

图1 ‘中科绿川1号’(左)和 ‘宁杞4号’枸杞(右)Fig.1 Left one ‘Zhongkelüchuan 1’ and right one ‘Ningqi 4’

图2 ‘中科绿川1号’枸杞鲜果 Fig.2 Fresh fruits of ‘Zhongkelüchuan 1’ wolfberry

图3 ‘宁杞4号’枸杞鲜果Fig.3 Fresh fruits of ‘Ningqi 4’ wolfberry

表1 杭锦后旗沙海镇试验点两品种夏季每百果鲜果中无病斑果实的比例Table 1 Percentage of healthy wolfberry fruit in two varieties harvested in summer in Shahai county, Hangjinhouqi %

图4为晾晒的同一批采摘枸杞鲜果,左图为‘宁杞4号’,右图为‘中科绿川1号’。图4显示,‘中科绿川1号’较纯净,叶片较少,果实很少带果柄,这样晒干后易于进行除杂处理。

2.3 过筛分级处理效率

根据国标《枸杞子》GB/T18632-2002标准及枸杞市场惯用的理化(或粒度)指标可知,‘中科绿川1号’枸杞在≤280 粒·A-1(‘A’代表50 g)范围内的特优级干果所达到的比例为28.18%,显著高于对照‘宁杞4号’(15.79%),说明‘中科绿川1号’枸杞特优级大果的出等率非常高,同时也体现了‘中科绿川1号’果实大的特点。

在进行分级试验时发现,每分级处理50 kg‘中科绿川1号’混合果需要的时间明显少于分级50 kg‘宁杞4号’混合果实所耗费的时间(表2)。这主要是由于‘中科绿川1号’枸杞果实偏圆形,容易通过筛孔,而‘宁杞4号’枸杞果实为长扁平状,在通过筛孔时容易受阻,必要时还需人工协助。因此分级处理相同质量的混合果实时,‘中科绿川1号’果实更经济实惠,可以节省大量的劳力、时间、电费、机器磨损费。

图4 ‘宁杞4号’(左)和‘中科绿川1号’(右)带果柄鲜果Fig.4 Comparison of fresh fruits with carpopodium (left one ‘Ningqi 4’, and right one ‘Zhongkelüchuan 1’)

表2 ‘中科绿川1号’与‘宁杞4号’果实级数、百分比和分离效率
Table 2 Comparison of fruit grading, proportion and separation efficiency between ‘Ningqi 4’ and ‘Zhongkelüchuan 1’

品种Variety标准级数/(粒·A-1)Standard果实级数/(粒·A-1)Grading果实等级比例/%Proportion分离效率/(min·B-1)Separationefficiency中科绿川1号28018028.1813.64Zhongkelüchuan1280~38032554.55>38065017.27宁杞4号28021115.7921.93Ningqi4280~38030464.91>38060419.29

注:A代表50 g,B代表50 kg。

Note:A represent 50 g,B represent 50 kg.

2.4 鲜果含水量

由表3可见,‘中科绿川1号’枸杞鲜果总含水量平均为80.09%,极显著高于‘宁杞4号’73.95%的含水量(t检验,P<0.01),因此‘中科绿川1号’枸杞鲜果含有较高的水分。植物组织含水量高低或提高水分吸收效率主要依靠分布范围广且发达的根系,而干旱地区的多年生植物通常具有分布广泛或结构特殊的根系[16],‘中科绿川1号’果实含水量高与其水平侧根比‘宁杞4号’较发达有一定的关系;同时,高含水量的枸杞鲜果更适合制汁。

2.5 活性成分

前期研究结果显示,枸杞种子中含枸杞多糖、β-胡萝卜素、黄酮醇的量微乎其微,甚至难以检测出,但枸杞种籽坚硬且体积和质量均占整个果实的比例较大,影响果肉中这3种成分的样品制备提取过程。就此,在样品制备时直接先将种子分离掉,仅对果肉中所含枸杞多糖、β-胡萝卜素、黄酮醇进行提取和测试分析,这个区别于文献[7]。表4结果显示,‘中科绿川1号’枸杞干果去除种子后的果肉含有多糖58.76 mg·g-1,极显著高于‘宁杞4号’枸杞(56.39 mg·g-1)(t检验,P<0.01);‘中科绿川1号’枸杞的β-胡萝卜素果肉质量分数为1.65 mg·g-1,与‘宁杞4号’的β-胡萝卜素(1.63 mg·g-1)差异不显著(t检验,P>0.05);‘中科绿川1号’与‘宁杞4号’枸杞果肉中分别含有黄酮醇26.86和26.11 mg·g-1,且差异显著(t检验,P<0.05),‘中科绿川1号’枸杞果肉中含有较高水平的黄酮醇,可能跟其抗衰老和抗氧化作用有很好的关联。

2.6 产 量

在测定两品种枸杞产量时,为了降低因采摘鲜果带有较多果柄、叶片等杂质给实际产量带来较大误差,没有直接用鲜果衡量产量,而是对制干且除杂后的干果进行产量测算分析。‘中科绿川1号’枸杞品种平均每667 m2产干果432.2 kg,显著高于目前主栽品种‘宁杞4号’(每667 m2干果产量为317.2 kg)(t检验,P<0.01),且普遍高于宁杞系列品种。尤其值得注意的是,‘中科绿川1号’枸杞新品种的夏、秋季花芽分化效率高,秋果的花量大且坐果率高,因此秋果的采收量远高于其他品种。成龄枸杞园‘中科绿川1号’新品种老眼枝果实占全年产量的18%左右,夏果占全年产量的60%左右,秋果占全年产量的22%左右;而‘宁杞4号’品种老眼枝占全年产量的22%左右,夏果占全年产量的63%左右,秋果占全年产量的15%左右。

表3 内蒙沙海镇试验田生产的鲜果含水量比较Table 3 Comparison of water content in harvested fresh fruits in Shahai %

表4 枸杞果实(干质量)活性成分比较Table 4 Bioactive constituents in dry wolfberry fruits mg·g-1

3 结 论

本研究发现‘中科绿川1号’枸杞新品种抗病虫害能力相对较强;果蒂易脱落,易采摘,可能是目前实现机械化采摘最理想的品种之一;果实偏圆,易过筛分级处理或分级效率高;果实含水量高,鲜果适宜直接制汁;果肉含较高水平的枸杞多糖、黄酮醇、β-胡萝卜素,具有很高的药用、食用价值;成龄树每667 m2产干果可达430 kg,丰产性良好。

在枸杞良种选育过程中,除了对枸杞新品种的植物学特征鉴定之外,还应将植株抗病虫害能力、果实采摘的难易程度、果实过筛分级处理效率、鲜果含水量、活性成分组成和含量、每667 m2产量等实用性较强并能够反映经济价值的指标纳入经济性状,并作为重点选育研究的指标,这样才能更加科学地揭示一个新品种作为良种推广的可靠依据或综合经济性状。

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(责任编辑:潘学燕 Responsible editor:PAN Xueyan)

Study on Economic Traits of New Wolfberry Variety ‘Zhongkelüchuan 1’

YANG Tianshun1,DONG Jingzhou1,YUE Jianlin2and WANG Ying1

(1.Wuhan Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences,Wuhan 430074,China; 2.Shahai Town of Hangjinhouqi County,Hangjinhouqi Inner Mongolia 015400, China)

We compared wolfberry new variety ‘Zhongkelüchuan 1’ with a common variety ‘Ningqi 4’ based on the common garden experiments in Hangjinhouqi (Inner Mongolia).This new variety had high resistance to disease and pest.Fruits were easy to pick, picking efficiency was high.Round fruits were easy for sieving and separating water content in fruits was 80.09% and this variety was good in juice production.Dry fruits contained 58.76 mg·g-1Lyciumbarbarumpolysaccharide (LBP), 26.86 mg·g-1flavonol, and 1.65 mg·g-1beta-carotene.Yield of ‘Zhongkelüchuan 1’ (432.2 kg·667 m-2) was significantly higher than that of ‘Ningqi 4’ (317.2 kg·667 m-2).Therefore,‘Zhongkelüchuan 1’ is a good variety for traditional Chinese medicines and functional foods.

Chinese wolfberry; ‘Zhongkelüchuan 1’; Economic traits

YANG Tianshun, male,assistant research fellow.Research area:production of technical services for planting of Chinese wolfberry,germplasm collection ,evaluation and breeding of wolfberry.E-mail:tianshun1982@126.com

WANG Ying, female,research fellow,doctoral supervisor.Research area:germplasm collection, evaluation and breeding of medicinal plants.E-mail:yingwang@wbgcas.cn

日期:2016-12-29

网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20161229.1008.032.html

2016-03-02

2016-04-20

中国科学院百人计划项目(05045112);2014年宁夏农业综合开发土地治理科技项目(ZNNFKJ-2015-01)。

杨天顺,男,助理研究员,从事枸杞种植生产技术服务和枸杞种质资源收集及评价与育种等研究工作。E-mail:tianshun1982@126.com

王 瑛,女,研究员,博士生导师,主要从事枸杞、甘草、淫羊藿等中药材的种质资源收集及评价与育种等研究工作。E-mail:yingwang@wbgcas.cn

S567.1+9

A

1004-1389(2017)02-0274-07

Received 2016-03-02 Returned 2016-04-20

Foundation item One Hundred Talents Project of Chinese Academy of Sciences (No.05045112); Scientific Project of Ningxia Agricultural Comprehensive Development (No.ZNNFKJ-2015-01).

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