经济林培育与保护教育部重点实验室,经济林育种与栽培国家林业局重点实验室的朱周俊、袁德义*、邹 锋等人以30 种主要锥栗农家种为试材,以人们关注度较高的N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu 9 种矿质元素为检测指标,运用相关性分析、因子分析和聚类分析对锥栗品种和矿质元素含量之间的关系进行分析与科学分类,旨在为锥栗营养功能评价、锥栗育种亲本选择和锥栗食品开发等提供基本参考数据。
1、矿质元素含量特征
大量元素(N、P、K、Ca和Mg)含量显着高于微量元素(Fe、Mn、Zn和Cu)。大量元素除Ca和Mg外差异显着(P<0.05),微量元素Mn含量显着高于Fe、Zn和Cu,且Fe、Zn和Cu差异不显着。30 个锥栗农家种种仁9 种矿质元素变异系数在8.29%~54.43%之间,其中Fe变异幅度最大,变异系数为54.43%。
2、矿质元素的相关性分析
结果可知,N与P、Ca、Mg、Fe、Zn、Cu均有正相关,其中N与P之间显着性达到极显着(α=0.01),N与K、Mn呈负相关, 且N与Mn呈极显着负相关(α=0.01);P与K、Fe、Zn、Cu有正相关,其中P与Fe、Cu相关性达到极显着(α=0.01),P与Ca、Mg、Mn呈负相关,且P与Mg、Mn负相关性极显着(α=0.01);K与Ca、Fe、Mn、Cu呈正相关,K与Ca、Cu正相关性达到极显着(α=0.01),K与Mg、Zn呈负相关性,且K与Mg有极显着负相关(α=0.01);Ca与Mg、Fe、Mn、Cu呈正相关,Ca与Fe相关性达到极显着(α=0.01),Ca与Zn呈极显着负相关(α=0.01);Mg与Mn、Zn呈正相关,Mg与Mn呈极显着正相关(α=0.01),Mg与Fe呈显着负相关(α=0.05),Mg与Cu呈极显着负相关(α=0.01);Fe与Cu呈极显着正相关(α=0.01),Fe与Mn、Zn呈负相关,但相关性不显着;Mn与Zn、Cu呈负相关,且Mn与Cu负相关性达到极显着(α=0.01);Zn与Cu呈负相关,但不显着。
3、矿质元素含量的因子分析
F1主要综合了N、P和Mn 3 种元素的信息,其方差贡献率为22.400%,它们的因子载荷分别为0.904、0.634、-0.835;F2主要综合了K和Cu 2 种元素的信息,其方差贡献率为15.572%,它们的因子载荷分别为0.924和0.673;F3与Fe有关,其方差贡献率为14.701%,它的因子载荷为0.939;F4与Mg有关,其方差贡献率为14.614%,它的因子载荷为0.916;F5与Ca有关,其方差贡献率为11.936%,它的因子载荷为0.945;F6与Zn有关,其方差贡献率为11.349%,它的因子载荷为0.975。由于F1、F2、F3累计方差贡献率(52.673%)大于50%,因此认为N、P、Mn、K、Cu和Fe是锥栗的特征元素。
4、矿质元素含量的聚类分析
将30 个锥栗农家种样品分为6 类,第1类包括圆蒂仔、麦塞仔、长芒仔、材榛和蔓榛共5 个农家种,此类锥栗农家种种仁N含量高但Mn含量低;第2类包括乌榛、红嘴栗和毛栗共3 个农家种,此类锥栗种仁N、P和Mg含量较低,矿质元素综合品质最差,排名第27~30位;第3类包括黄榛、北榛、温阳红和薄壳仔共4 种,具有高含量的P和Fe;第4类包括小尖嘴、欧宁仔、中尖嘴、大尖嘴、大果黄榛、油筒仔、双香栗和白露仔共8 个农家种,K含量高,Fe和Mn含量较高;第5类包括处暑红、铁榛和油榛共3 个农家种,Mg和Mn含量高;第6类包括黄油、牛角仔、乌壳长芒、双峰仔、厚蕊仔和毛栗共6 个农家种,K含量较低。
结 论
锥栗种仁中9 种矿质元素平均含量顺序为N>K>P>Ca>Mg>Mn>Fe>Zn>Cu,N、P、Mn、K、Cu和Fe是锥栗种仁的特征元素,矿质元素综合评价最高的依次为蔓榛、长芒仔、中尖嘴、材榛和小尖嘴,不同锥栗农家种种仁中9 种矿质元素组成有差异,可分为6 类。研究结果可为进一步开展锥栗营养功能评价、锥栗育种亲本选择和锥栗食品开发等提供基本参考依据。