屏山县核桃农家大树调查及坚果质量评价

钟 金，梁凯歌，张艳芬*，盛行军，桂林华，陈宏基，郭茂金，余 飞，龙九江，韩礼勇，贾廷文，卢 超

（1.四川省林业和草原调查规划院，四川 成都 610081；2.四川省林业勘察设计研究院，四川 成都 610081；3.屏山县自然规划和资源局，四川 屏山 645350）

核桃（Juglans regia L.），学名胡桃，系胡桃科（Juglandaceae）胡桃属（Juglans）植物。我国核桃栽培历史悠久，有栽植核桃采果食用的文字记载可追溯到2 000 多年前，分布广泛，南北均有栽培。核桃种质资源丰富，现有350 多个品种，在漫长的栽培历史中有大量的农家实生居群[1]。实生居群在遗传变异和自然选择的双重作用下会产生多样的遗传信息，是核桃种质资源宝库，也是核桃育种材料库，目前我国各区域的核桃实生居群种质资源报道较多[2-3]，四川省林业和草原调查规划院在屏山县开展林木种质资源普查时发现当地有大量的核桃实生农家大树，该县的核桃种质资源情况未见相关报道，但临近的马边县有一些研究报道[4-5]。普查组遂对屏山县核桃实生农家大树的分布情况、物理指标、化学指标等进行了调查检测，在此基础上对调查到的核桃实生农家大树的坚果品质进行了评价。

1 材料与方法

1.1 调查地概况

屏山县位于四川盆地南缘，金沙江下游北岸，地处103°36′～104°23′ E、28°28′～28°53′ N 之间。东界宜宾市区，西邻雷波、马边，北连沐川，南与云南绥江隔金沙江相望。东临川南丘陵，西、北接川西南山地，南连滇东高原。小凉山支脉五指山系由西北向东南延伸，主峰老君山，高2 008.7 m。县境大部分地区海拔为300～1 400 m。山地集中在中西部，丘陵分布在东北部。属中亚热带湿润型季风气候区，垂直气候差异大。年均气温为14.9℃，年均日照为950.7 h，无霜期为300 d，降水量为1 066 mm。气候独特，位于太平洋和印度洋季风交汇区，大部分属华西雨屏带但又向干热河谷气候带有稍微的过渡，加之海拔梯度较大，造就了该区域独特而丰富的生物多样性。

1.2 调查取样

利用林木种质资源普查规划的踏查线路，结合对当地百姓的访谈进行调查。选取分布于农户房前屋后和田边地角，据当地百姓称树龄较大、树形高大、盛产稳产、果实品质较优或独特的的核桃实生大树进行调查。记录每株大树的分布和树形指标，在2019 年9 月份果实成熟期集中采集果实样品。共计调查40 株核桃实生农家大树和1 个对照样品，对照为屏山县核桃主栽品种‘盐源早’，本文编号为：“16-清平乡前山村”。随机抽取每株大树的果实10 颗。

1.3 样品检测

果实的横径、纵径、侧径和核壳厚度，使用精度为0.02 mm 的游标卡尺测定。果重和仁重使用精度为0.1 g的电子天平测定。采用索氏提取法测定样品粗脂肪含量[6]；采用硫酸-催化剂消解，凯氏定氮法测定粗蛋白含量[7]。

1.4 数据分析

参考《核桃 第8 部分：核桃坚果质量及检测》（LT/T 3004.8-2018）[8]提到的核桃坚果质量相关的3 个指标。①感官指标。主要通过核桃果实的一致性体现，该研究采用横径的变异系数、果重的变异系数研究果实的一致性，以核桃果实三径之间的变异系数，研究果实的球形程度。样品变异系数的计算方法为：样品的标准差/样品的平均值。②物理指标。通过果实样品的横径、纵径、侧径、核壳厚度、果重、仁重和出仁率进行研究。③化学指标。通过果实样品的粗蛋白、粗脂肪进行研究。变异系数、出仁率的计算使用Excel 2016。

关于坚果质量评价，采用层次分析法进行评价因素权重赋值，首先将感官指标、物理指标、化学指标归纳为准则层。感官指标下的横径变异系数、果重变异系数、三径间变异系数；物理指标下的横径、纵径、侧径、核壳厚度、果重、出仁率；化学指标下的粗蛋白、粗脂肪归纳为方案层。每层因素的权重值之和为1[9]。采用离差标准化（“Min-Max 标准化”或“0～1 标准化”）的方法对数据进行标准化处理，统一各评价因素值的量纲（或叫无量纲化）。将因素权重值和因素标准化后的值求积汇总便得到各个样品的坚果质量得分，以便进行比较评价。层次分析和数据标准化分别使用yaahp 软件和Excel 2016 软件。

2 结果与分析

本次共调查了屏山县核桃实生农家大树40 株，分布情况见图1。大部分布于老君山西侧乡镇，以新安镇、中都镇、夏溪乡、屏边乡等老君山西侧乡镇（2019 年行政区划）分布较多，老君山东侧乡镇分布较少。老君山为屏山县气候、地理和经济分隔带，东侧气候更湿润，人为活动强度更大，海拔更低，因此相对不利于核桃大树资源的保存。

2.1 感官指标

该研究的核桃坚果感官指标，主要通过核桃的果形一致性和球形程度体现，即横径和果重的变异系数越小说明一致性越高，核桃的横径、纵径、侧径3 个数值间的差异（三径间变异系数）越小说明球形程度越高。由表1可知，三径间变异系数小于对照的有29 个样品，变异系数最小的3 个样品为1-3.12%（样品序号-相应数值，下同）、19-2.16%、22-1.46%，变异系数最大的3 个样品为10-14.63%、23-16.79%、24-12.31%。横径变异系数小于对照的有29 个样品，变异系数最小的3 个样品为15-3.26%、31-3.24%、41-2.56%，变异系数最大的3 个样品为4-11.75%、12-10.39%、23-13.07%。果重变异系数小于对照的有27 个样品，变异系数最小的3 个样品为17-6.33%、32-6.64%、35-5.85%，变异系数最大的3 个样品为12-26.82%、14-24.56%、23-25.18%。

表1 屏山县核桃农家大树坚果感官指标及化学指标

2.2 物理指标

由表2 可知，横径大于对照的有18 个样品，横径最小的3 个样品为20-25.59、23-25.61、24-26.81，横径最大的3 个样品为14-33.71、17-33.64、35-33.44。纵径大于对照的有7 个样品，纵径最小的3 个样品为1-27.40、20-28.47、37-27.28，纵径最大的3 个样品为17-41.37、27-40.61、39-39.29。侧径大于对照的有18 个样品，侧径最小的3 个样品为10-28.17、20-28.79、23-27.37，侧径最大的3 个样品为12-36.44、14-36.20、27-36.61。果重大于对照的有6 个样品，果重最小的3 个样品为1-5.7、20-5.9、37-6.6，果重最大的3 个样品为14-13.4、15-12.9、27-14.4。仁重大于对照的有6 个样品，仁重最小的4 个样品为9-3.6、20-3.6、36-3.3、37-3.3，仁重最大的3 个样品为5-6.9、17-7.2、39-7.4。核壳厚度小于对照的有33 个样品，核壳厚度最小的3 个样品为1-0.61、24-0.68、28-0.67，核壳厚度最大的4 个样品为2-1.44、15-1.53、18-1.44、19-1.49。出仁率大于对照的有22 个样品，出仁率最小的3 个样品为6-39.40%、9-40.14%、18-39.52%，出仁率最大的3 个样品为1-66.43%、5-63.08%、24-66.19%。

表2 屏山县核桃农家大树坚果物理指标

2.3 化学指标

由表1 可知，粗蛋白含量大于对照的有5 个样品，粗蛋白最小的3 个样品为6-13.275、25-13.082、29-11.878，粗蛋白最大的3 个样品为1-18.818、2-18.876、37-21.187。粗脂肪含量大于对照的有26 个样品，粗脂肪最小的3 个样品为17-52.56%、26-53.40%、27-51.35%，粗脂肪最大的3 个样品为29-68.65%、30-67.41%、32-67.83%。

2.4 坚果质量评价

经咨询和综合相关专家对核桃坚果质量评价各层（准则层和方案层）各项因素的相互重要度的判断意见，通过层次分析法（AHP），得出各项评价因素的权重值，权重累加值为1，通过检验具有较好的一致性，因素权重值详见图2。11 项评价因素值的原始值通过数据标准化统一为0～1 之间的无量纲数值，对于三径间变异系数、横径变异系数、果重变异系数、核壳厚度4 项数值越小代表质量越好的因素，先将数值转换为负数，再进行标准化。层次分析法和数据标准化的过程本文不作展示。

图2 核桃坚果质量评价因素权重值

将通过层次分析法获得的评价因素权重值和数据标准化处理后的无量纲值求积累加便得到各个样品的坚果质量评价得分。由表3 可知，感官指标大于对照的有29个样品，感官指标最小的3 个样品为4-0.0509、12-0.0298、23-0.0037，感官指标最大的3 个样品为15-0.1290、32-0.1205、38-0.1204。物理指标大于对照的有20 个样品，物理指标最小的3 个样品为18-0.1595、32-0.1712、36-0.1469，物理指标最大的3 个样品为5-0.4310、17-0.4081、39-0.4489。化学指标大于对照的有24 个样品，化学指标最小的3 个样品为6-0.0654、17-0.0556、27-0.0434，化学指标最大的3 个样品为35-0.2523、37-0.2485、39-0.2470。坚果质量得分大于对照的有21 个样品，坚果质量得分最小的3 个样品为6-0.3379、23-0.4103、36-0.3080，坚果质量得分最大的3个样品为5-0.6809、21-0.7206、39-0.7984。

表3 屏山县核桃农家大树坚果质量评价得分

3 结论与讨论

从研究结果可以看出，屏山县核桃农家大树主要分布于老君山西侧乡镇，调查采集到的40 个屏山县核桃农家大树坚果样品，其中坚果质量优于对照的本地主栽品种‘盐源早’核桃的有21 个，占总体试验样本的52.5%，表明屏山县有较多优异的农家核桃种质资源，并具有较大的保护和开发利用价值。坚果质量评价的准则层三因素中，物理指标所占权重最大，在本研究中对质量评价贡献的影响也最明显，主要因为物理指标数最多，且物理指标中的核壳厚度和出仁率等都是核桃坚果质量的重要指标。该调查还发现了一内果皮发育不良同时出仁率较高的特殊样品，该样品及综合优质和综合低质的3 个代表性样品见图3。

图3 代表性样品

该研究对于核桃坚果质量的评价重在数量评价，因此对于仁色、取仁难易、口感风味等因不同人测定可能误差较大的描述性指标未采用。层次分析法主要应用在安全科学和环境科学领域，应用在核桃坚果质量的评价上未见有关报道，相对于早期一些学者在质量评价上采取的对评价因素权重直接赋值、打分上按原始值的梯度赋整数分值的方法[10]，层次分析法对评价因素严格进行两两比较，同时通过判断矩阵的一致性验证，得出评价因素权重的精确值。通过对评价因素原始数据的离差标准化处理，得到各因素的线性多样化分值。因此层次分析结合数据离差标准化的评价方法更加严谨和客观，该研究的评价结果也较好地印证了调查时的眼观、手剥和品尝等感性认识。在评价因素的选取上，由于果重和仁重的结合计算得到出仁率指标，为避免评价因素的重复，因此没有同时选取果重和仁重指标作为评价因素。近年来有的学者在核桃优树选取上先根据《核桃丰产与坚果品质》（GB7907-87）进行初选，再采用主成分分析法进行优树决选[11-12]。

调查发现屏山县的这些核桃农家大树，生活型上均已高大乔木化，个别单株的胸径达1 m 左右，可能已达到古树标准。由于屏山县海拔梯度大，造成核桃果实成熟期、收获期不一致，实际调查中不少核桃农家大树未采集到果实样品。建议屏山县林业主管部门进一步加强核桃实生农家大树资源的调查监测，加强资源的保护，利用部分优树资源建立无性系保存圃并开展核桃选育工作。