基于主成分分析的云阳县油桐果实品质综合评价研究

摘要 ［目的］筛选出在重庆市云阳县果实经济性状最优的乡土油桐品种，为重庆市云阳县乡土油桐的高效栽培和辐射推广提供参考。［方法］选择8年生盛果期的大米桐、小米桐、窄冠桐、白花桐、柿饼桐、柴桐为研究对象，观测油桐果实横径、纵径、果形指数、单果质量、果皮厚度、鲜籽质量、鲜出籽率、出仁率、种子含油量、种仁含油率和酸值11项指标，并采用主成分分析法进行综合评价。［结果］6个品种油桐各项指标存在一定差异，变异系数为0.04%～0.26%，相关性较为复杂。采用主成分分析法，简化了油桐果实11项指标，共提取出3个主成分，其中第1、第2、第3主成分的方差贡献率依次为40.666%、27.394%、25.233%，3个主成分累计方差贡献率为93.293%，以各主成分的特征值与总特征值的比重为权重，建立了6个品种油桐的综合评价模型，得出各品种油桐的综合表现由优到劣依次为大米桐、小米桐、窄冠桐、柿饼桐、白花桐、柴桐。［结论］该研究结果建议在云阳县油桐的更新换代和辐射推广过程中，可优先考虑使用大米桐、小米桐和窄冠桐。

关键词 油桐；果实经济性状；主成分分析；云阳县

中图分类号 S794.3  文献标识码 A   文章编号 0517-6611（2024）15-0140-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.15.030

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Comprehensive Evaluation of Fruit Quality of Vernicia fordii Based on Principal Component Analysis in Yunyang County

SUN Ye

（State Owned Yangtze River Forest Farm in Yunyang County， Chongqing City， Chongqing 404500）

Abstract ［Objective］To select the native Vernicia fordii with the best fruit economic characteristics in Yunyang County， Chongqing， and provide reference for the efficient cultivation and radiation popularization of native Vernicia fordii in Yunyang County， Chongqing. ［Method］We selected 8-year varieties of ‘Damitong’‘Xiaomitong’‘Zhaiguantong’‘Baihuatong’‘Shibingtong’ and ‘Chaitong’ in full bearing period as the research objects to observe the fruit transverse diameter， longitudinal diameter， fruit shape index， single fruit weight， peel thickness， fresh seed quality， fresh seed yield， yield， seed oil content， kernel oil content and acid value， and used the principal component analysis method for comprehensive evaluation. ［Result］There were some differences in various indexes among the 6 varieties， the coefficient of variation ranged from 0.04% to 0.26%， and the correlation was complicated. The principal component analysis method was used to simplify 11 indicators of Vernicia fordii fruits and extract 3 principal components， among which the variance contribution rate of the first， second and third principal components was 40.666%， 27.394% and 25.233%， and the cumulative variance contribution rate of the three principal components was 93.293%. The comprehensive evaluation model of 6 varieties of Vernicia fordii was established with the weight of the eigenvalues of each principal component and the proportion of the total eigenvalues. It was concluded that the comprehensive performance of the various varieties of Vernicia fordii was from excellent to inferior： ‘Damitong’ ‘Xiaomitong’‘Zhaiguantong’‘Baihuatong’‘Shibingtong’ and ‘Chaitong’. ［Conclusion］The results of this study suggest that in the process of upgrading and radiating the development of Vernicia fordii in Yunyang County， priority should be given to the use of ‘Damitong’‘Xiaomitong’‘Zhaiguantong’.

Key words Vernicia fordii;Fruit economic character;Principal component analysis;Yunyang County

油桐（Vernicia fordii）属于大戟科（Euphorbiaceae）油桐属（Vernicia）落叶乔木，适生于温暖湿润地区，是我国亚热带地区重要的经济树种，与油茶、核桃、乌桕被誉为中国四大木本油料植物［1-2］。油桐以产桐油为主，种子含油率50%～70%，其中94%为不饱和脂肪酸［3］，是植物油中最优质的干性油［4］。桐油，有光泽，干燥快，具有耐酸碱、耐高温、防腐防锈、附着性强等特性［5］，可作为环保材料生产的底物、高质量的生物质柴油及其他工业原料［6-7］，随着人们环保意识的提高，国家对生物质能源的重视，桐油需求量日益上升，市场潜力巨大［8］。

重庆市云阳县油桐栽植历史悠久，有“中国油桐之乡”的美称［9］，油桐栽植面积曾达3.3余万hm2，现保存面积2.0余万hm2。虽然发展面积较大，但仍存在一些问题，按照现代林业发展模式，重庆市云阳县油桐生长大部分处于半野生状态［10］，品种混杂、品质良莠不齐等现象。据调查，目前云阳县油桐保存品种以大米桐、小米桐、窄冠桐、白花桐、柿饼桐、柴桐为主［11-12］。主成分分析法运用于研究经济林优树选择的报道较多［13-15］，但是采用该方法研究重庆市云阳县油桐品种的综合分析鲜见报道。笔者选取油桐果实形态、质量、出油率及酸值等指标，对重庆市云阳县6个乡土油桐品种进行多因素综合评价，筛选出最具经济价值的油桐品种，以期为该地区油桐的高效栽培和推广提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区位于重庆市云阳县人和街道（108°48′45″～108°50′00″E，30°43′00″～30°44′00″ N），海拔310～550 m，属中亚热带湿润季风气候。年平均气温为18.7 ℃，多年平均降雨量1 145.1 mm，多年平均陆地蒸发量694.9 mm，降雨充沛，年日照时数1 528 h。土壤为砂岩发育而成的山地黄壤，酸性。油桐基地建于2011年，总面积200 hm2，土壤背景：pH 4.75，石砾15.000%，有机质0.846%，全氮0.056%，全磷0.052%，全钾1.410%。

1.2 供试品种

供试品种为重庆市云阳县油桐良种市级科技示范基地8年生盛果期的大米桐、小米桐、窄冠桐、白花桐、柿饼桐、柴桐，其立地条件、经营水平、栽培密度、水肥条件基本一致。

1.3 试验设计

试验区每个油桐品种以20株为1组，3次重复，共60株。11月为油桐果实成熟期，选择2020年11月23—24、28—29日采摘油桐果实。选定的油桐树按上、中、下层的东、南、西、北各采摘12粒果实，同一品种果实混合，测定各项指标，并计量数据。

1.4 指标的测定方法

用游标卡尺测定油桐果横径、纵径，并计算果形指数、鲜出籽率、出仁率、酸值：

果形指数=纵径/横径

鲜出籽率=鲜籽重/果重×100%

出仁率=烘干仁重/烘干籽重×100%

酸值的测定参考《动植物油脂 酸值和酸度测定》［16］，桐油测定参考《粮油检验 油脂定性试验》［17］。

1.5 数据处理

数据处理与统计分析使用SPSS 26.0软件。

2 结果与分析

2.1 不同品种油桐各评价指标的变异

由表1可知，不同品种油桐的各性状指标存在一定程度差异，变异系数为0.04%～0.26%，变异系数大于0.1%的指标为纵径、单果质量、果皮厚度、鲜籽质量及酸值，共计5项指标，占总指标数量的45.45%。可见，重庆市云阳县乡土经济作物油桐品种果实形状间存在一定程度差异，基于果实性状筛选出油桐优良品种后进行推广种植意义重大。

2.2 不同品种油桐各评价指标间的相关性

由表2可知，不同品种油桐的各项指标间存在较为复杂的关系。果径与果皮厚度呈显著正相关；果高与果形指数呈显著正相关；果形指数与鲜出籽率呈显著负相关；单果质量与鲜籽质量、出仁率及种子含油量呈显著/极显著正相关；鲜籽质量与鲜出籽率、出仁率呈显著/极显著正相关；鲜出籽率与出仁率呈显著正相关；出仁率与种子含油量呈显著正相关。可见，不同品种油桐果实的品质受多种因素影响。因此，对重庆市云阳县的油桐进行优良评价时，需要考虑多个观测指标进行综合评价。

2.3 不同品种油桐评价指标的主成分分析与综合评价

采用油桐各评价指标的标准化数据进行主成分分析，遵循主成分特征值大于1、累计方差贡献率≥85%的原则，共提取出3个主成分（表3），其中第1、第2、第3主成分的方差贡献率依次为40.666%、27.394%、25.233%，3个主成分累计方差贡献率为93.293%，说明油桐果实11个分析指标信息可由这3个主成分表示，基本能够反映油桐果实经济特征。其中第1主成分主要包含单果质量、种子含油量、鲜籽质量和出仁率等，第2主成分主要包含果形指数、果高、鲜出籽率等，第3主成分主要包含果皮厚度、果径、种仁含油率等。

将原始数据标准化后，求此作为计算各主成分得分的各变量前的系数，分别用x1，x2，x3，…，x11表示11个分析指标的标准化值，用f1、f2、f3代表第1、第2、第3主成分的得分，得到3个主成分的表达式分别如下：

f1=0.080x1+0.142x2+0.141x3+0.263x4-0.025x5+0.199x6+0.022x7+0.166x8+0.279x9+0.020x10-0.266x11

f2=-0.055x1-0.323x2-0.409x3-0.121x4+0.011x5+0.003x6+0.253x7+0.056x8-0.133x9+0.265x10+0.290x11