刺梨（Rosa roxburghii）为多年生落叶丛生灌木，是珍贵水果资源之一，其果实维生素C含量高，广受消费者喜爱[1]。蒋兰兰等[2]研究指出，刺梨果中含有丰富的超氧化物歧化酶、多糖、维生素、氨基酸、黄酮以及多酚等营养成分。秦龙龙等[3]研究表明，刺梨果实的独特风味、丰富的营养成分和保健与药用功能使其备受关注，具有一定的市场开发价值。刺梨生长对环境要求不高、易栽培，贵州独特的自然地理环境使其在该地得到大规模推广种植。张莉萍等[4]研究表明，贵州刺梨种植面积较大，在多个地区开展了刺梨果品的规模化种植。刺梨种植带动了该地区的农业经济发展，并逐渐成为具有发展前景的特色产业。
刺梨由野生转变为人工种植的过程中，其生长环境的变化可能导致其果实品质存在差异，对刺梨产业的发展可能产生一定影响，因此，对刺梨野生资源的品质评价意义较大[5]。白静等[6]对贵州11个县市的242份野生刺梨果实进行品质评价，发现不同地区野生刺梨果实品质存在较大差异。俞露等[7]对贵州22个地区的野生刺梨进行调查，使用相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法对不同地区刺梨的10个品质指标进行综合评价，发现部分地区刺梨果实综合品质较好。贵州各地区野生刺梨在果实品质方面具有多样性，可能与刺梨生长的立地环境有关，如海拔、经纬度和土壤等。樊卫国等[8]研究发现，土壤作为刺梨生长过程中水、肥、气和热的主要来源，对刺梨生长影响较大，可能影响其果实品质。
目前对贵州野生刺梨的研究主要集中在品质检测与评价、不同海拔下品质的差异比较等方面，尚未涉及野生刺梨品质与生长土壤之间关系的相关报道。本研究以贵州铜仁地区为调查区域，采集野生刺梨果实及生长土壤样品，测定其果实多糖、可溶性糖和总黄酮等品质指标含量，以及土壤pH、土壤有机质和土壤全氮等含量，探讨其主要营养成分与生长土壤的关系。为探究野生刺梨果实品质特征及营养成分与生长土壤的关系提供参考。
1 材料与方法
1.1 样品采集与制备
野生刺梨果实和土壤样品均采集于贵州铜仁地区，采集时利用GPS对样品进行定位，共采集3个土壤样品和3个果实样品，样品信息见表1。土壤样品为5个样点的野生刺梨生长土壤混合而成，充分混合后用四分法反复取舍，最后保留1.00 kg作为土壤样品。将其装入干净布袋带回实验室，在干净的塑料膜上均匀铺开，自然晾晒后把土块压碎，除去石砾、残根等杂物，再置于阴凉通风处自然晾干；自然晾干后充分混匀，按对角线四分取土法，取0.5 kg样品研磨后过2.00 mm尼龙网筛，取20 g过筛后样品经玛瑙研钵研细，再过0.15 mm尼龙网筛，充分混匀待用，另外0.5 kg样品保存备用。
表1 样品信息 |
| 序号 | 土壤编号 | 植株编号 | 土壤类型 | 海拔/m | 经度 | 纬度 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | TRCLT-1 | TRCLG-1 | 黄壤 | 612.5 | 109 °8′45″ | 27 °37′3″ |
| 2 | TRCLT-2 | TRCLG-2 | 黄壤 | 701.4 | 109 °7′47″ | 27 °35′1″ |
| 3 | TRCLT-3 | TRCLG-3 | 黄壤 | 700.8 | 109 °3′58″ | 27 °32′41″ |
采集土壤样品时，按东、西、南、北4个方向采集果实样品，每个方向采集果实20颗，用塑料密封袋保存，带回实验室后用去离子水洗净。每个样品分成两份，一份置于-20 ℃冰箱中冷冻保存，用于超氧化物歧化酶、总黄酮和维生素C含量测定；另一份在105 ℃烘箱中杀青5 min，后60 ℃烘干，用粉碎机粉碎并过60目筛，充分混匀后装密封袋，用于多糖、可溶性总糖、总酸、镉（Cd）、砷（As）、铅（Pb）、铬（Cr）、铁（Fe）、锰（Mn）、铜（Cu）、锌（Zn）和硒（Se）含量检测。
1.2 测定项目与方法
1.2.1 果实品质测定
糖酸比=可溶性总糖/总酸
1.2.2 土壤性质测定
参考文献[15]，采用电极电位法（土水比1.0∶2.5）测定土壤pH；采用高温外加热重铬酸钾氧化-容量法测定土壤有机质；采用半微量凯氏法测定土壤全氮；采用氢氧化钠熔融-钼锑抗比色法测定土壤全磷；采用氢氧化钠熔解-火焰光度法测定土壤全钾；采用碱解扩散法测定土壤碱解氮；采用盐酸-氟化铵提取-钼锑抗比色法测定土壤有效磷；采用乙酰胺浸取-火焰光度法测定土壤速效钾。
1.2.3 土壤养分评价标准
表2 土壤养分评价标准 |
| 级别 | 有机质/（g/kg） | 全氮/（g/kg） | 全磷/（g/kg） | 全钾/（g/kg） | 碱解氮/（mg/kg） | 有效磷/（mg/kg） | 速效钾/（mg/kg） | 水平 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ⅰ | >40 | >2.00 | >1.0 | >25 | >150 | >40 | >200 | 极丰富 |
| Ⅱ | （30，40］ | （1.50，2.00］ | （0.8，1.0］ | （20，25］ | （120，150］ | （20，40］ | （150，200］ | 丰富 |
| Ⅲ | （20，30］ | （1.00，1.50］ | （0.6，0.8］ | （15，20］ | （90，120］ | （10，20］ | （100，150］ | 最适宜 |
| Ⅳ | （10，20］ | （0.75，1.00］ | （0.4，0.6］ | （10，15］ | （60，90］ | （5，10］ | （50，100］ | 适宜 |
| Ⅴ | ［6，10］ | ［0.50，0.75］ | ［0.2，0.4］ | ［5，10］ | ［30，60］ | ［3，5］ | ［30，50］ | 缺乏 |
| Ⅵ | <6 | <0.50 | <0.2 | <5 | <30 | <3 | <30 | 极缺乏 |
1.3 数据统计
采用Excel 2007软件统计数据，并进行平均值、标准差分析；采用SPSS 19.0软件进行相关性分析。
2 结果与分析
2.1 果实品质特征
由表3可知，野生刺梨果实中多糖、维生素C、总黄酮、可溶性总糖、糖酸比、总酸和超氧化物歧化酶平均含量分别为0.15%、2 072.00 mg/100 g、2.40%、7.74%、5.67、1.37%和139.73 U/g。由表4可知，果实中微量元素Fe、Cu、Se、Zn和Mn平均含量分别为9.38、1.42、0.02、1.91和3.41 mg/kg。由表5可知，果实中重金属Cd、Cr、As及Pb平均值分别为0.002、0.090、0.017和0.038 mg/kg，各地块土壤理化性质可能对果实重金属含量产生影响。与冯琛等[17]对水果重金属限量标准进行对比，表明该地区野生刺梨果实中Cd、Cr、As和Pb的含量均低于限量值。综合来看，该地区野生刺梨果实维生素C、总黄酮、可溶性总糖和超氧化物歧化酶含量较高，糖酸比为高级水平，果实中含有一定的微量元素，不存在重金属超标的现象。
表3 野生刺梨果实主要营养成分 |
| 编号 | 多糖/% | 维生素C/（mg/100 g） | 总黄酮/% | 可溶性总糖/% | 糖酸比 | 总酸/% | 超氧化物歧化酶/（U/g） |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TRCLG-1 | 0.13 | 2 244.00 | 2.27 | 7.73 | 5.11 | 1.52 | 85.20 |
| TRCLG-2 | 0.14 | 1 784.00 | 2.34 | 7.41 | 6.01 | 1.23 | 171.00 |
| TRCLG-3 | 0.17 | 2 188.00 | 2.60 | 8.07 | 5.89 | 1.37 | 163.00 |
| 平均值 | 0.15±0.01 | 2 072.00±204.93 | 2.40±0.14 | 7.74±0.27 | 5.67±0.40 | 1.37±0.12 | 139.73±38.70 |
表4 野生刺梨果实微量元素含量单位：（mg/kg） |
| 编号 | Fe | Cu | Se | Zn | Mn |
|---|---|---|---|---|---|
| TRCLG-1 | 16.30 | 1.42 | 0.01 | 2.34 | 4.08 |
| TRCLG-2 | 6.40 | 1.30 | 0.03 | 1.65 | 3.01 |
| TRCLG-3 | 5.43 | 1.54 | 0.03 | 1.74 | 3.15 |
| 平均值 | 9.38±4.91 | 1.42±0.10 | 0.02±0.01 | 1.91±0.31 | 3.41±0.47 |
表5 野生刺梨果实重金属含量 (mg/kg) |
| 编号 | Cd | Cr | As | Pb |
|---|---|---|---|---|
| TRCLG-1 | 0.003 | 0.174 | 0.040 | 0.069 |
| TRCLG-2 | 0.002 | 0.045 | 0.005 | 0.027 |
| TRCLG-3 | 0.002 | 0.052 | 0.005 | 0.018 |
| 平均值 | 0.002±0.001 | 0.090±0.059 | 0.017±0.016 | 0.038±0.022 |
| 重金属污染物限量值 | <0.05 | <0.5 | <0.5 | <0.1 |
2.2 生长土壤性质
表6 野生刺梨生长土壤性质 |
| 编号 | pH | 有机质/ （g/kg） | 全氮/ （g/kg） | 全磷/ （g/kg） | 全钾/ （g/kg） | 碱解氮/ （mg/kg） | 有效磷/ （mg/kg） | 速效钾/ （mg/kg） |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TRCLT-1 | 8.55 | 36.50 | 1.67 | 0.47 | 7.60 | 92.66 | 10.60 | 175.65 |
| TRCLT-2 | 8.37 | 25.70 | 1.77 | 0.50 | 16.00 | 102.55 | 9.59 | 165.73 |
| TRCLT-3 | 8.20 | 19.30 | 1.46 | 0.43 | 17.40 | 96.65 | 9.07 | 351.43 |
| 平均值 | 8.37±0.14 | 27.17±7.10 | 1.63±0.13 | 0.46±0.03 | 13.67±4.33 | 97.29±4.06 | 9.75±0.64 | 230.94±85.30 |
2.3 果实主要营养成分与生长土壤相关性
野生刺梨果实主要营养成分与生长土壤相关性分析如图1所示，其果实的多糖、维生素C和总黄酮等主要营养成分与生长土壤存在一定的相关性，但相关性不强，这些主要营养成分与土壤全氮和全磷含量呈负相关。果实中多糖和总黄酮、糖酸比和超氧化物歧化酶、其生长土壤的全氮和全磷含量与土壤有机质和有效磷含量之间均表现较强相关性。
3 结论与讨论
刺梨果实具有较为丰富的营养价值，尤以维生素C含量较高。本研究表明，研究区野生刺梨果实维生素C的平均含量2 072.00 mg/100 g，参照白静等[6]将野生刺梨果实维生素C含量分为高（>1 838.38 mg/100 g）、中（1 523.45～1 838.38 mg/100 g）、低（<1 523.45 mg/100 g）3个等级标准，该地区野生刺梨果实维生素C含量丰富，属于高等级。刺梨果实的糖酸特征对其口感影响较大。该地区野生刺梨果实的可溶性总糖、总酸和糖酸比分别为（7.74±0.27）%、（1.37±0.12）%和（5.67±0.40）%，参照贵州不同地区野生刺梨果实的内在品质指标分级标准[6]，可溶性总糖含量>2.80%、糖酸比>4.11为高等级，表明该地区野生刺梨果实的可溶性总糖、糖酸比为高等级水平，并且可溶性总糖含量是高等级标准值的2倍以上。
刺梨果实风味独特、营养成分丰富，含有超氧化物歧化酶、多糖、黄酮和多酚等成分，具有抗氧化、调节机体免疫功能、抗肿瘤和降血脂等多种作用[18]，被广泛用作药食资源。该地区野生刺梨果实维生素C和超氧化物歧化酶含量较高，其平均含量分别为2 072.00 mg/100 g和139.73 U/g，与白静等[6]、吴红等[19]研究结果较为一致。对野生刺梨果实微量元素和重金属含量进行检测，结果表明，该地区野生刺梨果实含有一定的微量元素，未检测到重金属超标的现象。刺梨具有耐干旱、耐贫瘠、易繁殖和防治水土流失等优势，贵州作为典型喀斯特地貌分布地区之一，刺梨种植不仅为当地农户收入提供保障，而且对防止该地区石漠化及水土流失起到一定促进作用，生态、经济及社会效益明显。熊洁等[20]研究指出，适宜刺梨生长的土壤pH处于5.5～6.5的微酸环境。研究区土壤pH为碱性，结合刺梨果实的糖酸特性，可能高pH对其果实品质有一定的促进作用。根据土壤养分评价标准，其土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷和速效钾含量均为适宜水平以上，说明该地区野生刺梨生长土壤养分含量较高。该地区野生刺梨果实主要营养成分与生长土壤存在一定的相关性，但相关性不强。
综上，该地区野生刺梨果实营养成分较为丰富，其生长土壤养分含量较高，果实的多糖、维生素C和总黄酮等主要营养成分与生长土壤存在一定的相关性，表明该地区适宜野生刺梨生长，有利于发挥其品质特性。