不同海拔和采摘期下合肥花椒的品质、次生代谢产物初步研究.pdf

第17卷第16期南方农业2023年8月Vol.17No.16SouthChinaAgricultureAug.20235252陈良万.不同海拔和采摘期下遵义花椒的品质、次生代谢产物初步研究 J.南方农业，2023，17（16）：52-55，59.不同海拔和采摘期下遵义花椒的品质、次生代谢产物初步研究陈良万（遵义职业技术学院，贵州遵义 563000）摘 要 为探究不同海拔和采摘期对遵义花椒产量、品质、花椒麻素和花椒精油含量的影响，对种植在海拔600 m和900 m的遵义花椒分6个时间点进行采样，测定其重量、含水量、花椒麻素和花椒精油含量。结果表明，1）不同海拔下，遵义花椒千粒鲜重、千粒干重随其成熟度升高呈先升高后降低的趋势，而含水量随其成熟度升高呈急剧下降后微增趋势，以8月7日为极限值；同一采摘期下，种植在海拔600 m的遵义花椒重量高于900 m。2）海拔900 m下，花椒麻素和花椒精油含量随遵义花椒成熟度升高呈先升高后降低趋势，在8月7日最高；而海拔600 m下，其含量随遵义花椒成熟度升高不断升高；种植在海拔600 m的遵义花椒的花椒麻素和花椒精油最终含量高于900 m。低海拔较高海拔更利于遵义花椒种子重量和次生代谢物积累，其适宜采摘期为8月7日8月15日。关键词 遵义花椒；海拔；采摘期；花椒麻素；花椒精油中图分类号：S573文献标志码：ADOI：10.19415/ki.1673-890 x.2023.16.017花椒（Zanthoxylum bungeanum Maxim.）为芸香科（Rutaceae）花椒属（Zanthoxylum）落叶小乔木植物，其成熟时色泽鲜红，是一种集食用、香料、化工、药材及观赏价值于一体的树种，经济价值极高，被誉为中国“八大味”之一。花椒中含有大量的花椒麻素（又称花椒酰胺）和花椒精油，其中花椒麻素可刺激舌黏膜及触觉神经而产生强烈麻味，具有麻醉、抑菌、杀虫、镇痛等生理功能；花椒精油作为花椒的次生代谢物质，是花椒香气的主要来源。2021 年底，贵州省遵义市花椒种植总面积为 55 366.20 hm2，主要品种有遵义茵红椒、大红袍、九叶青及藤椒等。其中，遵义茵红椒在当地又称遵义红花椒、遵义土花椒，本文统称遵义花椒。遵义花椒作为遵义市本地花椒，在适生性和抗逆性方面较引进种更强，更受种植户欢迎，其耐旱、耐贫瘠和浅根系的特征高度契合贵州省喀斯特地貌栽培种植和石漠化治理，在遵义市各个区县均有栽培种植，其中务川县和习水县已实现规模化种植，推广面积分别为 22 084.30 hm2 和 13 350.30 hm2，占遵义市花椒种植总面积的 64%。该品种由贡椒经多年多代选育改良而来，其色泽鲜红，颗粒中小，嫩青老红，节密刺大，芳香浓郁，温麻不燥，醇麻爽口，市场需求较大。大力推广遵义花椒对巩固脱贫攻坚成果，助力贵州省践行乡村振兴战略，实现“四新一高”发展理念具有重要意义。花椒的品质和次生代谢产物受诸多因素影响，如品种、海拔、采摘期、施肥及气候因子等。其中，海拔是一个综合性环境因子，在不同海拔下，温度、降水、光照、紫外线辐射等生态因子存在明显差异，在立地条件、类型及微生物多样性方面均有所不同，会直接或间接影响花椒的生长发育，并影响植物结构和功能，从而引起产量、品质和次生代谢产物的变化1-2。敖芹等研究发现，九叶青花椒适宜种植在遵义市西部和北部海拔 800 m 以下地区，不适宜种植在遵义市习水县和大娄山脉海拔 1 000 m 以上的区域3。近几年在高海拔地区遵义市外来花椒品种江津九叶青易受冻害影响而发生大面积死亡4。与此同时，花椒采摘不宜过收稿日期：2023-06-19基金项目：2019年至2021年遵义市科技计划项目“遵义市花椒不同成熟度对产量和质量影响研究”（遵市科合HZ字2019128号）；2019年至2021年遵义市科技计划项目“遵义地区花椒主要栽培品种对比研究”（遵市科合HZ字2019129号）。作者简介：陈良万（1971），男，贵州遵义人，硕士，副教授，研究方向为园林、中药材栽培和劳动教育。E-mail：Liangwan.C。第17卷第16期南方农业2023年8月Vol.17No.16SouthChinaAgricultureAug.20235353早和过晚，采收过早影响其产量和品质，采收过晚会造成裂果和果穗脱落，而花椒的采收期因品种、地区和气候条件不同而有所差异。通常情况下，以果实完全变为鲜红色、外表呈油脂光泽作为采摘标准，但此种方法会错过花椒次生代谢物积累高峰期的采收期。孙恩虹等报道江津青花椒不同采收期青花椒挥发油含量和组分均有变化，以 6 月上旬为适宜采收期，大红袍花椒适宜采收期为 7 月下旬至 8 月中旬5-6。目前，对遵义花椒种质资源、栽培技术和气候适宜性的研究已有报道，但对遵义花椒在不同海拔下的采收期未见研究报道。因此，以遵义花椒作为研究材料，探讨不同海拔和不同采收时期对遵义花椒品质和次生代谢物含量的影响，以期为遵义花椒栽培技术的指导和采收期确立提供技术理论支撑。1 材料与方法1.1 试验地概况遵义市地处贵州省北部，河流以大娄山为分水岭，西属赤水河，綦江水系，从东以南为乌江水系。区内河谷深切，海拔 800 1 500 m。地貌多为中山峡谷，但也具有低山，丘陵及部分岩溶化地貌。出露的岩石主要是紫色岩组和砂页岩组，其上发育的土地主要有黄壤，红壤和紫色土。其特点是土层厚，质地轻，通透性好，盐基含量丰富。属温和或暖热的春湿夏半湿地区，与花椒适宜生长的立地条件非常契合，适宜花椒栽培。根据当地喀斯特地貌环境因子的特点，选择遵义市红花岗区新蒲新区两个相邻镇，新舟镇和三渡镇的两个相邻村，大环境差别不大，水平距离不超过2.5 km。两个镇的海拔不同，三渡镇花椒基地在山顶，海拔930 m；新舟镇基地在坡脚，海拔 600 m。选择两基地花椒栽植时间、种植模式、施肥时间、施肥种类等栽植管理模式基本一致的遵义花椒植株为试验对象。1.2试验材料两个基地的花椒均是 2017 年栽植的遵义花椒，因栽植管理模式基本一致，株行距为 2.2 m3.0 m，两个基地都在 2020 年开始挂果，在两个基地进行遵义花椒植株抽样、实时采摘，同条件干燥后进行了样品植株各因子的检测。1.3 试验方法于 2021 年 6 月 25 日、7 月 6 日、7 月 15 日、7 月29 日、8 月 7 日和 8 月 15 日 6 个采摘期对种植在遵义市红花岗区海拔为 600 m 和 900 m 的遵义花椒果实进行采样，并估测其成熟度、外部形态特征（颜色、大小、果实裂痕）和气味等，使用千分之一分析天平称量千粒鲜重（m1），将称过鲜重的花椒放入 100 105 烘箱内 10 min，然后将烘箱的温度降为 70 80，烘至恒重，得到千粒干重（m2），然后计算含水量，公式为121100%mmm=（1）按照花椒及花椒加工产品 花椒酰胺总含量的测定 高效液相色谱法（GH/T 12912020）测定花椒麻素（花椒酰胺）含量，按照胡椒精油含量的测定（GB/T 175272009）测定花椒精油含量。1.4 数据分析Excel 处理试验数据和分析，使用 Origin 2021 制图，Photoshop 2019 处理图片。2 结果与分析2.1 不同海拔和采摘期下遵义花椒的外部形态及特征在不同海拔和不同采摘期下，遵义花椒的外部形态和特征存在差异，见表 1。在海拔 600 m 中，6 月25 日 60%遵义花椒显现淡红色，麻味和香味感强烈；而海拔 900 m 中的遵义花椒，在 7 月 6 日呈现相似的性状。8 月 7 日，两个海拔下 95%遵义花椒均呈嫩红色，个别有裂口，8 月 15 日，两个海拔下的遵义花椒除个别呈嫩红色外，均已全部成熟。初步判定种植在600 m 和 900 m 下的遵义花椒适宜采摘期为 8 月 7 日8 月 15 日。2.2 不同海拔下采摘期对遵义花椒重量的影响如图 1、图 2、图 3 所示，不同海拔下，遵义花椒千粒鲜重、千粒干重和含水量均存在差异。遵义花椒千粒鲜重、千粒干重增加最快和含水量降低最快的时期段为 6 月 25 日7 月 6 日；8 月 7 日整体上达到最高值，在海拔 600 m，8 月 7 日采摘花椒的千粒鲜重、千粒干重分别是 6 月 25 日的 2.16 倍、2.69 倍，含水量降低 17%，在海拔 900 m，8 月 7 日采摘花椒的千粒鲜重、千粒干重和分别是 6 月 25 日的 2.02 倍、2.48倍，含水量降低 15%；随后呈减缓的趋势。此外，种植在海拔 600 m 遵义花椒千粒重和含水量在不同采摘期整体上优于种植在海拔 900 m。因此，种植在低海拔的遵义花椒有利于果实重量的积累，且在8月7日8 月 15 日要及时采摘。第17卷第16期南方农业2023年8月Vol.17No.16SouthChinaAgricultureAug.20235454 100 90 80 70 60 50 4006-2507-0607-1507-29千粒鲜重/g采摘日期08-0708-15600 m900 m图 1 采摘日期对不同海拔花椒千粒鲜重的影响 45 40 35 30 50 25 20 1506-2507-0607-1507-29千粒干重/g采摘日期08-0708-15600 m900 m图 2 采摘日期对不同海拔花椒千粒干重的影响 62.00 60.00 58.00 56.00 54.00 52.00 50.0006-2507-0607-1507-29千粒含水量/%采摘日期08-0708-15600 m900 m图 3 采摘日期对不同海拔花椒含水量的影响2.3 不同海拔下采摘期对花椒代谢物含量的影响如图 4、图 5 所示，不同海拔下，遵义花椒的花椒麻素和花椒精油含量存在明显差异。在海拔 600 m，遵义花椒的花椒麻素和花椒精油含量随采摘日期的推迟呈逐渐升高的趋势；在海拔 900 m，遵义花椒的花椒麻素和花椒精油含量随采摘日期的推迟呈先升高后降低的趋势，在 8 月 7 日达到峰值。值得注意的是，海拔 900 m 处花椒中花椒麻素和花椒精油含量的积累速度均较海拔 600 m 处花椒快，其中，8 月 7 日海拔600 m 和 900 m 花椒中花椒麻素含量分别是 6 月 25 日表 1 不同海拔下遵义花椒采摘期果实的外部形态及特征时间海拔600 m海拔900 m成熟度判断种子特征成熟度判断种子特征2021-06-25 62%颗粒饱满，裂痕纹显现，60%颗粒开始显淡红韵；口感麻味较强，香麻味明显45%大部分颗粒淡青绿色，饱满度渐丰，裂痕纹初显，亚红色颗粒初现；麻味初现，微淡香味，口感苦麻味2021-07-06 70%颗粒饱满，个别颗粒亚红，70%颗粒开始显淡红韵60%颗粒饱满，裂痕纹显现，60%颗粒开始显淡红韵；口感麻味较强，香麻味显现明显2021-07-15 80%颗粒饱满，80%颗粒均着亚红色，但未出现开口现象；2%左右颗粒浓青色75%颗粒饱满，个别颗粒亚红，75%颗粒开始显淡红韵；涩麻味，香味较淡2021-07-29 83%颗粒饱满，83%颗粒均着亚红色，但未出现开口现象；2%左右颗粒浓青色，香味浓厚90%颗粒饱满，90%颗粒已着暗红色和微红色，10%左右颗粒显淡青色或微有红晕点，香味浓厚2021-08-07 95%颗粒饱满，颗粒上油突明亮，裂痕纹较明显；95%颗粒着嫩红色，个别颗粒有开口现象，5%颗粒嫩绿红色或黄红色，麻味浓厚，香味浓郁95%颗粒饱满，颗粒上油明亮，裂痕纹较明显；95%颗粒着嫩红色，个别颗粒有开口现象，5%颗粒嫩绿红色或黄红色，麻味浓厚，香味浓郁2021-08-15 100%颗粒饱满，颗粒上油明亮，裂痕纹明显；100%颗粒着嫩红色，个别颗粒有开口干缩现象，个别嫩绿红色，麻味浓厚，香味浓郁100%颗粒饱满，颗粒上油突明亮，裂痕纹明显；100%颗粒着嫩红色，个别颗粒有开口干缩现象，个别嫩绿红色，麻味浓厚，香味浓郁第17卷第16期南方农业2023年8月Vol.17No.16SouthChinaAgricultureAug.20235555的 2.02 倍和 32.69 倍，花椒精油含量分别是 6 月 25 日的 4.47 倍和 26.78 倍。但从最终结果可得，海拔 600 m 处遵义花椒的花椒麻素和花椒精油含量高于海拔900 m。由此可得，高海拔利于遵义花椒的花椒麻素和花椒精油快速积累，但低海拔有利于提高花椒麻素和花椒精油的含量；此外，在 8 月 7 日8 月 15 日间进行采摘有助于获得花椒麻素和花椒精油含量相对较高的花椒。30 25 20 15 10 5 006-2507-0607-1507-29花椒麻素含量/（mgg-1）采摘日期08-0708-15600 m900 m图 4 采摘日期对不同海拔花椒中花椒麻素含量的影响 18 20 16 14 12 10 4 2 8 6 006-2507-0607-1507-29花椒精油含量/（mL/100 g）采摘日期08-0708-15600 m900 m图 5 采摘日期对不同海拔花椒中花椒精油含量的影响3 结论与讨论花椒千粒鲜重、千粒干重、含水量、花椒麻素含量及花椒精油含量受海拔和采摘期影响，其中，低海拔较高海拔更利于遵义花椒种子重量和次生代谢物积累，其适宜采摘期为 8 月 7 日8 月 15 日。该研究结果为遵义花椒栽培技术的指导和采收期确立提供技术理论支撑。海拔是影响植物自然分布和生长的重要环境因子，不同海拔的温度、降水量、光照强度、土壤养分和微生物多样性等环境条件不同，从而影响植物的生长发育及次生代谢物的积累7-8。不同海拔下，遵义花椒的千粒鲜重、千粒干重、含水量、花椒麻素和花椒精油含量均存在差异，种植在海拔 600 m 更利于遵义花椒果实重量积累、花椒麻素和花椒精油的合成，这与其他品种表现一致2-3,9。本次试验还发现，种植在海拔 900 m 的遵义花椒果实颜色变红较 600 m 具滞后现象，这主要与高海拔地区温度低、易发生冻害、紫外线强度大、土壤层薄有关。为了适应高海拔气候，顶坛花椒通过增强防御功能性状、协调叶片养分含量的生存策略来提高获取资源和抵御外界环境胁迫的能力10。因此，为提高遵义花椒高产、稳定和高效的品质，通过适地适树和因地制宜原则，适当将遵义花椒种植在低海拔（900 m）的区域。采摘期影响花椒产量、质量、品质及内含物含量，受品种、气候和立地条件影响。采摘过早导致产量降低和品质下降从而影响最终收益，采摘过晚会造成果实裂果或脱落，直接影响次生代谢产物含量11-12。遵义花椒重量随采摘期的推迟呈先升高后降低的趋势，在 8 月 7 日最高，花椒麻素和花椒精油含量也较高，适宜的采摘期为8月7日8月15日。遵义市的红花椒、青花椒和无刺青花椒因种植区域不同，采摘期为 7 月下旬9 月上旬，而种植在四川成都的青花椒采摘期为 7 月上旬13-14。花椒麻素和花椒精油是花椒重要的次生代谢物，受采摘期影响较大。种植在海拔 900 m的遵义花椒其含量随成熟度的升高呈先升高后降低的趋势，8月7日含量达到峰值，在青花椒中有类似报道，而种植在海拔 600 m 的遵义花椒其含量随着成熟度的升高继续升高，这有待下一步继续采样验证15。参考文献：1 吴珺婷,秦礼康,金毅,等.采摘时间 海拔高度及储藏条件对花椒籽生理代谢和储藏品质的影响 J.贵州农业科学,2011,39(11):37-41.2 杜晋城,代仕高,王泽亮,等.不同海拔高度对灵山正路椒产量和品质的影响 J.经济林研究,2015,33(2):97-100.3 敖芹,左晋,谢和林,等.遵义市九叶青花椒气（下转第59页）第17卷第16期南方农业2023年8月Vol.17No.16SouthChinaAgricultureAug.20235959用，在防治水稻纹枯病药剂减量施用上具有较好的应用潜力。参考文献：1 唐 庆 伟,夏 华 兴,刘 维 新.高 淳 区 水 稻 稻 瘟病发生特点及综合防治措施探讨 J.南方农业,2021,15(9):19-20.2 董俊杰,曾宇翔,富昊伟,等.水稻纹枯病研究进展 J.浙江农业科学,2022,63(12):2942-2948.3 刘军化,黄成志,蒋静玥,等.87 份水稻材料中抗稻瘟病基因的分子检测 J.西南农业学报,2022,35(9):2030-2037.4 杜文昌,胡铁欣,许家宁,等.水稻稻瘟病的发生与防治 J.热带农业工程,2023,47(1):71-73.5 龙欣钰,孟祥佳,曹帅,等.水稻纹枯病生防菌株的筛选、鉴定及其防治效果 J.植物保护学报,2022,49(6):1620-1630.6 孙爱军.丹东地区水稻纹枯病的发生与防控技术 J.特种经济动植物,2023,26(4):111-112.7 杨皓,褚晋,徐晗,等.辽宁省东港地区稻瘟病流行及其气象因子分析 J.北方水稻,2022,52(6):29-31.8 刘木星,刘昕宇,张海峰,等.稻瘟病菌侵染水稻早期作用机制的研究进展 J.南京农业大学学报,2022,45(5):916-928.9 董红刚,耿跃,陈凤,等.水稻纹枯病药剂防治关口前移的用药时间和种类试验 J.江苏农业科学,2021,49(23):125-128.10 陈黎明.植物生长调节剂二氢卟吩铁 J.农药科学与管理,2018,39(3):67-68.11 周瑞雯,唐庆伟,王健生,等.新型植物生长调节剂 0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂在水稻上的应用效果初探 J.农业开发与装备,2022(10):170-172.（责任编辑：张春雨）候适宜性区划研究 J.中低纬山地气象,2019,43(6):50-55.4 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