盧冰冰 孫蔡亮 蘆文豪 孫朝鋒

(1.福建省莆田市涵江區(qū)氣象局，福建 莆田 351111；2.福建省莆田市氣象局，福建 莆田 351100；3.福建省氣象服務(wù)中心，福建 福州 350028)

1 概述

枇杷是莆田市四大名果之一，也是莆田市的地理標(biāo)志產(chǎn)品，其果實(shí)在春末夏初成熟，風(fēng)味甜酸適口，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。莆田枇杷種植歷史悠久，具有自然資源、品種資源、栽培技術(shù)等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，主產(chǎn)區(qū)常太鎮(zhèn)被譽(yù)為“中國(guó)枇杷第一鄉(xiāng)”[1]。枇杷是較典型的亞熱帶水果，生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程的氣象條件對(duì)枇杷產(chǎn)量和質(zhì)量影響很大。在枇杷果實(shí)發(fā)育期，若遇到-3℃以下低溫就會(huì)受凍，若降水過(guò)多，輕則果實(shí)著色差、成熟遲、風(fēng)味變淡；重則裂果，尤以果皮薄、糖分高的品種更甚；成熟期若遇高溫，易發(fā)生日灼病等[2]，可見(jiàn)氣候條件對(duì)枇杷品質(zhì)的影響明顯。莆田市地處閩中沿海山地、丘陵帶，且枇杷主要栽植在丘陵山地，種植區(qū)下墊面地形和氣候環(huán)境復(fù)雜。因此，研究微域氣候?qū)﹁凌似焚|(zhì)的影響，對(duì)于提高枇杷的品質(zhì)和價(jià)值，開發(fā)利用丘陵山地小氣候資源具有重要的參考意義。

國(guó)內(nèi)學(xué)者已對(duì)枇杷開展了較多研究，主要集中在枇杷栽培技術(shù)、品種培育等方面，其中在枇杷氣候方面的研究，主要以枇杷生長(zhǎng)發(fā)育氣候適宜性條件分析與災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析為主。林燕金等[3]根據(jù)福建省各個(gè)枇杷產(chǎn)區(qū)不同緯度及小氣候的差異，以幼果發(fā)育期的極端最低氣溫作為福建省枇杷經(jīng)濟(jì)栽培的主要限制因子，劃分福建省各個(gè)枇杷種植適宜區(qū)；楊凱等[4]根據(jù)莆田市冬季逐日氣候資料和枇杷相對(duì)氣象產(chǎn)量，對(duì)枇杷低溫害的致災(zāi)因子和低溫害綜合氣候指標(biāo)進(jìn)行了研究；陳榮璋等[5]從云霄縣的地理位置及枇杷的特性等入手，對(duì)云霄縣種植枇杷的氣候適應(yīng)性進(jìn)行分析；陳家金等[6]通過(guò)辨識(shí)影響福建省枇杷生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的主要致災(zāi)因子，分析枇杷對(duì)氣象災(zāi)害的致災(zāi)危險(xiǎn)性、敏感性和暴露性，評(píng)估枇杷氣象災(zāi)害的綜合風(fēng)險(xiǎn)。

在枇杷品質(zhì)研究方面，主要集中在針對(duì)不同品種、不同果袋套袋、不同土壤的枇杷品質(zhì)要素測(cè)定與對(duì)比分析。林建成等[7]對(duì)福建省5個(gè)主栽品種枇杷果實(shí)的品質(zhì)進(jìn)行分析比較并探討，并以糖酸比和固酸比作為衡量枇杷果實(shí)品質(zhì)的主要指標(biāo)；王利芬等[8]采用單層雙色紙袋對(duì)3個(gè)白沙枇杷品種果實(shí)進(jìn)行套袋試驗(yàn)，提出單層雙色紙袋套袋可提高枇杷果實(shí)的品質(zhì)；梁棟[9]以成都市龍泉驛區(qū)6年生“大五星”枇杷為試驗(yàn)材料,測(cè)定并分析試驗(yàn)園土壤本底值,研究了配方施肥對(duì)枇杷園土壤理化性質(zhì)、葉片光合特性及果實(shí)品質(zhì)的影響等；但未見(jiàn)氣候?qū)﹁凌似焚|(zhì)影響的相關(guān)研究。因此，本文利用莆田市枇杷種植區(qū)26個(gè)基地枇杷(“解放鐘”品種)的品質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)和區(qū)域氣象站氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分析微域氣候條件對(duì)枇杷品質(zhì)理化成分的影響，確定影響枇杷品質(zhì)的關(guān)鍵期和關(guān)鍵氣象因子，以期為莆田市枇杷合理布局和提質(zhì)增效提供參考依據(jù)。

2 研究區(qū)域與研究方法

2.1 研究區(qū)域概況

莆田市地處福建省中部沿海(24°59′N～25°46′N，118°27′E～119°56′E)，屬典型的亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，境內(nèi)地勢(shì)西北高、東南低，橫剖面呈馬鞍狀，背倚戴云山脈，面對(duì)臺(tái)灣海峽；年平均氣溫20.7℃，最冷月(1月)平均氣溫12.2℃，最熱月(7月)平均氣溫28.7℃，氣溫平均日較差16.7℃，年平均日照時(shí)數(shù)1852.7h，年平均降雨量1476.8mm。莆田市氣候條件有利于枇杷的種植和生長(zhǎng)，2019年莆田市枇杷產(chǎn)量達(dá)6.0萬(wàn)t，占福建省枇杷總產(chǎn)量19.2%，主要種植在木蘭溪、泗華溪、萩蘆溪三大流域，以及東圳水庫(kù)沿岸平坦開闊地和丘陵山地[10]。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

氣象數(shù)據(jù)來(lái)源于福建省氣象信息中心，包括莆田市及其臨近縣市的國(guó)家站和區(qū)域自動(dòng)站觀測(cè)數(shù)據(jù)；枇杷(“解放鐘”品種)的品質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)源于福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院對(duì)位于不同地理位置的26個(gè)采樣點(diǎn)的枇杷理化成分檢測(cè)數(shù)據(jù)。

圖1 莆田市枇杷種植區(qū)采樣點(diǎn)分布圖

2.3 研究方法

2.3.1 枇杷理化成分測(cè)定

選擇莆田市枇杷主栽品種“解放鐘”，于2021年4月上旬枇杷成熟期，選擇地理差異大、位于不同海拔高度的26個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行采樣，共采摘樣本26個(gè)，每個(gè)采樣點(diǎn)隨機(jī)選取生長(zhǎng)良好、果型適中的成熟枇杷20顆。采摘樣本做好標(biāo)記、包裝完好后立即送至福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院進(jìn)行品質(zhì)理化成分測(cè)定，測(cè)定內(nèi)容包括枇杷單果重、可食率、可溶性固形物、總糖、總酸、氨基酸、維生素C共7項(xiàng)品質(zhì)數(shù)據(jù)。

2.3.2 品質(zhì)與氣候相關(guān)性分析

考慮影響枇杷品質(zhì)的時(shí)段主要集中在果實(shí)發(fā)育至成熟期，結(jié)合莆田市“解放鐘”品種枇杷的物候期，采用相關(guān)分析的方法，分析采摘日至前90d氣候條件對(duì)枇杷品質(zhì)的影響。通過(guò)分析各個(gè)采樣點(diǎn)采摘日至前10d、20d、30d、……、90d每個(gè)周期內(nèi)的氣溫日較差，≥10.0℃有效積溫，日降水量≥0.1mm的陰雨日數(shù)，平均相對(duì)濕度以及日照時(shí)數(shù)5個(gè)氣象因子與枇杷可溶性固形物、總糖、總酸、氨基酸、維生素C、單果重、可食率、糖酸比、固酸比之間的關(guān)系，確定影響各品質(zhì)理化成分的關(guān)鍵期和關(guān)鍵氣象因子。

3 結(jié)果分析

3.1 影響枇杷品質(zhì)的氣象因子

3.1.1 可溶性固形物

可溶性固形物是指液體或流體食品中所有溶解于水的化合物的總稱，包括糖、酸、維生素、礦物質(zhì)等，其含量是影響果實(shí)品質(zhì)的一個(gè)重要因素,也是衡量枇杷果實(shí)性狀優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一[11]。從表1可以看出，枇杷可溶性固形物含量與果實(shí)發(fā)育期≥10.0℃有效積溫呈弱正相關(guān)關(guān)系，與日照時(shí)數(shù)、平均相對(duì)濕度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，與果實(shí)發(fā)育期氣溫日較差、陰雨日數(shù)關(guān)系不明顯?？扇苄怨绦挝锱c采摘日前60d的日照時(shí)數(shù)和前20d的平均相對(duì)濕度負(fù)相關(guān)最大，可見(jiàn)，采摘日前60d相對(duì)較少的日照，前20d內(nèi)較小的空氣濕度，有利于枇杷可溶性固形物含量的增加。

表1 枇杷可溶性固形物與采摘前不同時(shí)段氣象因子相關(guān)系數(shù)

3.1.2 總糖

糖是果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的重要表征指標(biāo)之一，光照、溫度、水分、激素以及栽培措施對(duì)果實(shí)中糖分的積累均有重要影響[12]。從表2可以看出，枇杷總糖含量與果實(shí)發(fā)育期≥10.0℃有效積溫呈負(fù)相關(guān)，與果實(shí)發(fā)育期陰雨日數(shù)、平均相對(duì)濕度呈正相關(guān)，與果實(shí)發(fā)育期氣溫日較差、日照時(shí)數(shù)關(guān)系不明顯?？偺呛颗c采摘日前20～30d的有效積溫負(fù)相關(guān)最大，可見(jiàn)采摘日前30d之內(nèi)溫度升高，有效積溫增大，呼吸加強(qiáng)，不利于果實(shí)體內(nèi)的糖分積累；與采摘日前90d的陰雨日數(shù)和相對(duì)濕度正相關(guān)最大，可以看出，從枇杷幼果開始發(fā)育至果實(shí)成熟期間，較多的降水日數(shù)和較大的濕度，有利于枇杷果實(shí)總糖的積累。綜合來(lái)看，采摘日前1個(gè)月之內(nèi)適當(dāng)偏低的溫度，有效積溫越小，整個(gè)果實(shí)發(fā)育期適當(dāng)較多的雨日和較大的濕度，越有利于枇杷果實(shí)中糖分的積累。

表2 枇杷總糖與采摘前不同時(shí)段氣象因子相關(guān)系數(shù)

3.1.3 總酸

枇杷果實(shí)中的有機(jī)酸對(duì)枇杷品質(zhì)來(lái)說(shuō)意義重大，果實(shí)酸的代謝受溫度等氣象因子的影響很大[13]。從表3可以看出，枇杷總酸含量與果實(shí)發(fā)育期氣溫日較差、日照時(shí)數(shù)呈負(fù)相關(guān)，與≥10.0℃有效積溫、陰雨日數(shù)、相對(duì)濕度的關(guān)系不明顯?？偹岷颗c采摘日前20d的氣溫日較差、前40d的日照時(shí)數(shù)負(fù)相關(guān)最好，可見(jiàn)在枇杷果實(shí)發(fā)育后期日照越充足，日較差越大，總酸含量越小。綜上所述，采摘日前20～30d的氣溫日較差越大、前40d的日照時(shí)數(shù)越多，越有利于枇杷總酸含量的下降。

表3 枇杷總酸與采摘前不同時(shí)段氣象因子相關(guān)系數(shù)

3.1.4 氨基酸總量

枇杷果實(shí)中氨基酸種類齊全，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，包括苯丙氨酸、蘇氨酸和賴氨酸等7種人體必需氨基酸，組氨酸和精氨酸等2種半必需氨基酸及8種其他氨基酸[14]。從表4可知，枇杷氨基酸含量與果實(shí)發(fā)育期的氣溫日較差和相對(duì)濕度呈正相關(guān)，與果實(shí)發(fā)育期≥10.0℃有效積溫和日照時(shí)數(shù)呈負(fù)相關(guān)，與陰雨日數(shù)的相關(guān)不明顯。氨基酸含量與采摘日前30d的氣溫日較差相關(guān)性最好，可見(jiàn)采摘前1個(gè)月內(nèi)溫差越大，越有利于氨基酸總量的積累；與采摘日前40d的日照時(shí)數(shù)、前90d的≥10.0℃有效積溫負(fù)相關(guān)最大，則枇杷采摘日前40d的日照越充足，果實(shí)發(fā)育期溫度越高，有效積溫越大，反而不利于氨基酸總量的積累；此外枇杷氨基酸總量還與采摘日前40d的相對(duì)濕度呈現(xiàn)正相關(guān)。綜合來(lái)看，采摘日前30d內(nèi)氣溫日較差越大，采摘日前40d較少的日照和果實(shí)發(fā)育期較小的有效積溫，采摘日前40d較大的濕度，更有利于枇杷果實(shí)中氨基酸總量的積累。

表4 枇杷氨基酸總量與采摘前不同時(shí)段氣象因子相關(guān)系數(shù)

3.1.5 維生素C含量

維生素C含量是評(píng)價(jià)枇杷營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)之一。從表5可以看出，枇杷維生素C含量與果實(shí)發(fā)育期氣溫日較差、陰雨日數(shù)和相對(duì)濕度呈正相關(guān)，與果實(shí)發(fā)育期≥10.0℃有效積溫、日照時(shí)數(shù)呈負(fù)相關(guān)。枇杷維生素C含量與果實(shí)發(fā)育期的陰雨日數(shù)、相對(duì)濕度相關(guān)最好，說(shuō)明從枇杷幼果開始發(fā)育至果實(shí)成熟期間降水日數(shù)越多，濕度越大，越有利于維生素C含量的積累；還與采摘日前40d的氣溫日較差相關(guān)最好，可見(jiàn)果實(shí)膨大期溫差越大，越有利于提高維生素C含量；與采摘日前60d的日照時(shí)數(shù)，前20d的≥10.0℃有效積溫負(fù)相關(guān)最大，可見(jiàn)采摘日前60d的日照越充足，前20d的溫度越高，反而不利于維生素C含量的積累。綜合來(lái)看，采摘日前40d的氣溫日較差越大，前20d的有效積溫越小，整個(gè)果實(shí)發(fā)育期適當(dāng)較多的陰雨日數(shù)和較大的濕度，前60d相對(duì)較少的日照，越有利于枇杷果實(shí)中維生素C含量的增加。

表5 枇杷維生素C含量與采摘前不同時(shí)段氣象因子相關(guān)系數(shù)

3.1.6 單果重

枇杷單果重是評(píng)價(jià)枇杷品質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。從表6可以看出，枇杷單果重與果實(shí)發(fā)育期≥10.0℃有效積溫、日照時(shí)數(shù)呈現(xiàn)正相關(guān)，與果實(shí)發(fā)育期的陰雨日數(shù)、平均相對(duì)濕度、氣溫日較差呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。單果重與采摘日前70d的有效積溫、前60d的日照時(shí)數(shù)正相關(guān)最好，可見(jiàn)采摘日前60～70d內(nèi)溫度越高、日照充足，越有利果實(shí)增重；與采摘日前90d的陰雨日數(shù)和平均相對(duì)濕度負(fù)相關(guān)最大，可見(jiàn)從枇杷幼果開始發(fā)育至果實(shí)成熟期間，降水日數(shù)越多、濕度越大，越不利于果實(shí)膨大增重；此外，單果重還與采摘日前40d的氣溫日較差呈現(xiàn)明顯負(fù)相關(guān)。綜合來(lái)看，采摘日前60～70d內(nèi)溫度越高、日照越足，采摘日前90d的陰雨日數(shù)越少、濕度越小，越有利于枇杷果實(shí)發(fā)育和提高單果重。

表6 枇杷單果重與采摘前不同時(shí)段氣象因子相關(guān)系數(shù)

3.1.7 可食率

果實(shí)可食率是表征枇杷品質(zhì)性狀之一。從表7可知，枇杷可食率與果實(shí)發(fā)育期≥10.0℃有效積溫、日照時(shí)數(shù)呈現(xiàn)正相關(guān)，與果實(shí)發(fā)育期的陰雨日數(shù)、平均相對(duì)濕度、氣溫日較差呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。可食率與采摘日前50d的日照時(shí)數(shù)相關(guān)性最好，可見(jiàn)采摘前50d內(nèi)日照越充足，枇杷可食率越高；與采摘日前90d的陰雨日數(shù)和平均相對(duì)濕度負(fù)相關(guān)最好，可見(jiàn)從枇杷幼果開始發(fā)育至果實(shí)成熟期間，降水日數(shù)越多、濕度越大，果實(shí)可食率越低；此外，可食率還與采摘日前30～40d的氣溫日較差呈現(xiàn)明顯負(fù)相關(guān)。綜合來(lái)看，采摘日前50d內(nèi)日照時(shí)數(shù)越充足，采摘日前90d的陰雨日數(shù)越少、空氣濕度越小，越有利于提高枇杷果實(shí)可食率。

表7 枇杷可食率與采摘前不同時(shí)段氣象因子相關(guān)系數(shù)

3.1.8 糖酸比

糖酸比(總糖含量/總酸含量)是影響果實(shí)口感的最主要因子，也是目前國(guó)際上直接評(píng)價(jià)枇杷果實(shí)適口性的主要指標(biāo)之一[15]。從表8可見(jiàn)，枇杷糖酸比與果實(shí)發(fā)育期氣溫日較差、日照時(shí)數(shù)呈正相關(guān)，與果實(shí)發(fā)育期≥10.0℃有效積溫、陰雨日數(shù)和相對(duì)濕度關(guān)系不大。糖酸比與采摘日前30d的日照時(shí)數(shù)、前20d的氣溫日較差相關(guān)最好，可見(jiàn)枇杷生長(zhǎng)后期的光照越充足，氣溫日較差越大，糖酸比越大?？傮w來(lái)看，采摘日前30d的日照時(shí)數(shù)越長(zhǎng)、前20d氣溫日較差越大，枇杷糖酸比越大，品質(zhì)越好。

表8 枇杷糖酸比與采摘前不同時(shí)段氣象因子相關(guān)系數(shù)

3.1.9 固酸比

固酸比(可溶性固形物含量/總酸含量)也是衡量枇杷果實(shí)風(fēng)味和成熟程度的重要指標(biāo)。從表9可見(jiàn)，枇杷固酸比與果實(shí)發(fā)育期氣溫日較差、日照時(shí)數(shù)、≥10.0℃有效積溫呈正相關(guān)，與果實(shí)發(fā)育期相對(duì)濕度和陰雨日數(shù)關(guān)系不明顯。固酸比與采摘日前40d的日照時(shí)數(shù)、前20d的氣溫日較差相關(guān)最好，可見(jiàn)枇杷果實(shí)發(fā)育后期的光照越充足，氣溫日較差越大，固酸比越大?？偟膩?lái)看，采摘日前40d的日照時(shí)數(shù)越長(zhǎng)、前20d的氣溫日較差越大，枇杷固酸比越大，品質(zhì)越好。

表9 枇杷固酸比與采摘前不同時(shí)段氣象因子相關(guān)系數(shù)

3.2 不同海拔高度對(duì)枇杷果實(shí)品質(zhì)的影響

莆田市枇杷多栽培于海拔100～600m的山坡地,種植地因氣候環(huán)境條件不同,所生產(chǎn)的枇杷果形及品質(zhì)略有差異[16]。從表10可以看出，在海拔500m以下的枇杷種植區(qū)域，枇杷單果重和可食率隨著海拔高度的增加而下降，并以100～200m種植區(qū)域?yàn)樽畲?，可?jiàn)低海拔區(qū)域熱量和光照條件良好，更有利于枇杷果實(shí)膨大增重和提高果實(shí)可食率；總糖含量、糖酸比、維生素C含量總體上隨著海拔高度的增加而增加，并在海拔高度400～500m區(qū)域達(dá)最大；總酸含量隨著海拔高度增加而下降；可見(jiàn)種植在400～500m海拔高度的枇杷最有利于枇杷果實(shí)總糖的積累和總酸的降低，從而提高糖酸比的數(shù)值。而可溶性固形物和固酸比隨海拔呈現(xiàn)不規(guī)則變化，海拔超過(guò)400m的區(qū)域，可溶性固形物含量和固酸比開始下降；氨基酸總量在海拔400m以下區(qū)域隨著海拔高度的增加而增加，400m以上區(qū)域氨基酸含量開始下降。綜合來(lái)看，海拔500m以下的枇杷種植區(qū)域范圍內(nèi)，隨著海拔高度的增加，枇杷總糖含量、糖酸比、維生素C含量增加，單果重、可食率和總酸含量下降，可溶性固形物、固酸比和氨基酸含量在海拔高度超過(guò)400m以上開始下降。

表10 不同海拔高度對(duì)枇杷果實(shí)品質(zhì)的影響

4 結(jié)果與討論

①影響枇杷單果重和可食率的關(guān)鍵期和關(guān)鍵氣象因子為枇杷采摘日前70d的有效積溫、前50～70d的日照時(shí)數(shù)、采摘日前90d的陰雨日數(shù)和濕度。枇杷果實(shí)膨大期溫度越高、日照時(shí)數(shù)越長(zhǎng)、陰雨日數(shù)越少，越有利于枇杷果實(shí)發(fā)育和單果重的增加。這與陳青英等[13]的研究結(jié)論一致。

②影響枇杷氨基酸含量的關(guān)鍵期和關(guān)鍵氣象因子為采摘日前30d的氣溫日較差、前40d的日照時(shí)數(shù)、相對(duì)濕度和有效積溫；枇杷果實(shí)膨大后期氣溫日較差越大、平均相對(duì)濕度越大，越有利于果實(shí)中氨基酸含量的增加，這與李國(guó)和等[17]的研究結(jié)論一致。

③影響枇杷維生素C含量的關(guān)鍵期和關(guān)鍵氣象因子為采摘日前40d的氣溫日較差、前20d的有效積溫，整個(gè)果實(shí)發(fā)育期的陰雨日數(shù)和平均相對(duì)濕度以及采摘前60d的日照。枇杷果實(shí)在發(fā)育過(guò)程中較大的相對(duì)濕度、果實(shí)發(fā)育后期較大的溫差、適宜溫度范圍內(nèi)處于偏低水平的氣溫，均有利于維生素C含量的提高，這與欒文文[18]、聶繼云等[19]的研究結(jié)論一致。

④影響枇杷糖酸比和固酸比這2個(gè)風(fēng)味品質(zhì)物理量的關(guān)鍵期和關(guān)鍵氣象因子主要是枇杷采摘日前30～40d的日照時(shí)數(shù)、前20d的氣溫日較差。可以看出,枇杷果實(shí)發(fā)育后期的微域氣候?qū)﹁凌孙L(fēng)味品質(zhì)的影響尤為重要，枇杷采摘前30d左右日照時(shí)數(shù)越長(zhǎng)、氣溫日較差越大，越有利于枇杷糖酸比和固酸比的提高，這與馬力文等[20]、張智勇等[21]的研究結(jié)論一致。

⑤在海拔500m以下的枇杷種植區(qū)域，枇杷單果重和可食率隨著海拔高度的增加而下降；總糖含量、糖酸比、維生素C含量總體上隨著海拔高度的增加而增加；可溶性固形物和固酸比隨海拔呈現(xiàn)不規(guī)則變化，海拔超過(guò)400m的區(qū)域，可溶性固形物含量和固酸比開始下降；氨基酸總量在海拔400m以下區(qū)域隨著海拔高度的增加而增加，400m以上區(qū)域氨基酸含量開始下降。但由于目前枇杷采樣園區(qū)集中在海拔500m以下，缺少500m以上區(qū)域樣本，今后可繼續(xù)增加高海拔枇杷園區(qū)果實(shí)采樣，以進(jìn)一步摸清枇杷品質(zhì)理化成分隨高度變化的空間規(guī)律。