陇南大红袍花椒气候品质认证模型研究

刘丽 蒲静 孙畅

甘肃省武都气象局 甘肃陇南 746000

摘要：本研究依据气象条件对花椒品质形成的影响，以陇南主栽经济品种“大红袍”花椒为研究对象，结合田间试验和调查数据，分析“大红袍”花椒主要品质指标随成熟期的变化情况，研究不同气象条件对大红袍椒主要品质形成的影响，结果表明，在气象因素影响下，陇南“大红袍”花椒适宜采收期为6月下旬-7月上旬，其挥发油、麻味素含量最佳；最后综合结合“大红袍”花椒气候适宜度指标、气象条件指标和田间管理情况等因素构建陇南“大红袍”花椒品质评价指标和评估模型。

关键词：甘肃武都；大红袍花椒；气候品质；研究

引言

陇南是全国著名的“花椒之乡”，自古就有种植花椒的传统。近年来，随着花椒产量的增加和市场对花椒品质要求的不断提高，花椒产业已从注重市场效益型向质量效益型转变，而气候条件是影响花椒挥发油、麻味素等品质形成的关键因素，建立大红袍花椒气候品质认证模型，对影响品质的气象条件等级进行评定，对提高陇南花椒知名度和市场竞争力具有现实意义。

一、国内外研究现状

目前，国内外关于作物与气象条件关系的研究已有较多成果。杜晋城等调查不同海拔灵山正路椒的物候期、品质、产量变化，发现花椒物候期随海拔升高延迟，品质、产量在1800m~2600m内与海拔呈正相关。在气候品质评价模型研究方面，刘璐等利用猕猴桃关键生育期气象适宜度指标，主要气象灾害灾损率指标，并结合猕猴桃生产实际，从气候资源、气象灾害、果园生产管理条件三方面，建立陕西猕猴桃气候品质认证模型。

二、研究的目的、意义

大红袍花椒品质优劣受气象条件、土壤因素、管理措施等多种因素影响，其中是气象要素是花椒挥发油、麻味素等品质形成的一项关键因素，建立陇南大红袍花椒气候品质认证模型，对影响大红袍花椒品质的气象条件等级进行综合评定，对提高大红袍花椒知名度和市场竞争力，提高农民收入具有现实意义。

三、主要研究内容和技术路线

（一）主要研究内容

结合前人研究成果和陇南农业气象服务基础，以及现有的花椒品质数据，综合考虑采用统计学方法，建立气象因子和花椒品质相关的认证模型。

（二）技术路线

1.生育期观测与品质检测

试验地位于陇南市武都区马街镇官堆村万亩花椒种植园区，选取同样的灌溉、施肥、树龄、向阳、通风情况的花椒，开展花椒生育期观测与品质检测，并在大红袍花椒采收期（6-7月）每隔6～10天动态取样，采摘花椒果实，每次采样量不少于250克。

2.建立气候品质等级认证模型

根据气候品质指数计算结果，结合花椒生产实际，设置认证气候条件指标，建立认证模型，将花椒气候品质认证标准统一划分为3个等级，为特优、优、良。

（1）建立大红袍花椒气候适宜度指标。分析大红袍花椒生长季节内的温湿度资料、陇南花椒园区内农田小气候站历年观测资料及大红袍花椒物候期资料，从而确定各物候期期间日平均气温、总降水量、总日照时数作为各物候期影响花椒品质的主要气象因子，并结合各物候期生物学特性、气象灾害等因素，建立大红袍花椒气候区划适宜度指标和大红袍花椒生长季节内气象条件指标。

（2）建立花椒果实品质生产管理评价指标。因大红袍花椒的挥发油与麻味物质含量品质特征相对比较稳定，且不同产地大红袍花椒挥发油和麻味物质之间都存在显著性差异，故选用挥发油、麻味素2个指标作为评定大红袍花椒品质指标。花椒品质除本身固有特性影响外，还受生产管理措施的影响。

3.制定农产品气候品质认证报告

面向社会开展花椒气候品质认证服务。依据认证模型对申请单位开展气候品质认证工作，出具花椒气候品质评估报告。

四、主要研究成果和方法

（一）研究区域慨况

试验的花椒示范基地位于陇南市武都区马街镇官堆村。2020年在花椒园选取同样的灌溉、施肥、树龄、向阳、通风情况的花椒树，开展花椒生育期观测与品质动态检测试验。在距椒园边界5 m处划出6 m×6 m正方形花椒样本采集区，从成熟期间（6月18日—7月15日），每隔5～7天动态取样，在树体东、南、西、北４个方位采摘花椒果实，每次采样量不少于250克，3个重复。

（二）主要方法

1.麻味素含量测定方法

（1）样品处理：取粉碎并过40目筛的花椒样品约10g（精确至0.001 g），置于具塞锥形瓶中，加入50%甲醇50mL，55℃水浴振荡浸提4h，离心 (500 r/min，30 min)后取上清液，残渣再加入50%甲醇40mL，并采用同样的方法提取，合并上清液，转移至l00 mL容量瓶中，用50%的甲醇定容至刻度，摇匀，过0.45μm的微孔滤膜，供HPLC分析。

（2）样品分析：精密称取一定量的花椒麻味物质标准品，用50%的甲醇溶解后配成一系列不同浓度的标准样品溶液，用液相色谱测定峰面积，然后以峰面积之和(Y)与对应花椒麻味物质标准品的浓度(X)绘制标准曲线，得到的回归方程为:y=179.5x-1.4229 (R2=0.9994)。采用外标法及面积归一法，由标准品及待测样品的峰面积计算花椒麻素的含量。

2.大红袍花椒气候品质认证模型

基于花椒气候适宜度指标、花椒品质指标、花椒企业的生产管理情况等要素，利用隶属函数和专家打分方法，定量计算或确定各因子分值及权重，并应用加权指数求和方法，构建大红袍花椒气候品质认证模型。农产品气候品质等级按优劣顺序分为特优、优、良。综合考虑影响产品生产和品质的气候适宜性、生长季节内气象条件、管理水平所占比重，赋予不同权重，得出认证评分标准公式为：

W=0.3X₁+0.5X₂+0.2X₃

其中，W 表示认证得分；X₁代表大红袍花椒气候适宜性区划指标，占权重 30%；X₂代表大红袍花椒生长气象条件，占权重 50%；X₃代表大红袍花椒企业生产管理情况，占权重 20%。

3.大红袍花椒气候适宜性区划指标

整理分析大红袍花椒生长季节内的温湿度资料、农田小气候站历年气象观测资料与大红袍花椒物候期资料，确定各物候期期间日平均气温、总降水量、总日照时数作为各物候期影响果品品质的主要气象因子。

通过分析资料发现，虽然温度、降水、日照、相对湿度对花椒生长发育影响较大，但根据花椒生产要求、陇南气候特点及花椒气候生态区的研究，影响花椒分布的气象因素中最主要因子是热量条件，其次是空气湿度。界定适宜区100分，次适宜区90分，不适宜80分。

4大红袍花椒生长气象条件

根据大红袍花椒生长期内受到气候影响情况，b₁：生育期内≥10℃积温，b₂：果实膨大~着色成熟期≥35℃高温日数，b₃：果实膨大期内降水量，b₄：果实膨大~着色成熟期内日照时数，b₅：采摘前1个月的温度日较差，这些气候因子的影响程度赋予相应权重，得出大红袍花椒的气象条件评分公式如下：

X₂=0.3b₁+0.1b₂+0.3b₃+0.2b₄+0.1b₅

5.大红袍花椒品质指标标准

根据LY/T1652-2005_花椒质量等级、GB/T30391-2013花椒国家标准、花椒重点企业生产管理台账、花椒生产管理的相关实施方案，确定大红袍花椒品质等级划分标准。

6.气候品质模型验证

2020年采用模型对马街官堆陇南市经济林研究院花椒研究中心的花椒基地的大红袍花椒开展气候品质认证。“大红袍”花椒气候品质综合评分为97属于特优级花椒。

主要结论

1.不同采收期大红袍花椒挥发油含量和组分均有变化，挥发油的主要芳香物质为芳樟醇、二环[3.1.0]己烷-3-酮、右旋萜二烯等。由于气象因素影响，采收后期挥发油、麻味素、含水量等指标趋于稳定，大红袍花椒适宜采收期为6月下旬至7月上旬。

2.本研究根据影响花椒品质关键期的气象要素建立的陇南大红袍花椒气候品质认证模型，能够较客观地反映当年气象条件及管理措施对大红袍花椒品质形成的影响，既考虑了宏观气象条件对大红袍花椒品质的影响，又考虑了花椒企业实际生产管理水平对其品质的影响。

参考文献：

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