南疆不同产地红枣品质差异及其与气候因子的关系

孙佳 王磊 万胜 刘丰鸣 张虎国 易杭 李建贵

摘 要：【目的】为枣树的合理区划提供参考。【方法】以南疆不同区域枣果为研究对象，通过方差分析、主成分分析、Spearman 相关性分析等方法，探究南疆不同区域枣果品质的差异及其与气候因子的关系，筛选与枣果品质形成最密切的气候因子。【结果】南疆各地区枣果品质的差异较大。其中，麦盖提和泽普地区枣果的表型性状最好，库尔勒地区枣果的蛋白质含量和维生素C 含量最高，策勒地区枣果的类黄酮含量和总酚含量最高，库尔勒地区枣果的可滴定酸含量最低，麥盖提地区枣果的可溶性糖含量最高，库尔勒地区枣果的糖酸比最好。根据主成分分析结果，筛选出的影响枣果品质的关键气候因子为年平均温度、不小于10 ℃活动积温、最冷月温度、年日照时长、花期温度、果实硬核期温度、成熟期温度、花期风速。通过对比各地区之间的影响枣果品质的气候因子可知：库尔勒地区枣果成熟期温度相对较高，有利于枣果营养物质的积累，枣果的蛋白质含量较高；若羌地区光照时间相对更充足，果实硬核期温度相对较高，有利于可溶性糖含量的增加，可滴定酸含量随着温度的升高而减少，其中，可溶性糖含量受到果实硬核期温度和成熟期温度的影响明显，花期平均风速对枣果品质无显著影响。【结论】不同的气候条件下枣果品质有明显差异，影响不同品质指标的气象因子也有所不同，影响枣果品质较大的气象因子分别为年平均温度、不小于10 ℃活动积温、年日照时长、果实硬核期温度和成熟期温度。

关键词：枣果；气候因子；品质差异；相关性

中图分类号：S665.1 文献标志码：A 文章编号：1003—8981（2023）03—0278—08

枣Ziziphus jujuba 为鼠李科Rhamnaceae 枣属Ziziphus 植物，是我国特有的果树资源[1]。枣果含有丰富的维生素、多种微量元素以及糖分。南疆是我国重要的特色林果产业基地，属于沙漠绿洲气候，夏季炎热，冬季严寒，昼夜温差高达20 ℃，其独一无二的气候条件利于特色林果的栽培，为林果业的发展提供了得天独厚的条件[2]。通过农用滴灌等措施解决了水资源问题后，其小环境气候为枣的生产种植提供了优质环境条件。南疆地域辽阔，气候环境复杂，其各地区气候环境条件的不同导致枣果品质也存在一定的差异。

对果实品质影响最大的环境因子是气候因子，尤其是在果实发育期，气候因子对果实品质具有显著影响[3]。魏钦平等[4] 通过分析不同生态区域的苹果品质，认为气候因子是影响果实单果质量和糖含量的主导因子，其中单果质量主要受降水量和日照时长影响，糖含量与生长季温差和日照时长密切相关。禄彩丽等[5] 对骏枣质地品质与气候因子的相关性进行了分析，结果表明南疆骏枣的质地品质取决于降雨量和蒸发量。克日木·阿巴司等[6] 经研究发现，生长季内总日照超过2 100 h有利于枣果生长发育和果实的着色，高温和降水会对枣果生长发育期造成影响。基于此，多位学者先后对新疆不同地区枣果品质进行了研究[7-9]，这些研究集中于对各项营养品质指标的探讨，鲜有涉及气候因子与枣果品质相关性的报道。本研究中以南疆不同地区的枣树为研究对象，从枣树物候期角度出发，考虑气象条件对枣树生长发育状况及枣果品质形成的影响，分析南疆不同地区的气候和枣果品质的差异以及气候因子与枣果品质形成的关系，筛选影响枣果品质的关键气候因子，旨在为枣树的合理区划提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

南疆地区（73°40′ ～ 93°44′E，35°40′ ～ 43°31′N）以塔里木盆地为中心，三面环山，光热资源充裕，属干旱灌溉型农业区，是全球公认的水果优生区。年均温为10.2 ～ 13.7 ℃，1 月平均气温为-5.9 ℃，7 月平均气温为25.4 ℃，极端最高气温40.7 ℃，极端最低气温-27.4 ℃，全年不小于10 ℃积温为4 535.6 ℃，年无霜期179 ～ 233 d，年均相对湿度31% ～ 73%，年蒸发量2 000 ～ 3 000 mm，年日照时长3 262.7 ～ 3 688.1 h [2]。

1.2 方 法

1.2.1 气象数据的收集

1979—2018 年逐日气温资料由国家青藏高原科学数据中心（http：//data.tpdc.ac.cn）提供。

1.2.2 枣果样品的采集

于2021 年10 月枣果完熟期，在南疆11 个灰枣主产区（策勒、阿克苏、沙雅、阿瓦提、库尔勒、若羌、且末、麦盖提、泽普、莎车、墨玉）各选取具有代表性的1 个枣园进行采样。在每个枣园选取树势基本一致且无病虫害的5 株枣树，采用中心五点法，在每株枣树上，分别按5 个方位（东、西、南、北、中）随机采摘50 个枣果，要求个头和成熟度均一致且无病害、无破损，将采集的枣果放入无菌自封袋中冷藏保存，带回实验室，放入冰箱（-4 ℃）中，备用。

1.2.3 枣果品质指标的测定

使用游标卡尺测量果实的横径、纵径；单果质量用电子秤称量；采用考马斯亮蓝比色法[10] 测定蛋白质含量；采用蒽酮比色法[11] 测定可溶性糖含量；采用2，4- 二硝基苯肼比色法[12] 测定维生素C含量；采用电位滴定法[13] 测定可滴定酸含量；采用盐酸甲醇比色法[14] 测定类黄酮和总酚含量。

1.3 数据处理

使用Microsoft Excel 2010 软件对所测数据进行统计，使用SPSS Statistics 20.0 软件对数据进行单因素方差分析、主成分分析和Spearman 相关性分析，使用Origin 2018 软件绘图。

2 结果与分析

2.1 南疆不同枣果产地间气候因子的差异

南疆不同枣果产地的气候因子存在着一定差异，且各地区的差异幅度也不同。由图1 可知，墨玉地区的平均温度最高，为13.53 ℃，与其他各地区均存在着显著差异；其次是策勒地区，平均温度为12.62 ℃，与阿克苏、阿瓦提、库尔勒、若羌、且末、麦盖提、莎车、墨玉地区均有显著差异，与沙雅、泽普地区之间无显著差异；沙雅、泽普地区的平均温度分别为12.37、12.31 ℃，均与阿克苏、阿瓦提、且末、墨玉地区存在着显著差异，与其他地区无显著差异；若羌、莎车、库尔勒、麦盖提地区的平均温度分别为12.19、12.15、12.04、12.02 ℃，均与阿克苏、阿瓦提、且末、墨玉、策勒地区存在显著差异，与其他地区无显著差异；阿瓦提、阿克苏、且末地区的平均温度分别为10.93、10.88、10.88 ℃，与其他各地区均存在着显著差异。

新疆光照资源充足。由图1 可知：若羌日照时长最高，为2 994 h，其次是沙雅，日照时长为2 920 h，二者均与其他各地区均存在显著差异；阿克苏、阿瓦提、库尔勒、且末、麦盖提、莎车、泽普、策勒日照时长为2 760 ～ 2 800 h，各地区间无显著差异；墨玉日照时长最低，为2 724 h，与阿克苏和阿瓦提有显著差异。

新疆降水量资源较少，南北分布极不均匀，呈现北多南少，新疆整体降水量小于200 mm，南疆降水量小于100 mm。由图1 可知：阿克苏年降水量最高，为99.37 mm，其次是阿瓦提和麦盖提，分别为95.63、95.01 mm，三者与库尔勒、若羌、且末、莎车、墨玉、策勒有显著差异；若羌和且末降水量相对较少，与其他各地区之间差异显著。

由图1 可知： 若羌年平均风速最高， 为2.67 m/s，与库尔勒无显著差异；其次是库尔勒，平均风速为2.58 m/s，与阿克苏、且末、麦盖提、莎车、泽普各地区之间差异显著；墨玉年平均风速为2.24 m/s，与若羌有显著差异；泽普年平均风速最低，为1.69 m/s，与库尔勒、若羌有差异显著。

2.2 南疆不同产地枣果品质指标的差异

2.2.1 枣果表型性状的差异

不同的生境致使各产地枣果品质存在差异。由表1 可知，南疆不同产地枣果的各项表型性状指标存在一定的差異，且各指标差异幅度不同。枣果横径平均为22.54 mm，泽普地区的枣果横径最大（24.40 mm），且末地区的枣果横径最小（20.68 mm），且末与温宿、阿瓦提、若羌、麦盖提、泽普有显著差异，泽普与沙雅、库尔勒、且末、策勒有显著差异；麦盖提地区的枣果纵径最大（35.03 mm），与且末、策勒地区的差异显著，且末地区的枣果纵径最小（30.43 mm），且与若羌、麦盖提、泽普有显著差异；单果质量平均为7.48 g，泽普地区最高（11.36 g），与麦盖提无显著差异，库尔勒地区最低（5.61 mm），与温宿、麦盖提、泽普地区的差异显著。在各表型性状中：单果质量的变异系数最大，为21.23%；其次是纵径，变异系数为7.20%；横径的变异系数最小，为7.19%。结果表明枣果的横纵径具有较高的遗传稳定性，即南疆不同产地枣果在横径、纵径方面具有较好的一致性。

2.2.2 枣果内在品质的差异

不同产地枣果的内在品质指标之间存在着一定的差异。由表2 可知：麦盖提地区枣果的可滴定酸含量最高（0.98%），与库尔勒、阿瓦提、温宿有显著差异，库尔勒地区枣果的可滴定酸含量最低（0.20%）；麦盖提地区枣果的可溶性糖含量最高（88.08%），与温宿、沙雅、库尔勒有显著差异，温宿地区含量最低（73.38%）；库尔勒地区枣果的蛋白质含量最高（14.98%），其次是墨玉地区（13.02%），泽普地区含量最低（6.05%），其中，喀什地区（麦盖提、莎车、泽普）与和田地区（墨玉、策勒）枣果蛋白质含量的差异显著；策勒地区枣果的黄酮含量最高（16.68 mg/g），泽普地区枣果的黄酮含量最低（9.07 mg/g）；策勒地区枣果的总酚含量最高（144.41 mg/g），温宿地区含量最低（73.86 mg/g），阿克苏地区（温宿、沙雅、阿瓦提）与和田地区（墨玉、策勒）枣果总酚含量的差异显著；库尔勒地区枣果的维生素C含量最高（1.06 mg/g），阿瓦提地区枣果的维生素C 含量最低（0.55 mg/g），与其他地区相比，均无显著差异。各内在品质指标中：变异系数最大为可滴定酸含量（55.00%），表明其离散程度较大，遗传稳定性较差；按照变异系数由高到低排列依次是蛋白质含量（42.16%）、维生素C含量（42.11%）、总酚含量（21.98%）、黄酮含量（21.67%）；可溶性糖含量的变异系数最小（9.62%），表明枣果的可溶性糖含量在不同生态区域之间的遗传稳定性较好。

2.3 南疆枣果品质与气候因子的关系

2.3.1 影响枣果品质的关键气候因子筛选

从枣树物候期角度出发，对南疆灰枣主产区共10 个气候因子进行主成分分析，结果见表3。由表3 可知，前4 个主成分的特征向量均大于1，累计方差贡献率为81.79%，根据累计方差贡献率大于80% 的原则，前4 个主成分能够反映原气候因子指标的绝大部分信息。第1 主成分的方差贡献率为38.48%，特征向量较大的指标有不小于10 ℃活动积温、果实硬核期平均温度，指标的特征向量绝对值可以反映其在主成分中的重要程度，说明第1 主成分可归为热量因子；对第2 主成分影响较大的指标为最冷月平均温度和三九天平均温度，主要反映枣树能否安全越冬条件；对第3 主成分影响较大的指标为年日照时长，主要反映光照条件，说明第3 主成分可归为光照因子；对第4主成分影响较大的指标为花期平均风速，主要反映能否正常坐果，说明第4 主成分可归为风速因子。综上所述，影响枣果品质的关键气候因子分别为年平均温度、不小于10 ℃活动积温、最冷月平均温度、年日照时长、花期平均温度、果实硬核期平均温度、成熟期平均温度、花期平均风速。

2.3.2 枣果品质指标与关键气候因子的相关性

对枣果品质指标与关键气候因子之间的相关性进行分析，结果见表4。由表4 可知：枣果表型性状与年日照时长显著正相关；可溶性糖含量与年平均温度、不小于10 ℃活动积温、年日照时长、果实硬核期平均温度、成熟期平均温度显著正相关，其中，可溶性糖含量与果实硬核期温度和成熟期温度极显著正相关；可滴定酸含量与最冷月平均温度显著负相关；蛋白质含量与年平均温度存在显著负相关，与年日照时长、果实硬核期平均温度显著正相关；维生素C 含量与年平均温度、不小于10 ℃活动积温、年日照时长、花期平均温度和果实硬核期平均温度显著正相关；黄酮含量与气候因子年日照时长显著正相关；总酚含量与不小于10 ℃活动积温、年日照时长显著正相关。

3 结论与讨论

研究结果表明，灰枣果实的外在品质指标和内在品质指标存在丰富的遗传变异。灰枣果实品质与气候因子密切相关，不同品质指标受气象因子的影响不同。在影响灰枣果实品质的气候因子中：枣果表型性状与年日照时长显著正相关；可溶性糖含量与果实硬核期温度和成熟期温度极显著正相关；可滴定酸含量与最冷月平均温度显著负相关；蛋白质含量与年平均温度显著负相关，与果实硬核期平均温度显著正相关；维生素C 含量与年平均温度、不小于10 ℃活动积温、年日照时长、花期平均温度和果实硬核期平均温度显著正相关；黄酮含量与气候因子年日照时长显著正相关；总酚含量与不小于10 ℃活动积温、年日照时长显著正相关。枣果的外在品质主要受光照的影响，内在品质受热量和光照的综合影响，包括年平均温度、不小于10 ℃活动积温、花期温度、果实硬核期温度、成熟期温度和日照时长等气象指标。

枣果口感甘甜、营养丰富，具有较高的经济价值，因而被南疆各地区广泛种植，但种植地域气象环境的差异使得枣果的品质各有不同[15-17]。阿克苏、巴州、喀什、和田4 个地区是南疆大规模红枣种植区，因地理位置不同，气候条件不同，枣果品质有明显差异，影响不同品质指标的气象因子有所不同。温度是影响枣果品质的关键气象因子，对枣果的口感影响较大[18-19]。基于南疆不同产地的果实品质分析结果，可知麦盖提和泽普地区的果实横径和纵径最大，单果质量最好，库尔勒地区枣果的蛋白质含量和維生素C含量最高，策勒地区枣果的类黄酮含量和总酚含量最高，库尔勒地区枣果的可滴定酸含量最低，麦盖提地区枣果的可溶性糖含量最高，库尔勒地区枣果的糖酸比最高，该结果与万胜等[20] 和梁丰志等[21] 的研究结果一致。李艳丽等[22] 分析了中秋酥脆枣果实的单果质量、可溶性糖含量以及维生素C 含量，发现配比施用有机肥可有效降低中秋酥脆枣果实的裂果率和可滴定酸含量，从而提高果实糖酸比，使果实口感更佳。本研究结果显示，不同生态区域灰枣果实的外在品质和内在品质的差异显著，枣果表型性状变异系数较小的是横径和纵径，分别为7.19% 和7.20%，内在品质变异系数最小的是可溶性糖含量（9.62%），表明枣果横径、纵径以及可溶性糖含量的稳定性较好。

灰枣为喜温树种，温度和光照对其果实品质有显著影响。通过对比各地区之间影响枣果品质的气候因子可知：库尔勒地区枣果成熟期温度相对较高，有利于枣果营养物质的积累，枣果的蛋白质含量较高；若羌地区日照时长相对更充足，果实硬核期温度相对较高，有利于可溶性糖含量的增加，可滴定酸含量随着温度的升高而减少。日照时长影响着枣果的可溶性糖含量、维生素C含量和单果质量等品质指标，日照时间越长，光热吸收越充分，促进了枣果营养成分积累和光合作用的进行。因此，枣果的品质主要受热量和光照因子的影响，这与肖莲媛等[23] 和张任等[24] 的研究结果基本一致。枣果品质的形成除受气象等因素影响外，也受到土壤、水肥及栽培管理水平等因素的综合影响，因此，后续研究中应综合考虑枣果品质与其他环境因素之间的关系，探讨各影响因素的协同效应。

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[ 本文编校：闻 丽]