肖蓮媛，黃玖君，劉長墉，昝永黎

（1.若羌氣象局，新疆 若羌 841800；2.巴州氣象局，新疆 巴州 841000）

灰棗因富含氨基酸、維生素C、類黃酮、三萜類化合物、礦物質(zhì)等，被稱為“維生素丸”和“礦物質(zhì)元素庫”，具有較高的藥用價值、營養(yǎng)價值和經(jīng)濟價值?；覘椬?0 世紀80 年代引入新疆以來，憑借其耐鹽堿、抗干燥、抗蟲害等特點，被大面積種植，并創(chuàng)造出世界最大的棗果基地。在新疆灰棗產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展下，人們對新疆灰棗進行了大量研究［1-5］，然而受制于新疆氣候條件、生態(tài)環(huán)境等因素的影響，灰棗品質(zhì)也不完全相同。對此，針對灰棗品質(zhì)問題，哈地爾·依沙克等［6］研究了在不同土壤條件下灰棗葉片與果實營養(yǎng)品質(zhì)的相關(guān)性，得出灰棗葉片中的營養(yǎng)元素含量與果實營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)間呈現(xiàn)一定相關(guān)性，根據(jù)以上相關(guān)性，提出在不同土壤類型條件下，應(yīng)根據(jù)土壤肥力制定科學(xué)、合理的施肥方案；楊磊等［7］分析了環(huán)剝對灰棗果實中糖積累及蔗糖代謝相關(guān)酶活性的影響，得出環(huán)剝有利于果實果糖、葡萄糖和蔗糖的積累；林靜等［8］從貯藏時間的角度對新疆干制灰棗品質(zhì)進行研究，得出新疆干制灰棗的最佳商品期為入庫貯存30～60 d。本研究認為，影響灰棗品質(zhì)的因素很多，不僅包括植株種植水平，還與當(dāng)?shù)氐臍夂蛞蜃佑泻艽箨P(guān)系。因此，本研究以新疆若羌和河南新鄭的灰棗種植地區(qū)為研究對象，通過對比兩地氣象因子對灰棗品質(zhì)的影響，從而為新疆灰棗種植和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供新的思路。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

若羌縣位于新疆巴音郭楞蒙古自治州，屬典型的暖溫帶大陸性沙漠干旱氣候，年平均氣溫11.8 ℃，年平均降水量28.5 mm，年平均相對濕度39%。若羌全年以東北風(fēng)和正東風(fēng)為主，全年平均日照時數(shù)3 103 h，年平均風(fēng)速2.7 m/s。綜上看出，若羌氣候干燥、日照時間長、降水稀少的特點，適宜灰棗種植。

河南新鄭為灰棗的原產(chǎn)地，該區(qū)域主要以季風(fēng)氣候為主，其中秋冬季主要為冬季風(fēng)，春夏主要為夏季風(fēng)。全面冷暖適中，四季分明，年平均氣溫14.5 ℃，最高溫度42.3 ℃，最低溫度在-17.8 ℃，年平均日照數(shù)2 114.2 h，年平均風(fēng)速2.1 m/s，平均降水量676.1 mm。

1.2 試驗材料

試驗選用的灰棗樹分別來自若羌和新鄭的灰棗種植基地，均為在相同栽培技術(shù)和管理技術(shù)下的砧木嫁接苗。若羌灰棗樹和新鄭灰棗樹的株行距分別為0.8 m×3.0 m 和0.5 m×2.5 m；澆水方式統(tǒng)一采用大田漫灌，每月澆1 次水；施肥方式相同，均為灌水前施腐熟羊糞，且以坑施方式施入20 kg/株。新葉旺盛時追3 次肥，以噴施速效氮方式施入磷酸二胺1.5 kg/株；開花坐果時每株施1 kg KH2PO4；果實膨大期每株施NH4NO3和KH2PO4混合肥1 kg。施肥時間略有差異，其中考慮到若羌氣候原因，若羌灰棗園基肥施入在每年的10 月下旬至11 月上旬，追肥時間分別在 4 月中旬、6 月上旬和 7 月下旬至 8 月上旬；新鄭棗園基肥施入在11 月中旬，追肥時間在4 月中旬、6 月中旬和8 月上旬。待灰棗全部變?yōu)樯罴t，且棗果開始萎蔫，棗葉變黃掉落時采摘。在每株棗樹上隨機采摘10 顆灰棗，用冰凍箱帶回實驗室進行果品檢測。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗思路 試驗在采集調(diào)查期內(nèi)基本氣象特征和灰棗相關(guān)指標(biāo)的前提下，運用SPSS 19.0 One-Way ANOVA 對若羌和新鄭兩地棗果品質(zhì)指標(biāo)的差異性進行比較。最后，建立品質(zhì)指標(biāo)與氣象因子的回歸模型，從而分析影響灰棗品質(zhì)的主要氣象因子，并確定各氣象因子的臨界值。

1.3.2 灰棗相關(guān)指標(biāo)的測定

1）基礎(chǔ)指標(biāo)測定。采用MP2001 型電子天平（0.01 g）對灰棗稱重，得到單果重、百粒重、百粒果核重、百粒果肉重，計算得平均值［9］。

用游標(biāo)卡尺測量灰棗的縱徑和橫徑，然后計算出灰棗果形指數(shù)。

2）營養(yǎng)元素含量的測定。營養(yǎng)指標(biāo)主要選取蛋白質(zhì)、維生素C、總酸、可溶性總糖和還原糖。用去離子水清洗灰棗，擦干表面的水分，去除灰棗內(nèi)核后，將灰棗打成勻漿，然后根據(jù)GB/T5009.5—2010對灰棗的蛋白質(zhì)進行測定，根據(jù)GB/T5009.86—2003對維生素C 含量進行測定，用NaOH 滴定法對灰棗的總酸含量進行測定，用直接滴定法測定灰棗中的可溶性總糖和還原糖含量。

3）礦物元素含量的測定。礦物元素的測定采用原子吸收光譜法，具體測量步驟為：首先將灰棗去核切片，然后置于60 ℃的烘箱中烘干，烘干后粉碎，并用60 目篩網(wǎng)過濾，過濾后精確稱取5.000 g 棗粉放入消化管中，然后加入5 mL 的HNO3溶液后輕搖，最后經(jīng)過170 ℃的高溫消煮，得無固形物后，加3 mL 高氯酸，繼續(xù)煮至無色，最后冷卻至室溫，并用去離子水定容至50 mL，取出進行測定［10-12］。

4）葡萄糖和果糖的測定。將灰棗洗凈切片，打成果漿，精確稱取0.500 g放入離心管中，加入去離子水，然后在80 ℃下加熱10 min，超聲提取1 h，待可溶性總糖能充分浸出，冷卻后5 500 r/min 離心20 min，濾取上清，然后定容到50 mL 待測。其中，葡萄糖的測定采用鄰甲苯二酚比色法，果糖測定采用間苯二酚比色法。

1.3.3 氣象因子的選取 關(guān)于氣象因子對果實品質(zhì)的影響，學(xué)者們進行了大量的研究，主要集中在溫度、光照度、土壤養(yǎng)分、水分、風(fēng)速、蒸騰耗水等方面。借鑒以往的研究成果，試驗通過氣象臺官網(wǎng)獲取2019 年3—10 月若羌和新鄭的氣象數(shù)據(jù)，具體觀察氣象因子見表1。

表1 主要觀察氣象因子

2 結(jié)果與分析

2.1 若羌、新鄭氣象因子差異

2.1.1 溫度 若羌、新鄭的溫度差異如圖1 所示。從圖1 可以看出，若羌、新鄭的平均最高氣溫之間并無顯著差異，而其他3 項溫度指標(biāo)均存在顯著差異。首先，若羌、新鄭的平均氣溫分別為（18.04±0.55）、（20.87±0.65）℃，后者顯著高于前者；若羌、新鄭的平 均 最 高 氣 溫 分 別 為（29.14±0.46）、（24.64±0.32）℃，若羌略高于新鄭；若羌、新鄭的平均最低氣溫分別為（10.14±1.16）、（16.79±1.95）℃，前者顯著低于后者；正是由于若羌的高溫更高而低溫更低，這才導(dǎo)致其平均溫差顯著高于新鄭的平均溫差。

圖1 若羌和新鄭溫度差異

2.1.2 大氣壓強 圖2 為若羌和新鄭的大氣壓強。因為若羌的海拔高度大于新鄭，因此若羌的大氣壓強低于新鄭。若羌、新鄭的平均大氣壓分別為（910.38±2.46）、（999.79±3.22）hPa，二者之間差異顯著，此外，兩地的日最高氣壓和日最低氣壓之間也存在顯著差異。

圖2 若羌、新鄭大氣壓強差異

2.1.3 總降水量、相對濕度 圖3 為若羌和新鄭的總降水量、相對濕度。從圖3 可以看出，若羌、新鄭的平均總降水量分別為（45.03±0.26）、（385.87±3.03）mm，新鄭的降水量顯著高于若羌。在此降水條件下，若羌、新鄭的平均相對濕度存在顯著差異，前者為（40.17±6.19）%，后者為（62.3±5.84）%。

圖3 若羌、新鄭降水和濕度差異

2.1.4 風(fēng)速 風(fēng)速過大會造成棗果脫落而影響產(chǎn)量。從圖4 的統(tǒng)計結(jié)果可以看出，若羌、新鄭的平均風(fēng)速分別為（2.70±0.18）、（1.87±0.17）m/s，可見，若羌、新鄭的風(fēng)速并無顯著差異，風(fēng)速指標(biāo)都未超過10 m/s。

圖4 若羌和新鄭風(fēng)速差異

2.1.5 其他氣象因子 圖5 為新鄭和若羌的日照時數(shù)、蒸發(fā)量和平均水汽壓的統(tǒng)計?？梢钥闯?，其日照時數(shù)小于新鄭，前者為（3 103.00±3.08）h，后者為（2 211.33±11.05）h。若羌、新鄭的蒸發(fā)量分別為（872.17±11.48）、（1 242.63±22.73）mm，這主要是因為若羌存在極端高溫。若羌、新鄭的平均水汽壓分別為（8.77±1.65）、（16.21±1.28）hPa，兩地的平均水汽壓存在顯著差異，這是兩地濕度、降水、大氣壓等多種氣象因素共同作用的結(jié)果。

圖5 新鄭和若羌的光照時數(shù)、蒸發(fā)量和平均水汽壓

2.2 若羌和新鄭灰棗品質(zhì)差異

2.2.1 若羌和新鄭灰棗單果重、果核重、可食率、含水率 從圖6 可以看出，若羌、新鄭的棗果單果重均值分別為（6.77±0.06）、（5.55±0.04）g，二者之間存在顯著差異，且若羌棗果單果重的標(biāo)準(zhǔn)誤差最小，說明若羌棗果不僅單果更重，而且單果重相對均勻。另外，若羌、新鄭的棗果果核重均值分別為（0.29±0.01）、（0.39±0.02）g，若羌棗果的果核重明顯小于新鄭，而且其標(biāo)準(zhǔn)誤差更小。由于若羌棗果的單果重更大而果核重更小，因此若羌棗果的可食率高于新鄭，若羌、新鄭的棗果可食率分別為（96±0.01）%、（90±0.02）%，兩地的棗果可食率均超過了90%，兩地之間并不存在顯著差異。本次試驗所用樣果均為成熟果實，棗果存在少許萎蔫的現(xiàn)象，其含水率相較于市場上出售的鮮果更低。若羌、新鄭的棗果含水率均值分別為（34±0.01）%、（25±0.01）%，兩地的棗果含水率存在顯著差異。

圖6 若羌和新鄭灰棗單果重、果核重、可食率、含水率

2.2.2 果實外形指數(shù) 圖7 為若羌、新鄭棗果的果實外形指數(shù)。果形指數(shù)反映棗果的扁圓程度，該值越大意味著棗果較長，該值越小意味著棗果偏圓。其中若羌和新鄭棗果的縱徑均值分別為（36.14±0.48）、（34.28±0.41）mm，橫徑均值分別為（23.22±0.03）、（22.33±0.32）mm，若羌棗果縱、橫徑均值顯著大于新鄭。若羌棗果果形指數(shù)大于新鄭，若羌棗果偏向于長卵圓形，新鄭棗果偏向于卵圓形。

圖7 果形外形指數(shù)

2.2.3 糖組分及含量 糖組分及含量是評價棗果品質(zhì)的重要指標(biāo)。圖8 為若羌、新鄭灰棗果實中的糖組分及含量，其排序為：可溶性總糖＞還原糖＞蔗糖＞葡萄糖＞果糖。其中，可溶性總糖包括了還原性糖和非還原性糖；還原糖是由全部單糖和部分雙糖構(gòu)成的；蔗糖是非還原性的雙糖，其含量略低于還原糖。若羌、新鄭棗果中的可溶性總糖含量分別為（52.51±0.61）、（44.18±0.78）mg/g，二者之間的差異不顯著，若羌棗果中的蔗糖含量亦大于新鄭，但二者的差異性較小，而若羌棗果中的還原糖含量高于新鄭棗果中的還原糖含量。此外，若羌、新鄭棗果中葡萄糖、果糖含量均較低。人們在評價灰棗果實口感時總是會提及“酸味”，總酸含量直接影響棗果的糖酸比。若羌灰棗的可溶性總糖含量較高，而總酸含量較低，因此若羌灰棗果實的糖酸比高于新鄭，其口感更佳。

圖8 糖組分及含量對比

2.2.4 礦物元素 灰棗之所以受消費者的青睞，一個重要原因是灰棗中包含豐富的礦物元素。如Zn直接參與基因表達、蛋白質(zhì)合成、生物膜維護等生理過程；Fe 是人體合成血紅蛋白的補血成分，對于血氧含量、細胞代謝等具有重要作用，若是人體中的Fe 含量不足，將會阻礙正常的生命活動；Mn 參與多種酶的合成過程，對于蛋白質(zhì)、維生素C 的合成以及脂肪氧化具有促進作用。從圖9 可以看出，若羌、新鄭兩地灰棗中的礦物元素含量排序均為：Ca＞Mg＞Cu＞Zn＞Fe＞Mn。若羌棗果中的 Ca、Mg、Cu 含量均高于新鄭，但兩地之間的差異并不顯著；此外，若羌、新鄭棗果中的Fe 含量分別為0.197 3、0.195 0 mg/kg，Mn 含量分別為 0.007 5、0.007 6 mg/kg，Zn 含量分別為0.30、0.35 mg/kg，兩地之間均無顯著差異。

圖9 不同區(qū)域灰棗果實礦物元素含量

2.2.5 其他營養(yǎng)指標(biāo) 若羌和新鄭灰棗的蛋白質(zhì)含量均值分別為（4.44±0.06）、（4.24±0.09）mg/g；維生素 C 含 量 分 別 為（344.33±10.27）、（346.67±12.35）mg/100 g，說明該指標(biāo)在兩個區(qū)域內(nèi)也無明顯地域差異。

2.3 氣象因子與灰棗果實品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)關(guān)系

表2 為氣象因子與灰棗果實品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果，表3 為灰棗果實品質(zhì)與營養(yǎng)物質(zhì)的相關(guān)性分析。

表2 氣象因子與灰棗果實品質(zhì)的相關(guān)性分析

表3 灰棗果實品質(zhì)與營養(yǎng)物質(zhì)的相關(guān)性分析

2.3.1 外觀指標(biāo) 單果重與日照時數(shù)、平均溫差、蒸發(fā)量呈顯著正相關(guān)，并與最小相對濕度、總降水量具有負相關(guān)性。果核重與平均相對濕度、最小相對濕度、總降水量、平均氣溫呈顯著正相關(guān)，并與平均溫差、平均最高氣溫、日照時數(shù)呈顯著負相關(guān)。含水率與平均溫差、日照時數(shù)、蒸發(fā)量呈顯著正相關(guān)，并與日照時數(shù)、總降水量、最小相對濕度呈顯著負相關(guān)?？墒陈逝c平均溫差、蒸發(fā)量、日照時數(shù)具有正相關(guān)性，并與總降水量、平均相對濕度、最小相對濕度呈顯著負相關(guān)。

2.3.2 棗果糖組分 氣象因子對于灰棗果實中的糖含量起到關(guān)鍵影響，并且氣象因子對于灰棗果實中不同種類糖含量的影響程度存在差異。其中，可溶性總糖含量與日照時數(shù)、平均溫差、蒸發(fā)量呈顯著正相關(guān)，并與總降水量、最小相對濕度、平均相對濕度呈顯著負相關(guān)；還原糖含量與平均溫差、蒸發(fā)量呈顯著正相關(guān)，與總降水量呈顯著負相關(guān)；蔗糖含量主要受到平均最高氣溫、平均溫差、蒸發(fā)量等氣象因子的顯著性影響；灰棗中果糖、葡萄糖含量較低，主要受到蒸發(fā)量的顯著性正向作用；甜度值與蒸發(fā)量、平均溫差具有正相關(guān)性。

2.3.3 礦物元素 棗果中的總酸與Zn 的含量顯著相關(guān)。Ca 與還原糖、葡萄糖、果糖的含量顯著相關(guān)；蛋白質(zhì)含量與單果重、還原糖等顯著相關(guān)。

2.4 氣象因子與灰棗品質(zhì)指標(biāo)的回歸分析

基于氣象因子與灰棗果實品質(zhì)的回歸模型進行分析，結(jié)果見表4。根據(jù)上述結(jié)果看出，若羌、新鄭兩地的風(fēng)速差異較小，所以對灰棗果實品質(zhì)的影響是一致的。在灰棗果實品質(zhì)指標(biāo)中，維生素C 和5種礦物元素（Ca、Mg、Fe、Mn、Cu）的含量與氣象因子的相關(guān)性并不顯著（P＞0.05），其余灰棗果實品質(zhì)指標(biāo)均與氣象因子存在顯著相關(guān)（P＜0.05），其中對灰棗果實品質(zhì)產(chǎn)生主要影響的氣象因子包括：總降水量、最小相對濕度、平均溫度、日照時數(shù)、平均溫差、蒸發(fā)量、平均最高溫度、平均相對濕度。

表4 中的判定系數(shù)都大于68%，各項指標(biāo)的F值都超過了F（0.05），證實了各項灰棗果實品質(zhì)指標(biāo)都受到氣象因子的顯著影響。如94%的單果重與平均溫差具有顯著正相關(guān)性，71.7%的蔗糖積累受到平均溫差的影響，同時甜度值、還原糖也受到平均溫差的重要影響。降水量對于甜度值、蔗糖產(chǎn)生了顯著的負向作用，93.8%的蛋白質(zhì)和90.4%的可溶性總糖也受到降水量的負向影響。延長日照時數(shù)會顯著抑制果核生長，但卻不利于棗果中Zn 的積累。

表4 氣象因子與灰棗果實品質(zhì)的模型分析

3 小結(jié)與討論

灰棗因營養(yǎng)豐富、可補氣血而受到消費市場的青睞，但灰棗品質(zhì)受到栽培地域環(huán)境條件的重要影響。為此，本研究選定了地域環(huán)境條件迥然不同的若羌、新鄭進行比較，以揭示氣象因子與灰棗果實品質(zhì)之間的關(guān)系。新鄭地處溫帶季風(fēng)性氣候區(qū)，夏熱冬冷，日照稀薄，季風(fēng)顯著，降雨充沛；若羌地處溫帶大陸性氣候區(qū)，夏短冬長，四季分明，日照充足，降水稀少。雖然若羌、新鄭的地理間距并不算遠，但兩地灰棗的營養(yǎng)品質(zhì)卻存在明顯差異。

3.1 溫度

灰棗樹喜好溫?zé)釟夂颍覘椆麑嵠焚|(zhì)受到環(huán)境溫度的重要影響，灰棗樹的生長過程和灰棗果實的品質(zhì)形成受到溫度條件的關(guān)鍵影響。若羌、新鄭兩地的平均溫差存在顯著差異，而平均溫差對于單果重、甜度值以及還原糖、蔗糖含量具有顯著的正向作用。甜度是評價灰棗果實品質(zhì)的重要指標(biāo)，而灰棗的甜度取決于棗果中糖分的種類及含量。新鄭的平均溫度較高，有利于Zn 的積累以及果核的生長，同時對于44.5%的總酸含量起到抑制作用。甜酸比例直接影響灰棗果實的口感，由于可溶性總糖的含量相對穩(wěn)定，因此總酸含量成為影響棗果甜酸比例和口感品質(zhì)的關(guān)鍵因子。由于棗果中總酸的形成受到平均溫度的顯著性影響，并且新鄭的平均溫度高于若羌，因此新鄭灰棗果實的總酸含量更低。46%的維生素C 與平均最高溫度具有負相關(guān)性，而新鄭的平均最高溫度略低于若羌，因此新鄭灰棗果實中維生素C 含量更高。

3.2 降水量、濕度

若羌和新鄭兩地的氣候條件存在明顯差異，尤其若羌降水稀少，相對濕度較低，而新鄭降水豐富，其平均相對濕度是若羌的1.5 倍?；覘椆麑嵉奶鸲戎狄约翱扇苄钥偺?、蛋白質(zhì)、蔗糖的含量與總降水量負相關(guān)，而可食率受到最小相對濕度的負向作用。新鄭的總降水量、平均相對濕度較高，灰棗樹的生長環(huán)境更加濕潤，能夠獲得更加充足的水分來供養(yǎng)樹木生長，但由于蒸騰耗水相對減少，蒸騰拉力有所降低，從而導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)積累減少?？梢?，若羌縣降水稀少，本地產(chǎn)出的灰棗果實中卻包含了相對豐富的可溶性總糖、蛋白質(zhì)及蔗糖，并且棗果的可食率、甜度值等更高，因此若羌灰棗果實的整體品質(zhì)更優(yōu)。

3.3 風(fēng)速

新鄭地處溫帶季風(fēng)性氣候帶，雖然季風(fēng)吹拂但卻風(fēng)速較小，且季風(fēng)持續(xù)時間較短，不會對棗樹、棗果生長造成影響。若羌靠近于塔克拉瑪干沙漠，春季頻發(fā)沙塵暴，可是，果園栽植區(qū)域栽種了大片防護林，能夠有效阻隔沙塵，而且成林棗樹能夠有效抵御3 級以下的大風(fēng)，從而消除了風(fēng)速對于灰棗品質(zhì)的影響?；谝陨显颍羟?、新鄭兩地的風(fēng)速并無顯著差異，風(fēng)速對于灰棗果實品質(zhì)的影響較小。

3.4 日照時數(shù)

若羌的緯度大于新鄭，其日照時數(shù)也更多，若羌的平均日照時數(shù)超過3 100 h，而新鄭不到1 300 h。棗樹喜好光亮，尤其在生長期內(nèi)至少要保證1 200 h以上的日照時數(shù)，若羌、新鄭兩地均能滿足這一要求。另外，若是能夠在生長期內(nèi)保持日均光照時間大于10 h，將會為棗果生長提供有利條件，若羌能夠滿足這一需求，因而若羌灰棗的單果重以及可溶性總糖、蛋白質(zhì)含量均較高，整體品質(zhì)較高。此外，日照時數(shù)與其他多個氣象因子（蒸發(fā)量、平均水汽壓、大氣壓、相對濕度等）之間存在相關(guān)性，提高日照時數(shù)能夠帶動其他氣象因子而對于Zn 的積累和果核生長起到綜合作用。

3.5 蒸發(fā)量

棗樹蒸發(fā)量同時受到多項氣象因子的共同影響，比如，日照時數(shù)和平均溫差對于棗樹蒸發(fā)量起到正向作用，總降水量和相對濕度對于棗樹蒸發(fā)量起到負向作用。蒸發(fā)量與平均溫差的相關(guān)性極為顯著，平均溫差越大，越能夠加快棗樹的水分散失，表現(xiàn)為棗樹蒸發(fā)量升高，這加速了棗樹的新陳代謝過程，驅(qū)動著棗樹內(nèi)部物質(zhì)轉(zhuǎn)換過程，最終提高了灰棗果實的單果重、含水率以及可溶性總糖、蔗糖、還原糖、蛋白質(zhì)的含量，尤其灰棗果實的含水率受到蒸發(fā)量的關(guān)鍵影響。