中粒种咖啡品种比较试验

闫林 黄丽芳 王晓阳 林兴军 孙燕 陈鹏 龙宇宙 董云萍

摘 要 为筛选出适宜海南种植的咖啡新品种，2010—2015年对2个咖啡品种（系）兴1和兴28 进行田间比较试验，以热研2号为对照，系统进行农艺性状、经济性状和品质性状的测定和分析。结果表明：兴1鲜干比小，百粒重和出米率显著高于热研2号，产量为1.92 kg/株，比对照增产24.67%，品质风味好；兴28 鲜干比小，百粒重大，出米率高，干豆产量为2.26 kg/株，比对照热研2号增产46.75%，营养成分含量高，品质风味好。因此，兴1、兴28这2个中粒种咖啡品种性状优良，可作为在低海拔地区推广应用的候选品种。

关键词 中粒种咖啡；品种比较；生长；产量；品质

中图分类号 S571.2 文献标识码 A

Comparative Trial of Robusta Coffee Cultivars

Abstract In order to select suitable robusta coffee varieties for planting in Hainan， field comparisons of two Coffea robusta varieties were carried out in 2014-2015， and Reyan 2 was used for the control. The characteristics including agronomic characters， economic characters， quality characters were tested. The results showed that Xing 1 had small fresh-dry ratio， weights of 100 beans and rate of fruit out of green coffee beans were significantly more than that in the control. The yield of coffee bean of Xing 1 was 1.92 kg per plant， 24.67% more than the control. Xing 28 had small fresh-dry ratio， high weights of 100 beans and rate of fruit out of green coffee beans， presented a high level of biochemical compounds and good cup quality. The yield of coffee bean of Xing 28 was 2.26 kg per plant， 46.75% more than the control. Xing 1 and Xing 28 presented a high level of biochemical compounds and good cup quality， those were extreme varieties in low elevation region， and futher field trials and promotion would be carriede out.

Keywords robusta coffee； varieties comparisons； growth； production； bear quality

DOI 10.3969/j.issn.1000-2561.2018.07.003

咖啡為茜草科（Rubiaceae）咖啡属（Coffea）多年生灌木或小乔木，产量、产值和消费量均居三大饮料作物之首[1-3]。生产上栽培的主要有阿拉比卡咖啡（俗称“小粒种咖啡”， Coffea Arabica L.）和罗布斯塔咖啡（俗称“中粒种咖啡”，Coffea canephora Pierre ex Froehner），分别占据世界咖啡产量的60%和40%[4-5]。我国从20世纪50年代开始规模化种植，逐渐形成海南和云南两大咖啡生产基地，其中海南以中粒种咖啡为主，云南以小粒种咖啡为主，2015年种植面积12万hm2，产量14万t，消费量13.3万t，总产值21.04亿元。近年来，在海南省大力支持下，澄迈、万宁等地着手振兴咖啡产业，鼓励农民扩大种植。2014年海南咖啡种植面积530多公顷、产量230 t，分别占全国的0.47%和0.17%[6]。

中国热带农业科学院香料饮料研究所（简称“香饮所”）一直致力于咖啡品种选育研究，20世纪90年代选育出24-1、24-2等8个高产无性系，在海南低海拔地区推广种植，取得了较好的经济效益[7-9]。目前生产上种植的品种主要为早期选育的品种，结构较单一，难以满足生产和消费市场的需求。近几年，香饮所通过实生选育，又陆续筛选出产量高、品质优的无性系兴1和兴28，为进一步对选育的品种进行评价，于2010—2015年在中粒种咖啡优势产区万宁兴隆布置品种比较试验，以2013年国审的热研2号为对照，对其农艺性状、经济性状和品质性状进行鉴定评价，以期筛选出适合海南地区种植的产量高、品质优的咖啡新品种，满足咖啡产业发展的需求。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试材料 试种品种为香饮所选育的咖啡品系兴1和兴28，以热研2号为对照。

1.1.2 试验地概况 试验区设在海南省万宁市兴隆华侨农场53队，位于海南省东南部，北纬18°44′，东经110°12′，属热带季风气候类型。年平均温度24.3 ℃，最冷月均温18.0 ℃，年均降雨量2 123.0 mm，相对湿度85%，5—10月为雨季，11月至次年4月为旱季，常风小。试验地土壤为沙壤土。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 试验利用树龄和树势一致的中粒种咖啡老树截干后抽生新干做砧木，以参试品种母树芽条为接穗，采用单芽腹接法芽接。老咖啡树2009年截干更新，2010年11月采集芽条芽接，采用随机区组设计，3次重复，测试小区每一品种芽接15株，株距2.5 m，行距3.0 m。试验按照中等管理水平进行管理。

1.2.2 试验调查与测定

（1）农艺性状

生长量测定：选取生长正常的植株10株，每年测定茎粗、株高、冠幅、一级分枝对数、最长一分枝长度、最长一分枝粗度和和最长一分枝节间距。在嫁接1 a后开始测定，连续测定3 a（2011—2013年）。

果实和种子大小测定：2015年，随机选取20个内有2粒种子的成熟果实，测量果实纵径、果实横径、果实侧径、果形指数，随机选取20粒种子，测量种子纵径、种子横径、种子侧径。

（2）产量性状

测定项目主要有单株鲜果重、单株干豆重、鲜干比、百粒干豆重和出米率。在果实投产时开始测定，连续测定3 a（2013—2015年）。

在果实成熟期，每处理随机选取5株挂牌，每次采收单株成熟鲜果称重并记录，待全株果实采收结束统计单株成熟鲜果重量。

在果实盛熟期，每个处理将当天采集的鲜果混合，每个重复称取500 g鲜果，脱去果皮、脱胶、清洗后置于烘箱中50 ℃烘干至恒重，制成带壳干豆，冷却后称重，重复3次。

从每个带壳干豆样中数取100粒干豆并称重，重复3次。人工脱去内果皮，称量咖啡米重量。

鲜干比=鲜果质量（g）/带壳干豆质量（g）；

出米率（%）=咖啡米质量（g）/鲜果质量（g）× 100%；

百粒干豆重（g）=100粒带壳干豆质量（g）；

单株干豆产量（g）=单株鲜果重（g）/鲜干比。

（3）营养成分分析

2015年制备咖啡样品，进行营养成分检测分析。检验方法：咖啡因按GB_5009.139-2014测定，蔗糖按GB/T 22221-2008测定，灰分按GB/T 5009.4-2010测定，蛋白质用杜马斯燃烧法测定，粗脂肪用超声离心法测定，粗纤维按GB/T 5009.10-2003测定，水浸出物按GB/T 8305-2002测定。

（4）杯评质量鉴定

将各品种咖啡豆样品送往台湾进行杯测。杯测满分为 100 分，评测项目包括香气、酸度、风味、醇度、回甘度、平衡度、个人感觉、余韵、一致性和干净度共10项，每项满分为10分。

1.3 数据分析

试验数据采用DPS 7.05统计软件进行分析。采用Microsoft Excel 2007进行数据处理，并用DPS7.05版统计软件进行方差分析，Duncan多重比较作差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 生长特性

2.1.1 株高 定植后各年份不同品種生长特性如表1所示。从3年数据来看，兴28株高最低，为126.4 cm；兴1株高最大，达到156.3 cm。嫁接后前3年（2011—2013年）各年均以兴28最低，显著低于对照和兴1，兴1和对照差异不显著。说明兴28株高矮小。

2.1.2 冠幅 从3年平均数据来看，兴28植株冠幅最小，为204.4 cm；兴1冠幅最大，达到261.3 cm。1年生（2011年）植株冠幅各品种间差异不显著；2年生植株冠幅以兴1最大，显著大于兴28和热研2号；3年生兴1冠幅与对照差异不显著，但显著大于兴28。说明兴28冠幅较小。

2.1.3 茎粗 茎粗是衡量植株生长是否粗壮的重要指标。从3 a平均数值来看，兴1植株最粗，兴28次之，对照热研2号最细。除两年生（2012年）兴1茎粗与兴28差异显著外，其他各年份各品种间差异均不显著。

2.1.4 一分枝对数 从3 a平均数据来看，兴1一分枝对数最多，为27对，而兴28与对照相当。2011—2013年各年均以兴1最多，显著高于对照和兴28，而兴28和对照差异不显著。说明兴28植株主干节间短，株形紧凑。

2.1.5 最长一分枝长度 从3 a平均数据来看，兴28和兴1最长一分枝长度均小于对照热研2号，兴28为88.3 cm，兴1为97 cm。一年生（2011年）兴28与对照和兴1差异显著，兴1和对照热研2号差异不显著；两年生（2012年）各品种最长一分枝长度差异不显著；三年生（2013年）兴28与对照热研2号差异显著，兴1与对照差异不显著。

2.1.6 最长一分枝粗度 从3 a数量来看，兴1一分枝粗度最细，兴28较粗。除了两年生（2012年）兴1与对照差异显著外，其他各年份各品种间最长一分枝粗度差异均不显著。说明兴28枝条粗壮，不易弯曲，而兴1枝条细软，结果后易弯曲。

2.1.7 一分枝节间距 从3 a数据来看，各参试品种一分枝节间距均小于对照热研2号。一年生（2011年）和三年生（2013年）的兴28和兴1节间距显著低于对照热研2号；两年生（2012年）兴1显著小于对照热研2号，兴28与对照差异不显著。

2.1.8 果实和种子大小 从表2可以看出，兴28鲜果最大，兴1次之，对照热研2号果实最小；兴28果实为圆球形，兴1为长圆球形，热研2号为短圆球形。兴1种子最大，兴28次之，对照热研2号种子最小。

2.2 产量性状

2.2.1 鲜果和干豆产量 从表3可以看出，各参试品种投产前3 a的单株鲜果平均产量以兴28最高，为8.30 kg/株；兴1次之，为7.42 kg/株；对照热研2号产量最低。各年兴28和兴1鲜果产量均与对照差异不显著。兴28和兴1分别比对照增产27.3%和13.8%。

从各参试品种投产前3年的单株干豆平均产量可以看出，兴28产量最高，为2.26 kg/株；兴1次之，为1.92 kg/株；对照热研2号产量最低。2013年即投产第1年，兴28单株干豆产量最高（1.62 kg），兴1次之（1.32 kg），二者高于对照热研2号，但差异不显著。2014年即投产第2年，兴28单株干豆产量最高，为3.86 kg/株，显著高于兴1和对照热研2号，兴1产量与对照相当。2015年即投产第3年，兴1单株干豆产量最高，为2.02 kg；兴28次之，为1.30 kg，均高于对照热研2号0.98 kg，但差异不显著。兴28和兴1分别比对照增产46.8%和24.7%。

2.2.2 鲜干比、百粒重和出米率 结果如表4所示。咖啡鲜干比是指咖啡鲜果重与相应干豆重的比例，它反映咖啡干物质的积累程度和利用价值，是评判咖啡品系优良性状的重要指标，鲜干比越低则干物质积累越高效，干豆得率越高。从3 a平均数据来看，各参试品种鲜干比呈极显著差异。兴28和兴1鲜干比最小，与对照热研2号存在极显著差异。2013年兴1与对照存在显著差异，2014年兴28与对照热研2号差异显著；2015年兴1鲜干比最小，兴28次之，兴28、兴1与对照热研2号存在显著差异。

3 a平均数据来看，兴1百粒重最大，其次为兴28，与对照差异显著。不同年份各品种百粒重也不一样，2013年，兴1百粒重最大（18.42 g），显著大于对照热研2号，兴28为15.59 g，与热研2号差异不显著；2014年兴1百粒重最大，为20.82 g，与兴28和对照差异显著。2015年兴1最大，与对照热研2号差异显著，兴28百粒重大于对照，但差异不显著。

各品种出米率差异显著。兴28和兴1出米率显著大于对照。除2015年兴28和兴1的出米率均显著高于对照，其他年份各品种与对照差异不显著。

2.3 品质性状

2.3.1 营养成分 咖啡商品豆蛋白质、粗脂肪、水浸出物、蔗糖这几项指标含量与咖啡质量呈正相关。从表5可以看出，粗脂肪含量以兴28最高，为10.11%；兴1次之，为8.01%，均高于对照热研2号。蛋白质是咖啡豆烘焙过程中重要的香气前体物质。兴28蛋白质含量与热研2号相当，分别为17.09%和17.39%，兴1低于对照热研2号。兴28水浸出物含量和热研2号相当，均为32.2%；

兴1为27.86%，比热研2号低。兴1咖啡因含量与热研2号相当，分别为2.60、2.54 g/100 g（干重）；兴28咖啡因含量小于对照热研2号。兴28和兴1粗纤维含量均低于对照。兴28灰分含量为5.03%，略高于对照（4.91%）；兴1低于对照。蔗糖含量为兴28最高（6.48 g/100 g），高于对照热研2号（5.46 g/100 g）；兴1为5.18 g/100 g，与对照相当。

2.3.2 杯品品质 各参试品种和对照品种杯品质量鉴定结果如表6所示。兴28和兴1杯品分分别为81分和83分，高于对照热研2号（79.75分）。

3 讨论

咖啡是世界三大饮料作物之一，也是海南特色经济作物，高产和优质是咖啡育种的主要目标。从3个品种产量表现来看，兴28和兴1鲜果和单株干豆平均产量均表现最高，而且兴28干豆产量与对照达显著性差异水平。鲜干比反映咖啡干物质的积累程度和利用价值，兴28和兴1鲜干比最小，与对照热研2号存在极显著差异。兴1百粒重最大，其次为兴28，均与对照存在显著差异。兴28和兴1出米率显著大于对照。根据历年产量表现来看，各参试品种第2年产量最高，但第3年产量略有下降，这可能与2013年12月及2014年2月咖啡开花期低温导致花芽受冻害不能正常发育有关。综合产量相关性状来看，兴28和兴1均表现优良。

中粒种咖啡味浓而香，但中粒种咖啡品种间也有差别。香味是咖啡品质的生命，蛋白质、脂肪、蔗糖是香气的重要来源，含量越高，品质风味越好[10-13]。蛋白质是咖啡烘焙过程中的重要香味前体物，在烘焙过程中，蛋白质变性并分解，二硫化芳香化合物和巯基蛋白质发生交互反应。本研究蛋白质含量为16.11%～17.39 %，与前人研究的巴西主栽商业品种蛋白质含量（14.9%～ 17.0%）[14]和海南品种蛋白质含量（13.4%～ 16.4%）[12]基本一致。脂肪在咖啡风味上占有极为重要的角色，挥发性脂肪是咖啡香气主要来源。本研究粗脂肪含量为6.03%～10.11%，略低于与前人研究结果（13.0%～17.0%）[15-16]，与董文江等[11]研究结果（8.60%～12.03%）基本一致。蔗糖是咖啡豆种最丰富的碳水化合物，在烘焙过程中起着香气前驱物的作用，最终影响到咖啡的风味。前人研究结果为 3.8～10.7 g/100 g，而且研究结果表明中粒种咖啡蔗糖含量低于小粒种咖啡[17]，Perrone等[18]研究表明中粒种咖啡蔗糖含量为6.40 g/100 g，本研究结果中的蔗糖含量为5.18～ 6.48 g/100 g，与前人研究结果一致。

从5个品种在生长期的综合比较看，对照热研2号植株高，冠幅大，一级分枝长而粗；果實和种子小，果实呈短圆球形，产量较高，品质风味较好；但一分枝节间长，百粒重和出米率低，鲜干比较大。兴28 植株矮生，冠幅小，主干粗壮，一级分枝数多而粗，节间短；果实和种子大，果实呈圆球形，鲜干比小，百粒重大，出米率高，产量显著高于热研2号；营养成分含量高，品质风味好，是综合性状优良的品种。兴1植株高，主干粗壮，冠幅大，一级分枝数多，节间短；果实和种子大，果实呈长圆球形，鲜干比小，百粒重和出米率显著高于热研2号，产量高；咖啡因含量与对照相当，品质风味好，是综合性状优良的品种；但一级分枝细，挂果多，容易引起枝条下垂和断裂。因此，兴1、兴28这2个中粒种咖啡品种性状优良，可在海南其他地方进行进一步的生产试验并推广种植。

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