青花椒气候品质评估模型的构建与验证

孙恩虹 张建平 张凯 童建川 苏家奎 叶坤

摘要：【目的】研究关键生育期气象条件对青花椒品质的影响，并构建青花椒气候品质评估模型，为青花椒气候品质评估及区域优势气候资源开发利用等提供技术支撑。【方法】以青花椒品种九叶青为试验材料，于2015—2020年分别在重庆地区11个花椒主产区选择代表性花椒园3～5个取样，测定青花椒品质指标;采用相关分析法筛选出影响青花椒挥发油、麻味素和硒含量等品质指标的主要气象因子，建立气象因子与青花椒品质指标的回归模型;利用模型推算出不同花椒品质等级相对应的气象因子阈值，利用层次分析法构建青花椒气候品质评估模型;以未参与建模的品质检测数据验证模型。【结果】影响青花椒气候品质优劣的关键气象因子为果实膨大期的日照时数（X1）、累计降水量（X2）、气温日较差（X3）、≥85%高湿日数（X4），采收期的日照时数（X5）、累计降水量（X6）、气温日较差（X7）和雨日数（X8），采用层次分析法确定评估模型中各气象因子的权重系数分别为0.19、0.06、0.17、0.13、0.07、0.19、0.06和0.13，青花椒气候品质评估模型为：ICQ=0.19X1+0.06X2+0.17X3+0.13X4+0.07X5+0.19X6+0.06X7+0.13X8。青花椒气候品质划分为特优、优、良和一般4个等级，评估指数（ICQ）相应阈值为ICQ≥0.85、0.75≤ICQ<0.85、0.65≤ICQ<0.75、ICQ<0.65。基于評估模型，对2020年重庆江津几江地区青花椒气候品质进行评估分析，评估指数为0.91，判定为特优等级，与花椒园现场取样检测结果相符。【结论】研究建立的评估方法和指标能客观反映青花椒的品质等级，可应用于青花椒生产的气象条件适宜度服务和花椒采收期预报服务。

关键词： 青花椒;气候品质;气象因子;评估模型

中图分类号： S573;S162.5                          文献标志码： A 文章编号：2095-1191（2021）07-1942-10

Establishment and validation of elevation model of climate quality for Zanthoxylum schinifolium Sieb.et Zucc

SUN En-hong1，2， ZHANG Jian-ping3*， ZHANG Kai1，TONG Jian-chuan4，

SU Jia-kui4， YE Kun1

（1Jiangjin Modern Agrometeorology Experimental Station of Chongqing， Chongqing  402260， China;

2Jiangjin Meteorological Bureau of Chongqing，  Chongqing  402260， China; 3Chongqing Institute

of Meteorological Sciences， Chongqing  401147，  China; 4Jiangjin Agriculture and Rural

Affairs Committee of Chongqing， Chongqing  402260， China）

Abstract：【Objective】The effects of meteorological conditions during the key growth period on quality of Zanthoxylum schinifolium Sieb.et Zucc were researched and the evaluation model of climate quality for Z. schinifolium was established， in order to provide technical support for climate quality evaluation for Z. schinifolium and exploitation and utilization of regional climate resources. 【Method】Took Jiuyeqing Z. schinifolium as material，samples were collected at major producing districts in Chongqing during 2015-2020. Three to five orchards were selected in each district. Quality indexes were tested for Z. schinifolium. Correlation analysis were used to screen climate factors that influenced volatile oil， amide compounds and selenium of Z. schinifolium. Regression model was established by climate factor and quality index. The threshold of climate factors corresponding to the Z. schinifolium quality and classification criteria for climatic conditions of Z. schinifolium were also determined by regression model. Analytical hierarchy process（AHP） were used to establish the evaluation model. To predict the effects of the evaluation model by using the other samples that were not included in the model development. 【Result】There were eight key climate factors that reflected the climate quality of Z. schinifolium， which were sunshine duration（X1）， cumulative precipitation（X2）， daily temperature range（X3）， ≥85% humidity days du-ring the fruit formation period（X4） and sunshine duration（X5）， cumulative precipitation（X6）， daily temperature range（X7）， rainy days（X8） during picking period. The weight coefficients of climate factors were 0.19， 0.06， 0.17， 0.13， 0.07， 0.19， 0.06，0.13，respectively. The climate quality evaluation model of Z. schinifolium was ICQ=0.19X1+0.06X2+0.17X3+0.13X4+0.07X5+0.19X6+0.06X7+0.13X8. The climate quality of Z. schinifolium were divided into 4 grades： extra excellent， excellent，good and normal. The thresholds of evaluation indexes（ICQ） wereICQ≥0.85，0.75≤ICQ<0.85，0.65≤ICQ<0.75 and ICQ<0.65. Based on the model，the comprehensive index of climate quality of Z. schinifolium picked in Jijiang，Jiangjin District，Chongqing in 2020 was 0.91，which was judged as extra excellent and consistent with actual conditions in sampling sites. 【Conclusion】The established evaluation methods and indicators can objectively reflect the quality grade of Z. schinifolium，they can be applied to serve in climate conditions suitability of Z. schinifolium production and harvest forecast of Z. schinifolium.

Key words： Zanthoxylum schinifolium Sieb.et Zucc; climate quality; climate factor; evaluation model

Foundation item： Innovation and Development Project of China Meterological Administration（CXFZ202 1J68）

0 引言

【研究意义】青花椒（Zanthoxylum schinifolium Sieb. et Zucc）属芸香科（Rutaceae）花椒属（Zanthoxylum L.）落叶植物，因果实成熟后为青色而得名，是著名的香料和油料树种，广泛栽培于我国西南地区（姚佳和蒲彪，2010;程敏等，2016）。目前，西南地区主栽的九叶青花椒被全国多个地区引种，已成为乡村振兴的重要支柱产业之一。但花椒品质优劣与气象条件密不可分，即便是同种花椒品种，由于其生长时的光照时间和降水情况不同，其挥发油和麻味素等品质成分也不相同（韩若梅等，2017）。因此，开展青花椒气候品质研究对提高区域气候资源利用，提升农产品经济效益具有重要作用。【前人研究进展】目前，国内已有大量学者采用多元回归和层次分析等方法针对葡萄（张晓煜等，2007）、茶叶（金志凤等，2015）、沙田柚（梁敏妍等，2019）、柑橘（謝远玉等，2019）和油茶（江涤非等，2021）等特色经济作物进行了农产品气候品质评估研究。在花椒品质与气候关系方面也有学者开展了基础研究。李智杰等（2006）应用因子分析法对全国10个花椒主产地的环境因子进行分析，发现花椒产地的温度状况和降水量等气象条件对花椒品质的影响较大。孙玉莲等（2014）采用数理统计方法，利用历史花椒观测资料，研究甘肃临夏地区影响花椒生长的关键生育期及主要气象因子，建立临夏地区花椒各生育期时空动态气候预测模型。杜晋城等（2015）调查不同海拔灵山正路椒的物候期、品质及产量变化，发现花椒物候期随海拔升高而延迟，品质和产量在1800～2600 m内与海拔呈正相关。刘丽等（2017）基于花椒农业气象平行观测试验数据，确定了武都花椒生长关键时期和影响其生长的关键气象要素，在确定适宜性区划指标的基础上，结合GIS技术建立武都山区花椒气候适宜性区划。廖要明和杨文平（2019）对凤县花椒生产的气候条件和主要气象灾害进行系统分析，构建花椒生产的气候影响评价指标体系，实现对区域花椒生产的气候生态适应性定量评估。张群等（2020）采用化学分析方法测定狮子头、美凤椒和秦安1号花椒叶片的黄酮含量，发现花椒叶总黄酮存在显著的季节变化和年际变化，同时花椒叶总黄酮含量与日照百分率、降水量和空气湿度显著相关，与当月的日照百分率呈负相关，与上月的降水量和当月的空气湿度呈正相关。可见，建立气象条件与果实品质指标的量化关系是开展气候品质评估工作的基础。【本研究切入点】目前对影响花椒产量和品质的主要气象条件的响应关系研究虽有涉及，但研究甚少且深度不够，特别是西南地区针对因年际间气候条件差异引起的花椒品质优劣的定量评估鲜有报道。【拟解决的关键问题】基于重庆青花椒主产区（县）不同年份的青花椒品质检测资料和同期气象资料，利用相关分析法、层次分析法和加权求和法研究青花椒主要品质指标与气象要素的关系，构建青花椒气候品质评估模型，以期更好地为青花椒气候品质评估及区域优势气候资源开发利用等提供技术支撑。

1 材料与方法

1. 1 研究资料

1. 1. 1 青花椒品质资料 供试青花椒品种为九叶青，该品种最早发现于重庆市江津区先锋镇，是目前我国栽培面积最大的青花椒品种和最重要的花椒资源之一（徐洁，2007）。青花椒品质生化指标主要包括挥发油和麻味素（余晓琴等，2009b;薛小辉和蒲彪，2013）等。其中，挥发油指青花椒果皮中具有芳香气味、可随水蒸气蒸馏出来且与水不相混溶的挥发性油状物质的总和（唐课文等，2003），是青花椒香气的主要成分;麻味素由一类不饱和脂肪族酰胺组成，是青花椒麻味的主要来源（刘雄等，2004）;此外，由于江津土壤富硒，所产青花椒果实中还富含对人体健康有益的硒元素，因此将青花椒硒含量作为一项重要的花椒品质指标。

本研究所用青花椒品质数据来自2015—2020年重庆地区11个花椒主产区（县）（江津、酉阳、丰都、奉节、南川、铜梁、永川、璧山、合川、潼南和涪陵）的检测资料。每个区（县）选择代表性花椒园3～5个，为保证样本的均一性，同一椒园按东、南、西、北4个方位各选定花椒树2株，共8株，每株花椒树上选取不同方位的果穗，每个样本3个重复。供试九叶青花椒树树龄均为5～6年，管理水平中上，平均产量11250～15000 kg/ha，属当地正常产量水平。青花椒挥发油含量参考《中华人民共和国药典法》（一部）附录中挥发油测定法（甲法）测定;麻味素含量参考DB 50/T 321—2009《花椒麻味物质的检测方法 高效液相色谱法》测定;硒含量参考GB 5009.93—2017《食品安全国家标准 食品中硒的测定》中的原子荧光光谱法测定。此外，青花椒气候品质等级标准还参考GB/T  30391—2013《花椒》、GB/T 30385—2013《香辛料和调味品》、LY/T 1652—2005《花椒质量等级》、LY/T  2042—2012《九叶青花椒丰产栽培技术规程》、QX/T 486—2019《农产品气候品质认证技术规范》和DBS 50/003—2014《食品安全地方标准 保鲜花椒》等6项标准。

1. 1. 2 气象资料 气象资料使用花椒样本对应的区域气象站数据，包括2015—2020年花椒关键生育期内的气温、降水量、空气湿度、雨日数和日照时数。评估所用气象资料为江津区2020年区域站气象观测资料。由于影响青花椒品质的温度、水分、光照和湿度等参与建模的气象要素的量级不同，本研究参照常规农业气象条件定量化等级评价标准（孙秀邦等，2017），建模前对气象数据进行无量纲化处理，将各气象因子统一划分为4个等级，分别赋予0.4～1.0的数值。4个等级赋值标准如下：

Mi=[1.0   Ti01≤Xi≤Ti020.8   Ti11≤XiTi22] （1）

式中，Mi为影响青花椒品质的第i个气候品质指标;Xi为气象因子的实测值;Ti01和Ti02分别为青花椒气候品质特优时气象因子的下限值和上限值;Ti11和Ti12分别为青花椒气候品质优时气象因子的下限值和上限值;Ti21和Ti22分别为青花椒气候品质良时气象因子的下限值和上限值;如果气象因子低于Ti21或高于Ti22，则青花椒气候品质一般。

1. 2 研究方法

1. 2. 1 青花椒气候品质等级划分 结合区域气候特征及青花椒的果实特性（赵志峰，2018;孙恩虹等，2019），参考LY/T 1652—2005《花椒质量等级》中花椒品质分级标准、DBS 50/003—2014《食品安全地方标准 保鲜花椒》、DB 50/T 705—2016《富硒农产品》、相关文献（余晓琴等，2009b）以及花椒生产相关的气象和农业专家依据实际生产中气象因子对花椒生长的影响提出的青花椒分级意见（马力文等，2018），将青花椒挥发油、麻味素和硒含量分为4个等级（表1）。

1. 2. 2 青花椒气候品质评估模型的构建方法 每个区（县）选择7～8个样本共78份样本用于建立模型。首先，运用Pearson简单相关系数（黄娟等，2018）将青花椒挥发油、麻味素和硒含量等检测数据分别与青花椒品质形成关键生育期即果实膨大期（4月上旬—5月下旬）和采收期（6月上旬—7月中旬）内的日照时数、降水量、气温日较差、≥85%高湿日数和降水日数等气象因子分别进行相关分析，筛选出通过显著性检验的气象因子。然后，分别研究挥发油、麻味素、硒含量与相关显著的气象因子的线性、非线性关系（马力文等，2018），选择通过R检验且对青花椒品质形成具有生物学意义的气象因子，建立不同品质指标与气象因子的关系模型，并利用模型推算出影响青花椒品质各气象因子的阈值，进而划分青花椒气候品质等级标准。基于青花椒果实生长发育过程中各气象因子对品质的影响程度，利用层次分析法定量计算，确定各相关性显著气象因子的权重系数、果实膨大期气候品质指数（m1）和采收期气候品质指数（m2），分别由相應关键品质因素的加权和构成，即式（2）：

mi=[m1=j=14ajyjm2=j=58bjyj] （2）

式中，aj、bj分别为果实膨大期气候品质指数和采收期气候品质指数各关键气象因子的权重系数，由层次分析法（AHP）确定（刘遵春等，2006）。yj为各关键气象因子。

最后，按照QX/T 486—2019《农产品气候品质认证技术规范》，采用加权指数求和方法，建立青花椒气候品质评估模型为：

ICQ=[i=1naimi] （3）

式中，ICQ为气候品质评估指数;n为气候品质评估指标的数量;αi为气候品质评估指标的权重。

根据气候品质指数计算结果，结合青花椒生产实际，将青花椒气候品质评估标准统一划分为4个等级，分别为特优（1级）、优（2级）、良（3级）和一般（4级）。

1. 2. 3 青花椒气候品质评估模型检验 为检验该评估方法的适应性，在青花椒主产区（县）各选择2～3个未参与建模的样本，共29个样本用于模型检验。对花椒检测样本及对应气象站点的气象数据进行评估检验，将计算的气候品质评估指数按照分类阈值进行品质等级归类，并与各年份对应取样地点的实测值对应的实际等级对比验证其合理性。

1. 3 统计分析

利用SAS v8对数据进行相关分析和回归分析，采用yaahp进行层次分析，用SigmaPlot 14.0作图。

2 结果与分析

2. 1 青花椒品质指标

由图1可知，青花椒挥发油含量在5.6～7.1 mL/100 g，可见，青花椒挥发油指标高于优等标准;麻味素含量为14.8～18.8 mg/g，高于四川和云南等地的青花椒（余晓琴等，2009b）;依据DB 50/T 705—2016《富硒农产品》硒含量在0.020～1.000 mg/kg有益于人体健康，2015—2020年青花椒果实中硒含量为0.050～0.120 mg/kg，硒含量符合富硒农产品相关标准。青花椒品质数据分析结果表明，青花椒风味和营养俱佳，与实际情况相吻合。但由于年际间气象条件差别较大，导致青花椒品质年际间存在明显差异，2020年挥发油含量最高，2018年麻味素含量最高，2017年硒含量最高。

2. 2 影响青花椒品质关键气象因子的选取

利用青花椒挥发油、麻味素、硒含量品质检测资料和各年份对应站点气象资料进行相关分析，筛选出相关性通过0.05显著性检验的8个气象因子，其中青花椒果实膨大期累计降水量对挥发油和硒含量均有显著（P<0.05，下同）或极显著（P<0.01，下同）影响。如表2表示，青花椒挥发油含量与果实膨大期的日照时数、累计降水量和气温日较差呈极显著或显著正相关，即果实膨大期充足的日照、充沛的降水与较大的气温日较差均有利于挥发油的积累;挥发油含量与采收期的累计降水量呈极显著负相关，表明过多的雨水会导致青花椒含水量过高，且降水天气影响青花椒采收，导致油腺破裂，色泽变暗，严重影响花椒品质。青花椒麻味素含量与果实膨大期≥85%高湿日数呈极显著负相关，高湿日数多会导致青花椒锈病和斑点病等病害发生发展，影响青花椒外观及麻味素等物质含量，与生产实际相符;此外，麻味素含量与采收期的雨日数呈极显著负相关，与采收期的日照时数和气温日较差呈极显著正相关，采收前期青花椒未完全成熟，充足的光热资源可促进麻味素等物质的进一步积累。青花椒硒含量与果实膨大期的累计降水量呈极显著负相关，即青花椒硒含量积累主要在果实膨大期，降水过多可能影响青花椒对硒的吸收，与潘文杰等（2006）的研究结果一致。植物对矿质元素的需求量与其生物量密切相关，且植物对硒的吸收有一定饱和现象（管文文等，2018），花椒果实膨大期果实快速膨大，营养物质大量积累，所以采收期植物硒的吸收变化不大。因此，关键生育期内充足的光照、较大的气温日较差、适宜的降水，以及较少的≥85%高湿日数和雨日数对青花椒最终优良品质的形成较有利。

2. 3 青花椒各品质与气象条件的关系

2. 3. 1 挥发油与气象条件的关系 将各取样点挥发油检测数据与其果实膨大期的日照时数、累计降水量、气温日较差以及采收期的累计降水量等通过显著性检验的气象因子进行回归分析，结果见表3。根据拟合方程，挥发油含量与果实膨大期的日照时数和气温日较差均呈线性关系，日照时数增加50 h，挥发油含量约增加1.20 mL/100 g，日较差提高1 ℃，挥发油含量增加0.97 mL/100 g。挥发油含量与果实膨大期的累计降水量呈对数关系，挥发油含量随累计降水量的增加而升高，当降水量由200 mm增加到300 mm时，挥发油含量增加1.16 mL/100 g。青花椒挥发油含量与采收期的累计降水量呈负线性关系，降水量增加100 mL，挥发油含量降低1.80 mL/100 g。因此，挥发油的积累需要果实膨大期有充足的温光水资源，增强青花椒光合作用，提高光合产物净积累，采收期的降水量不宜过多。

2. 3. 2 麻味素与气象条件的关系 将各取样点麻味素检测数据与其果实膨大期的≥85%高湿日数，采收期日照时数、气温日较差和雨日数等通过显著性检验的气象因子进行回归分析，结果见表4。由表4可看出，麻味素含量与果实膨大期的≥85%高湿日数呈负线性关系，≥85%高湿日数每增加10 d，麻味素含量约降低3.16 mg/g。青花椒麻味素含量与采收期的日照时数和气温日较差均呈线性关系，日照时数增加20 h，麻味素含量约增加1 mg/g;气温日较差提高1 ℃，麻味素含量增加2.491 mg/g。青花椒麻味素含量与采收期的雨日数呈负线性关系，雨日数增加2 d，麻味素含量降低1 mg/g。因此，青花椒采收期更需要晴好少雨天气。

2. 3. 3 硒与气象条件的关系 选择与硒含量极显著相关的果实膨大期累计降水量与硒含量进行回归分析，结果见表5。由表5可看出，青花椒果实中的硒含量与果实膨大期的累计降水量呈对数关系，当降水量由359.30 mm增加到391.69 mm时，硒含量减少0.015 mg/kg，即果实膨大期雨水过多不利于青花椒硒含量的积累和转化。

2. 4 青花椒气候品质等级划分

2. 4. 1 青花椒气候品质评估模型中气象指标的分级赋值 根据青花椒品质等级标准（表1），利用青花椒挥发油、麻味素和硒含量等品质指标与气象因素的回归方程（表3～表5），反推出與青花椒品质相对应的气象因子阈值（表6）。依据表6中气象指标的等级，分别赋予0.4～1.0的数值，将气象数据进行归一化处理。由表6可见，优等级的青花椒一般要求果实膨大期气温日较差在7.7 ℃以上为佳，日照时数在147.0 h以上，利于挥发油和麻味素积累，品质更好。此时，叶片光合作用旺盛，叶面水分蒸发量大，需要充足的水分;相反，雨水过多，日照过少，湿度过大，则会导致硒积累量减少，麻味降低，因此该阶段高湿日数少于23 d，累计降水量126.90～391.69 mm，更有利于青花椒优良品质形成。青花椒一般在6月初陆续进入采收期，采收前期麻味素含量得到进一步积累，保障青花椒优良品质的采收期气候条件要求是多晴朗天气，日照时数大于等于142.0 h，雨日少于30 d，昼夜温差大于6.7 ℃。

2. 4. 2 气候品质构成因素权重系数的确定

2. 4. 2. 1 气候品质综合指数的权重系数 由相关分析筛选出影响青花椒品质的8个气象因子，结合生产实践构造层次结构关系。根据青花椒生长发育特性，即品质指标主要在果实膨大期和采收期形成，再结合专家经验（张玉荣等，2021），利用yaahp层次分析法，确定花椒果实膨大期和采收期气象指数的权重分别为0.55和0.45，如式（4）所示。

ci=[0.55、0.45]   （4）

2. 4. 2. 2 气候品质指数构成因素的权重系数 根据关键生育期各气象要素对青花椒挥发油、麻味素和硒含量的影响程度，结合专家知识，对果实膨大期的4个气象因素构造判断矩阵。模型判断矩阵的一致性检验结果<0.1，通过一致性检验，说明本研究所构造的判断矩阵中各影响因子的相互关系较一致。经计算，果实膨大期日照时数、累计降水量、气温日较差和≥85%高湿日数的权重向量如式（5）。

aj=[0.35、0.11、0.31、0.24]  （5）

同理，构造采收期气象因素判断矩阵，模型判断矩阵的一致性检验结果<0.1，通过一致性检验。经计算，果实采收期日照时数、累计降水量、气温日较差和雨日数的权重向量如式（6）。

bj=[0.16、0.42、0.13、0.29] （6）

综合式（4）、（5）和（6），得到青花椒气候品质评估模型为：ICQ=0.19X1+0.06X2+0.17X3+0.13X4+0.07X5+0.19X6+0.06X7+0.13X8                            （7）

式中，X1～X4分别为花椒果实膨大期的日照时数、累计降水量、气温日较差和≥85%高湿日数，X5～X8分别为花椒采收期的日照时数、累计降水量、气温日较差和雨日数。

2. 5 青花椒气候品质评估模型的验证

为检验模型的评估效果，选用2015—2020年未参与建模的29份青花椒检测样本，按照青花椒品质分类阈值，分别将实测的每项品质要素按照4个等级归类（表1）。同时，对青花椒样本对应站点的气象因子进行分级赋值（表6），将气象数据进行归一化处理;再利用模型估算青花椒气候品质评估指数，并进行气候品质评估指数等级分类（表7）。结果表明，挥发油、麻味素和硒含量实测结果的等级划分与气候品质评估等级变化趋势基本一致，有2个样本将2级估算为1级，有1个样本将1级估算为2级（图2），评估模型预测的准确率为89.7%。总体来看，该评估方法和指标能客观反映青花椒的品质等级，对品质等级的评定效果较好。

2. 6 青花椒气候品质模型的实际应用效果分析

应用构建的青花椒气候品质评估模型，结合区域站2020年4月6日—7月15日的逐日气温（最高、最低气温）、日照时数、空氣相对湿度、降水量和雨日数等观测资料，分析评估2020年青花椒气候品质评估指数。以花椒种植区位上有代表性的江津几江地区为例，用江津几江站2020年气象观测资料计算，得到江津几江地区青花椒气象条件适宜度评估指标，结果见表8。

将表8各气候品质指标代入气候品质评估模型，得到江津几江地区2020年青花椒气候品质评估指数（ICQ）为：ICQ=1.0×0.19+1.0×0.06+1.0×0.17+1.0×0.13+0.8×0.07+0.8×0.19+0.8×0.06+0.8×0.13=0.91。  同理，分别计算江津其他种植区域的青花椒气候品质评估指数，经计算得到气候品质评估指数的平均值为0.91，根据青花椒气候品质评估指数等级划分标准，得到2020年青花椒气候品质等级为特优。2020年4月6日—5月31日为青花椒果实膨大期，气温日较差为8.7～11.0 ℃，较大的昼夜温差有利于花椒果实的快速膨大及挥发油、麻味素和硒的积累与转化;日照时数274.1 h，较充足，对果实的膨大和品质形成较有利;累计降水量171.5～333.1 mm，≥85%高湿日数8 d，雨量充沛但并不过多，雨日数适中，总体有利于花椒果实品质的形成，但不会导致花椒锈病和斑点病等病害发生，从而影响花椒果实外观及挥发油和麻味素的含量。2020年6月1日—7月15日为采收期，日照时数137.2 h，气温日较差6.4～8.8 ℃，对花椒光合产物后期积累无不利影响;累计降水量352.6～635.1 mm，雨日数24～31 d，降水量偏多，对花椒的采收略有影响，但对青花椒果实品质的形成无明显影响。综合上述分析结果，结合气象资料、现场实地调查和企业品质检查结果，整体认为2020年青花椒生长期间的气候条件有利于其品质的形成，计算结果与实际情况较一致。

3 讨论

花椒果实生长发育过程中，气温、日照时数和空气湿度等气象要素对其生长发育具有显著影响（樊惠芳等，2004;张奇等，2018）。分析重庆青花椒主产区连续6年的青花椒品质数据与对应气象要素的相关性，发现青花椒不同品质指标受气象要素影响的关键时期不同，其中，挥发油在果实膨大期达到显著影响的气象因子多于采收期，表明前期气象条件对挥发油影响更大，温光资源不足和水分过少会影响花椒挥发油的积累和转化;麻味素在采收期达到显著影响的气象因子多于果实膨大期，特别是日照时数和气温日较差对花椒麻味素形成仍有一定影响，与余晓琴等（2009a）研究发现花椒麻味素含量的峰值出现时间晚于挥发油的结论相符，即花椒麻味素在采收期还要完成进一步的积累，后期阴雨寡照等气象条件会影响麻味素含量;硒含量的关键期是果实膨大期，与潘文杰等（2016）研究发现作物硒含量积累主要集中在生长发育中期的结论一致。

不同气象要素对花椒果实品质影响程度不同，其中青花椒果实膨大期的日照时数和气温日较差，采收期累计降水量对青花椒品质影响最大，其权重分别为0.19、0.17和0.19，其次是果实膨大期的高湿日数、采收期的雨日数，其权重系数均为0.13;果实膨大期的累计降水量，采收期的日照时数和气温日较差对青花椒品质的影响相对较小，其权重分别为0.06、0.07和0.06。在果实膨大期，不仅光照和气温日较差影响花椒品质形成，而且降水的多寡和≥85%高湿日数也会影响花椒营养物质的积累，降水过少不利于花椒光合作用形成挥发油;相反降水过多，影响花椒根系活力且土壤有效硒有一定损失，不利于花椒对硒的吸收和积累（潘文杰等，2016）。

本研究基于花椒气候品质指标，采取易于获取资料的气象要素，利用层次分析法和加权求和法，同时结合专家经验与花椒生产实际，从而构建青花椒气候品质评估模型，可反映年际间气候变化对花椒品质产生的影响，突破了传统定性描述花椒品质的方法，实现了从气象学角度对花椒品质等级的量化评估，可为年份花椒评级提供参考依据，有助于提升花椒气候品质和品牌内涵。青花椒气候品质评估模型是结合青花椒生长的地理气候特点和实际农业生产需求而设计，引入了花椒果实硒含量作为花椒品质指标之一，在作物气候品质评估方面具有一定的创新性，应在实践中进一步检验、修正、补充和完善。

4 结论

气候品质评估结果将青花椒划分为特优、优、良好、一般4个等级，符合当地生产实际，对椒农提高青花椒的商品价值具有积极意义。同时，明确了适宜花椒品质形成各气象指标的适宜度值，研究结果不仅可应用于青花椒气候品质的评估，还可进一步开展研究订正指标，运用于青花椒生产的气象条件适宜度服务和花椒采收期预报服务。

参考文献：

程敏，高阳华，杨世琦，叶勤玉，齐会娟，赵彤. 2016. 重庆市花椒气候生态区划研究[J]. 西南师范大学学报（自然科学版），41（6）：53-59. doi：10.13718/j.cnki.xsxb.2016.06.010. [Cheng M，Gao Y H，Yang S Q，Ye Q Y，Qi H J，Zhao T. 2016. On climatic ecological regionalization of Zanthoxylum bungeanum in Chonging[J]. Journal of Southwest China Normal University（Natural Science Edition），41（6）： 53-59.]

杜晋城，代仕高，王泽亮，李德荣，马文宝，陈炙，罗成荣. 2015. 不同海拔高度对灵山正路椒产量和品质的影响[J]. 经济林研究，33（2）： 97-100. doi： l0.14067/j.cnki. 1003-8981.2015.02.017. [Du J C，Dai S G，Wang Z L，Li D R，Ma W B，Chen Z，Luo C Y. 2015. Effects of diffe-rent altitudes on yield and quality of Zanthoxylum bungeanum ‘Lingshan[J]. Nonwood Forest Research，33（2）： 97-100.]

樊惠芳，郭旭新，程斌，王稳江，徐凤兰. 2004. 渭北旱原花椒产量与水分关系的研究[J]. 西北林学院学报，19（4）：32-34. [Fan H F，Guo X X，Cheng B，Wang W J，Xu F L. 2004. Studies on the relationship between the yield and moisture of Chinese Prickly Ash in Weibei arid area[J]. Journal of Northwest Forestry University，19（4）：32-34.]

管文文，戴其根，张洪程，尹雪斌. 2018. 水稻不同生育期对硒的吸收、转运及累积规律[J]. 土壤，50（6）： 1150-1154. doi：10.13758/j.cnki.tr.2018.06.014. [Guan W W，Dai Q G，Zhang H C，Yin X B. 2018. Accumulation and distribution of selenium in rice （Oryza sativa） at different growth stages[J]. Soil，50（6）：1150-1154.]

韩若梅，何盒，申怡飞，张丁玲，刘淑明. 2017. 不同种源大红袍花椒种实特性及主要化学成分的地理变化[J]. 西北农林科技大学学报（自然科学版），45（6）：69-82. doi： 10.13207/j.cnki.jnwafu.2017.06.010. [Han R M，He H，Shen Y F，Zhang D L，Liu S M. 2017. Geographical varia-tions of seed characteristics and main chemical components of Zanthoxylum bungeanum with different provenances[J]. Journal of Northwest A & F University （Natural Science Edition），45（6）： 69-82.]

黄娟，李新建，吴新国，王雪姣，张仕明，范金霞. 2018. 库尔勒香梨气候品质评价指标及模型的研究[J]. 沙漠与绿洲气象，12（3）：87-94. doi：10.12057/j.issn.1002-0799.2018. 03.0013. [Huang J，Li X J，Wu X G，Wang X J，Zhang S M，Fan J X. 2018. Research on evaluation index and model of the climatological quality for the korla fragrant pear[J]. Desert and Oasis Meteorology，12（3）：87-94.]

江涤非，郭海峰，卿燃莉，李矛，贾海鹰. 2021. 邵阳县油茶种植气候适宜性评价[J]. 江西农业学报，33（1）：76-81. doi：10.19386 /j.cnki.jxnyxb.2021.01.14. [Jiang D F，Guo H F，Qing R L，Li M，Jia H Y. 2021. Climate suitability evaluation of Camellia in Shaoyang County[J]. Acta Agriculturae Jiangxi，33（1）：76-81.]

金志凤，王治海，姚益平，李仁忠，王岳飞，卢建伟，叶建刚，徐平. 2015. 浙江省茶叶气候品质等级评价[J]. 生态学杂志，34（5）： 1456-1463. [Jin Z F，Wang Z H，Yao Y P，Li R Z，Wang Y F，Lu J W，Ye J G，Xu P. 2015. Evaluation of tea climate quality grade in Zhejiang[J]. Chinese Journal of Ecology，34（5）： 1456-1463.]

李智杰，孔德詳，邓振义，段宏斌，廉坡. 2006. 不同产地花椒多指标综合排序及环境因子影响分析[J]. 西北林学院学报，21（5）：74-77. doi：10.3969/j.issn.1001-7461.2006.05. 017. [Li Z J，Sun D X，Deng Z Y，Duan H B，Lian P. 2006. The analysis on the comparison of comprehensive indexes about seeds of bunge prickly ash produced in di-fferent areas and environmental factors[J]. Journal of Northwest Forestry University，21（5）：74-77.]

梁敏妍，黄翠银，张羽，罗晓玲，王华，史丽，杜尧东. 2019. 广东仁化县与广西容县沙田柚气候生态适应性比较[J]. 南方农业学报，50（11）：2496-2503. doi：10.3969/j.issn. 2095-1191.2019.11.16. [Liang M Y，Huang C Y，Zhang Y，Luo X L，Wang H，Shi L，Du Y D. Climatic and ecological adaptability of Shatian pomelo：A comparative analysis between Renhua of Guangdong and Rongxian of Guangxi[J]. Journal of Southern Agriculture，50（11）：2496-2503.]

廖要明，杨文平. 2019. 凤县花椒生产气候条件和灾害分析[J]. 中国农学通报，35（23）：84-90. doi：10.11924/j.issn. 1000-6850.casb19030104. [Liao Y M，Yang W P. 2019. Analysis of climate condition and disaster for Chinese prickly ash production in Fengxian County[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin ，35（23）：84-90.]

刘丽，张燕，孙畅，蒲静. 2017. 甘肃武都花椒生长气象条件分析及气候适应性区划研究[J]. 中国农学通报，33（19）： 126-132. doi：10.11924/j.issn.1000-6850.casb17030121. [Liu L，Zhang Y，Sun C，Pu J. 2017. Pepper in Wudu district，Gansu： Meteorological condition analysis and climate adaptability regionalization[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin，33（19）： 126-132.]

刘雄，阚建全，付陈梅，陈宗道，聂勋杰. 2004. 花椒麻味成分的提取与分离技术[J]. 食品与发酵工业，30（9）：112-116. doi：10.3321/j.issn：0253-990X.2004.09.028. [Liu X，Kan J Q，Fu C M，Chen Z D，Nie X J. 2004. Study on extracting and separating spicy components from Zanthorylum bungeanum[J]. Food and Fermentation Industries，30（9）：112-116.]

刘遵春，包东娥，廖明安. 2006. 层次分析法在金花梨果实品质评价上的应用[J]. 西北农林科技大学学报（自然科学版），34（8）： 125-128. doi：10.3321/j.issn：1671-9387. 2006.08.025. [Liu Z C，Bao D E，Liao M A. 2006. Application of analytic hierarchy process in evaluating Jinhua pear quality[J]. Journal of Northwest Sci-Tech University of Agriculture And Forestry（Natural Science Edition），34（8）： 125-128.]

马力文，李剑萍，韩颖娟，李万春. 2018. 贺兰山东麓‘赤霞珠品质形成气象条件与评级方法研究[J]. 中国生态农业学报，26（3）：453-466. doi： 10.13930/j.cnki.cjea.170579. [Ma L W，Li J P，Han Y J，Li W C. 2018. Meteorological conditions and rating method of quality formation of ‘Cabernet Sauvignon grape in eastern foothills of Helan Mountain[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture，26（3）： 453-466.]

潘文杰，黄建国，姜超. 2006. 烤烟硒积累及其与土壤和气候关系[J]. 植物营养与肥料学报，12（2）：260-265. doi：10. 11674/zwyf.2006.0220. [Pan W J，Huang J G，Jiang C. 2006. Se accumulation in flue-cured tobacco related to soil and climate[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science，12（2）： 260-265.]

孙恩虹，赵洁，韩旭，何永坤. 2019. 不同采收期江津青花椒气候品质变化[J]. 农学学报，9（4）： 88-91. doi：10.11923/j.issn.2095-4050.cjas18020011. [Sun E H，Zhao J，Han X，He Y K. 2019. Zanthoxylum schinifolium Sieb.et Zucc in Jiangjin：Climate quality change with harvesting time[J]. Journal of Agriculture，9（4）： 88-91.]

孙秀邦，陶曙华，田青，曹树新，刘瑞娜，王周青，陈欣鑫. 2017. 安徽泾县春茶开采期预报及气候品质评价[J]. 中国农学通报，33（29）：49-54. [Sun X B，Tao S H，Tian Q，Cao S X，Liu R N，Wang Z Q，Chen X X. 2017. Forecast of first plucking date of spring tea and evaluation of tea climate quality grade in Jingxian，Anhui[J]. Chinese Agri-cultural Science Bulletin，33（29）：49-54.]

孫玉莲，边学军，韦伯龙，刘洪，张锦泉. 2014. 甘肃临夏地区花椒生态气候适应性分析与产量动态模型[J]. 西南农业学报，27（2）： 846-848. [Sun Y L，Bian X J，Wei B L，Liu H，Zhang J Q. 2014. Analysis of eco-climate suitabi-lity of prickly ash and climatic model of yield dynamic in Gansu Linxia[J]. Southwest China Journal of Agricultural Sciences，27（2）： 846-848.]

唐课文，阎建辉，许友，王志刚. 2003. 花椒挥发油的化学成分分析[J]. 分析化学，31（3）：384. doi：10.3321/j.issn：0253-3820.2003.03.037. [Tan K W，Yan J H，Xu Y，Wang Z G. 2003. Analysis of chemical components of volatile oil from Zanthoxylum bungeanum Maxin[J]. Chinese Journal of Analytical Chemis，31（3）：384.]

谢远玉，王培娟，朱凌金，陈星，黄莹. 2019. 基于气象因子的赣南脐橙气候品质指标评价模型[J]. 生态学杂志，38（7）：2265-2274. doi：10.13292/j.1000-4890.201907.028. [Xie Y Y，Wang P J，Zhu L J，Chen X，Huang Y. 2019. Climate quality evaluation model for navel orange in Ganzhou[J]. Chinese Journal of Ecology，38（7）：2265-2274.]

徐洁. 2007. 九叶青花椒的起源及遗传多样性研究[D]. 重庆： 西南大学. [Xu J. 2007. Studies on the origin and genetic diversity in Zanthoxylum armatum v. novemfolius[D]. Chongqing： Southwest University.]

薛小辉，蒲彪. 2013. 花椒风味成分研究与产品开发现状[J]. 核农学报，27（11）：1724-1728. doi：10.11869/hnxb.2013. 11.1724. [Xue X H，Pu B. 2013. Research and development situation of Zanthoxylum bungeanum flavor component and products[J]. Journal of Nuclear Agricultural Scien-ces，27（11）：1724-1728.]

姚佳，蒲彪. 2010. 青花椒的研究进展[J]. 中国调味品，35（6）：35-39. doi：10.3969/j.issn.1000-9973.2010.06.005. [Yao J，Pu B. 2010. Research progress on Zanthoxylum schinifolium Sieb. et Zucc[J]. China Condiment，35（6）：35-39.]

余晓琴，吴素蕊，阚建全，陈宗道. 2009a. 重庆江津花椒不同采收时期的品质变化[J]. 食品与发酵工业，（35）： 164-167. [Yu X Q，Wu S R，Kan J Q，Chen Z D. 2009a. Study on the quality changes of Jiangjin Zanthoxylum Schinifolium Sieb.et Zucc in different periods[J]. Food and Fermentation Industries，（35）： 164-167.]

余晓琴，郑显义，阚建全，郭静. 2009b. 红花椒和青花椒主要品质特征指標值的评价[J].食品科学，30（15）： 45-48. doi：10.3321/j.issn：1002-6630.2009.15.009. [Yu X Q，Zheng X Y，Kan J Q，Guo J. 2009b. Evaluation of speci-fic quality of Zanthoxylum bungeanum Maxim and Zanthoxylum schinifolium Sieb. et Zucc[J]. Food Science，30（15）： 45-48.]

张群，陈红林，郑涛，苏柯星，张聪珍，刘淑明. 2020. 花椒叶黄酮含量的变化及其与气象因子的关系研究[J]. 西北林学院学报，35（3）： 43-47. doi：10.3969j.issn.1001-7461. 2020.03.07. [Zhang Q，Chen H L，Zheng T，Su K X，Zhang C Z，Liu S M. 2020. Seasonal variation of flavonoid content in the leaves of Zanthoxylum bungeanum and its relationship with meteorological factors[J]. Journal of Northwest Forestry University，35（3）： 43-47.]

张奇，任利明，梁宏喆，王海，刘淑明. 2018. 气象条件对不同品种花椒果实生长发育的影响[J]. 西北林学院学报，33（5）：111-115. doi：10.3969/j.issn.1001-7461.2018.05.17. [Zhang Q，Ren L M，Liang H Z，Wang H，Liu S M. 2018. Effects of meteorological conditions on the growth of different varieties of pepper fruit[J]. Journal of Northwest Forestry University，33（5）：111-115.]

张晓煜，亢艳莉，袁海燕. 2007. 酿酒葡萄品质评价及其对气象条件的响应[J]. 生态学报，24（2）： 429-436. doi：10. 3321/j.issn：1000-0933.2007.02.039. [Zhang X Y，Kang Y L，Yuan H Y. 2007. The quality evaluation of wine grape and its respond to weather condition[J]. Acta Ecological Sinica，24（2）： 429-436.]

张玉荣，周显青，彭超. 2021. 不同储藏年限稻谷的品质及蒸谷米加工适应性分析[J]. 食品科学，42（9）：39-45. doi：10.7506/spkx1002-6630-20200422-281. [Zhang Y R，Zhou X Q，Peng C. 2021. Quality and parboiled rice processing suitability of rice with different storage times[J]. Food Science，42（9）：39-45.]

赵志峰. 2018. 花椒中的麻味物质[M]. 成都：四川大学出版社： 1-8. [Zhao Z F. 2018. The numb-taste components of Zanthoxylum[M]. Chengdu： Sichuan University Press：1-8.]

（责任编辑 麻小燕）