不同海拔和采摘期下遵义花椒的品质、次生代谢产物初步研究

陈良万

（遵义职业技术学院，贵州遵义 563000）

花椒（Zanthoxylum bungeanumMaxim.）为芸香科（Rutaceae）花椒属（Zanthoxylum）落叶小乔木植物，其成熟时色泽鲜红，是一种集食用、香料、化工、药材及观赏价值于一体的树种，经济价值极高，被誉为中国“八大味”之一。花椒中含有大量的花椒麻素（又称花椒酰胺）和花椒精油，其中花椒麻素可刺激舌黏膜及触觉神经而产生强烈麻味，具有麻醉、抑菌、杀虫、镇痛等生理功能；花椒精油作为花椒的次生代谢物质，是花椒香气的主要来源。

2021 年底，贵州省遵义市花椒种植总面积为55 366.20 hm2，主要品种有遵义茵红椒、大红袍、九叶青及藤椒等。其中，遵义茵红椒在当地又称遵义红花椒、遵义土花椒，本文统称遵义花椒。遵义花椒作为遵义市本地花椒，在适生性和抗逆性方面较引进种更强，更受种植户欢迎，其耐旱、耐贫瘠和浅根系的特征高度契合贵州省喀斯特地貌栽培种植和石漠化治理，在遵义市各个区县均有栽培种植，其中务川县和习水县已实现规模化种植，推广面积分别为22 084.30 hm2和13 350.30 hm2，占遵义市花椒种植总面积的64%。该品种由贡椒经多年多代选育改良而来，其色泽鲜红，颗粒中小，嫩青老红，节密刺大，芳香浓郁，温麻不燥，醇麻爽口，市场需求较大。大力推广遵义花椒对巩固脱贫攻坚成果，助力贵州省践行乡村振兴战略，实现“四新一高”发展理念具有重要意义。

花椒的品质和次生代谢产物受诸多因素影响，如品种、海拔、采摘期、施肥及气候因子等。其中，海拔是一个综合性环境因子，在不同海拔下，温度、降水、光照、紫外线辐射等生态因子存在明显差异，在立地条件、类型及微生物多样性方面均有所不同，会直接或间接影响花椒的生长发育，并影响植物结构和功能，从而引起产量、品质和次生代谢产物的变化[1-2]。敖芹等研究发现，九叶青花椒适宜种植在遵义市西部和北部海拔800 m 以下地区，不适宜种植在遵义市习水县和大娄山脉海拔1 000 m 以上的区域[3]。近几年在高海拔地区遵义市外来花椒品种江津九叶青易受冻害影响而发生大面积死亡[4]。与此同时，花椒采摘不宜过早和过晚，采收过早影响其产量和品质，采收过晚会造成裂果和果穗脱落，而花椒的采收期因品种、地区和气候条件不同而有所差异。通常情况下，以果实完全变为鲜红色、外表呈油脂光泽作为采摘标准，但此种方法会错过花椒次生代谢物积累高峰期的采收期。孙恩虹等报道江津青花椒不同采收期青花椒挥发油含量和组分均有变化，以6 月上旬为适宜采收期，大红袍花椒适宜采收期为7 月下旬至8 月中旬[5-6]。

目前，对遵义花椒种质资源、栽培技术和气候适宜性的研究已有报道，但对遵义花椒在不同海拔下的采收期未见研究报道。因此，以遵义花椒作为研究材料，探讨不同海拔和不同采收时期对遵义花椒品质和次生代谢物含量的影响，以期为遵义花椒栽培技术的指导和采收期确立提供技术理论支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

遵义市地处贵州省北部，河流以大娄山为分水岭，西属赤水河，綦江水系，从东以南为乌江水系。区内河谷深切，海拔800～1 500 m。地貌多为中山峡谷，但也具有低山，丘陵及部分岩溶化地貌。出露的岩石主要是紫色岩组和砂页岩组，其上发育的土地主要有黄壤，红壤和紫色土。其特点是土层厚，质地轻，通透性好，盐基含量丰富。属温和或暖热的春湿夏半湿地区，与花椒适宜生长的立地条件非常契合，适宜花椒栽培。

根据当地喀斯特地貌环境因子的特点，选择遵义市红花岗区新蒲新区两个相邻镇，新舟镇和三渡镇的两个相邻村，大环境差别不大，水平距离不超过2.5 km。两个镇的海拔不同，三渡镇花椒基地在山顶，海拔930 m；新舟镇基地在坡脚，海拔600 m。选择两基地花椒栽植时间、种植模式、施肥时间、施肥种类等栽植管理模式基本一致的遵义花椒植株为试验对象。

1.2 试验材料

两个基地的花椒均是2017 年栽植的遵义花椒，因栽植管理模式基本一致，株行距为2.2 m×3.0 m，两个基地都在2020 年开始挂果，在两个基地进行遵义花椒植株抽样、实时采摘，同条件干燥后进行了样品植株各因子的检测。

1.3 试验方法

于2021 年6 月25 日、7 月6 日、7 月15 日、7 月29 日、8 月7 日和8 月15 日6 个采摘期对种植在遵义市红花岗区海拔为600 m 和900 m 的遵义花椒果实进行采样，并估测其成熟度、外部形态特征（颜色、大小、果实裂痕）和气味等，使用千分之一分析天平称量千粒鲜重（m1），将称过鲜重的花椒放入100～105 ℃烘箱内10 min，然后将烘箱的温度降为70～80 ℃，烘至恒重，得到千粒干重（m2），然后计算含水量ω，公式为

按照《花椒及花椒加工产品 花椒酰胺总含量的测定 高效液相色谱法》（GH/T 1291—2020）测定花椒麻素（花椒酰胺）含量，按照《胡椒精油含量的测定》（GB/T 17527—2009）测定花椒精油含量。

1.4 数据分析

Excel 处理试验数据和分析，使用Origin 2021 制图，Photoshop 2019 处理图片。

2 结果与分析

2.1 不同海拔和采摘期下遵义花椒的外部形态及特征

在不同海拔和不同采摘期下，遵义花椒的外部形态和特征存在差异，见表1。在海拔600 m 中，6 月25 日60%遵义花椒显现淡红色，麻味和香味感强烈；而海拔900 m 中的遵义花椒，在7 月6 日呈现相似的性状。8 月7 日，两个海拔下95%遵义花椒均呈嫩红色，个别有裂口，8 月15 日，两个海拔下的遵义花椒除个别呈嫩红色外，均已全部成熟。初步判定种植在600 m 和900 m 下的遵义花椒适宜采摘期为8 月7 日—8 月15 日。

2.2 不同海拔下采摘期对遵义花椒重量的影响

如图1、图2、图3 所示，不同海拔下，遵义花椒千粒鲜重、千粒干重和含水量均存在差异。遵义花椒千粒鲜重、千粒干重增加最快和含水量降低最快的时期段为6 月25 日—7 月6 日；8 月7 日整体上达到最高值，在海拔600 m，8 月7 日采摘花椒的千粒鲜重、千粒干重分别是6 月25 日的2.16 倍、2.69 倍，含水量降低17%，在海拔900 m，8 月7 日采摘花椒的千粒鲜重、千粒干重和分别是6 月25 日的2.02 倍、2.48倍，含水量降低15%；随后呈减缓的趋势。此外，种植在海拔600 m 遵义花椒千粒重和含水量在不同采摘期整体上优于种植在海拔900 m。因此，种植在低海拔的遵义花椒有利于果实重量的积累，且在8 月7 日—8 月15 日要及时采摘。

图2 采摘日期对不同海拔花椒千粒干重的影响

图3 采摘日期对不同海拔花椒含水量的影响

2.3 不同海拔下采摘期对花椒代谢物含量的影响

如图4、图5 所示，不同海拔下，遵义花椒的花椒麻素和花椒精油含量存在明显差异。在海拔600 m，遵义花椒的花椒麻素和花椒精油含量随采摘日期的推迟呈逐渐升高的趋势；在海拔900 m，遵义花椒的花椒麻素和花椒精油含量随采摘日期的推迟呈先升高后降低的趋势，在8 月7 日达到峰值。值得注意的是，海拔900 m 处花椒中花椒麻素和花椒精油含量的积累速度均较海拔600 m 处花椒快，其中，8 月7 日海拔600 m 和900 m 花椒中花椒麻素含量分别是6 月25 日的2.02 倍和32.69 倍，花椒精油含量分别是6 月25 日的4.47 倍和26.78 倍。但从最终结果可得，海拔600 m处遵义花椒的花椒麻素和花椒精油含量高于海拔900 m。由此可得，高海拔利于遵义花椒的花椒麻素和花椒精油快速积累，但低海拔有利于提高花椒麻素和花椒精油的含量；此外，在8 月7 日—8 月15 日间进行采摘有助于获得花椒麻素和花椒精油含量相对较高的花椒。

3 结论与讨论

花椒千粒鲜重、千粒干重、含水量、花椒麻素含量及花椒精油含量受海拔和采摘期影响，其中，低海拔较高海拔更利于遵义花椒种子重量和次生代谢物积累，其适宜采摘期为8 月7 日—8 月15 日。该研究结果为遵义花椒栽培技术的指导和采收期确立提供技术理论支撑。

海拔是影响植物自然分布和生长的重要环境因子，不同海拔的温度、降水量、光照强度、土壤养分和微生物多样性等环境条件不同，从而影响植物的生长发育及次生代谢物的积累[7-8]。不同海拔下，遵义花椒的千粒鲜重、千粒干重、含水量、花椒麻素和花椒精油含量均存在差异，种植在海拔600 m 更利于遵义花椒果实重量积累、花椒麻素和花椒精油的合成，这与其他品种表现一致[2-3,9]。本次试验还发现，种植在海拔900 m 的遵义花椒果实颜色变红较600 m 具滞后现象，这主要与高海拔地区温度低、易发生冻害、紫外线强度大、土壤层薄有关。为了适应高海拔气候，顶坛花椒通过增强防御功能性状、协调叶片养分含量的生存策略来提高获取资源和抵御外界环境胁迫的能力[10]。因此，为提高遵义花椒高产、稳定和高效的品质，通过适地适树和因地制宜原则，适当将遵义花椒种植在低海拔（＜900 m）的区域。

采摘期影响花椒产量、质量、品质及内含物含量，受品种、气候和立地条件影响。采摘过早导致产量降低和品质下降从而影响最终收益，采摘过晚会造成果实裂果或脱落，直接影响次生代谢产物含量[11-12]。遵义花椒重量随采摘期的推迟呈先升高后降低的趋势，在8 月7 日最高，花椒麻素和花椒精油含量也较高，适宜的采摘期为8月7日—8月15日。遵义市的红花椒、青花椒和无刺青花椒因种植区域不同，采摘期为7 月下旬—9 月上旬，而种植在四川成都的青花椒采摘期为7 月上旬[13-14]。花椒麻素和花椒精油是花椒重要的次生代谢物，受采摘期影响较大。种植在海拔900 m的遵义花椒其含量随成熟度的升高呈先升高后降低的趋势，8 月7 日含量达到峰值，在青花椒中有类似报道，而种植在海拔600 m 的遵义花椒其含量随着成熟度的升高继续升高，这有待下一步继续采样验证[15]。