谷思夢,潘少香,譚夢男,宋燁,鄭曉冬*,戰東勝*
1.中華全國供銷合作總社濟南果品研究院(濟南 250220);2.山東農業工程學院(濟南 250100)
中國是蘋果消費和生產大國,年產量超4 100萬 t,居世界第一位,產量呈現逐年增長的趨勢[1-2]。在近20多年內,我國蘋果產區呈現西移北擴的趨勢,逐漸形成西北和西南特色蘋果產區[3]。經濟、氣候和政策均會影響我國蘋果的生產布局[3]。近年來,蘋果生產栽植優勢區域又開始呈現出一個典型的新特征,由低海拔向較高海拔轉移的趨勢[4]。在我國蘋果總產量的90%被用做鮮食,以供人們日常膳食消費。蘋果的果實大小、硬度、果形指數、色澤、可溶性固形物、含酸量等品質質量指標在流通過程中受到消費者的極大關注[5]。品種的遺傳特性、生態條件、果園管理狀況等因素都影響蘋果果實品質質量。其中,生態條件在果實品質形成過程中起著關鍵作用[6]。海拔高度作為極顯著的一種生態條件,主要是通過對光、熱、水、氣、泥土和生物等生態因子的影響而對果實品質起間接的生態作用[7]。該文綜述了高原蘋果不同高原地區生態環境與氣候條件,以及高原生態條件對蘋果外觀質量與內在品質變化影響的研究進展,并展望了高原蘋果質量特征分析研究方向及未來產業發展前景。
高原海拔高度一般在1 000 m以上,面積廣大,地形空闊,周邊以明顯的陡坡為界,較完整的大面積隆起地區。研究表明,近年來優質蘋果產區在高原地區出現[3,8],由于海拔和氣候不同,其環境差異巨大。由表1可知,海拔1 900~2 600 m的云貴高原和內蒙古高原年平均氣溫較高,均高于11.2 ℃,除云南昭通和貴州威寧外,年平均日照大于2 000 h,年降雨量以四川鹽源最大822.9 mm,新疆阿克蘇最小94.4 mm,具體情況見表1。

表1 不同高原蘋果地區生態環境概況
我國蘋果種植區廣泛分布,云貴高原、青藏高原以及新疆阿克蘇地區蘋果近年在市場中影響力逐漸增強。高原蘋果由于受高海拔、晝夜溫差較大、特殊光照、降雨量變化等生態因子影響,蘋果品質質量差異大。而且,高原地區的蘋果大多以不套袋為主,雖然外觀質量方面與套袋蘋果相比較差,但是在口感與內在品質方面優勢明顯,贏得市場好評[10-11]。
我國黃土高原、云貴川高原、青藏高原以及新疆阿克蘇地區的蘋果由于其受特殊的海拔、緯度、光照、晝夜溫差、降雨量及干旱情況等環境氣候條件影響,均具有很高的知名度和市場關注度,蘋果品質各具特色。普遍具有可溶性固形物含量高(糖度高)、硬度高、果形指數好、著色好、糖酸比適宜、總酚等營養物質含量高等特點(見表2)。除陜西扶風與寧夏中寧核心產區外,其他產區的蘋果可溶性固形物含量均在13%以上,且很多地區達到了14%~16%。

表2 高原地區蘋果品質指標比較
但各地區也因環境與氣候條件不同,蘋果品質也呈現出明顯的差異。黃土高原作為我國蘋果的第一大主產區,地處我國平原向高原、濕潤區向干旱區過渡地帶,光照充足,晝夜溫差適中,其產區品質特點是糖度高、硬度大、著色好,個頭大。尤其核心產區陜西洛川、甘肅靜寧、河南三門峽及周邊地帶蘋果質量好,可溶性固形物、總酚含量高。陜西扶風等低海拔較地區,蘋果可溶性固形物也較低在11%~13%。
云貴川高原海拔高、緯度低、光照時間長、晝夜溫差大,蘋果品質尤其是口感風味方面深受消費者喜愛。雖然近年全國蘋果種植面積趨于穩定,但是云貴川地區蘋果面積仍在明顯增加,主要集中在云南昭通、貴州威寧、四川鹽源等地。云貴川高原是我國緯度最低的蘋果產區,該地區蘋果糖度高,水份足,酸甜可口。一般可溶性固形物在14%~16%,優質果可達到17%~18%。硬度明顯較低,在5.9~6.6 kg/cm2之間、酸度較低(0.21%~0.31%)、糖酸比高于其他地區(28.00~43.38)。鹽源、昭通、威寧之間的品質差異也較為明顯。
青藏高原蘋果主要分布在林芝地區,是我國海拔最高的蘋果產區。林芝蘋果果型端正、色澤光亮艷麗、香味濃厚純正、酸甜適口等。其可溶性固形物(14.45%~15.90%)、硬度(10.74~12.39 kg/cm2)、總糖(12.31~12.35 g/100 g)明顯高于其他三個地區,但由于極高的海拔導致蘋果果個最小。
新疆阿克蘇地區是我國蘋果的重要的特色產區,其緯度最高,再加上晝夜溫差大、光照充足、降雨量少等特點,與其他地區相比該產區蘋果可溶性固形物含量極高,一般在15%~17%,最高可達到18%以上。但是,多酚總營養物質含量不高。
此外,各大高原蘋果品質質量指標差異明顯,除受海拔因素差異外,還與高原氣候、種植管理等因素有關。并且蘋果作為一種多元化種植管理的農產品,本身個體之間的質量差異也是非常巨大。
高海拔對蘋果單果重、果實橫徑、果實指數、果實著色等外觀品質影響較大。
3.1.1 高原環境對單果重、果實橫徑的影響
在一定海拔范圍內,蘋果果實單果重、橫徑隨海拔的增高而呈現減小趨勢。孫文泰等[4]研究發現果實單果重在1 340~1 850 m海拔區間,隨著海拔的升高,單果重呈現逐漸下降的趨勢;果實大小呈下降趨勢,與單果重的變化相似。聶佩顯等[17]研究發現在海拔1 200,1 400和1 600 m三處,天汪一號蘋果的單果重、縱橫徑有隨著海拔高度的增加而增加的趨勢。曹永華等[18]研究發現在1 340~1 980 m海拔區間內,隨著海拔的升高,蘋果單果質量呈現減小的趨勢;果實的縱徑、橫徑呈減小趨勢。金高明[16]對紅富士蘋果品種研究發現,在1 340~1 980 m海拔區間內,隨著海拔的升高,單果重隨著海拔的升高呈現先增大后減小的趨勢,海拔1 483 m的單果重最大。
3.1.2 高原環境對蘋果果形指數的影響
在一定海拔范圍內,果形指數隨海拔增高而略微降低,變化不顯著。孫文泰等[4]研究發現在1 340~1 850 m海拔區間,蘋果果實所有果實的果形指數均在0.87以上,隨著海拔的升高變化較平緩。隨著海拔的升高,果形指數均表現良好,在海拔1 800 m以上,果形指數的下降可能與光照強度過高和溫度過低有關。
3.1.3 高原環境對蘋果果面色澤、亮度的影響
高海拔地區對果實著色產生有利影響,隨著海拔增高,著色效果越好。孫文泰等[4]研究發現在1 340~1 850 m海拔區間,蘋果果實均著色良好。金高明[16]研究發現果皮花青苷隨著海拔的升高呈現出先增大后減小的趨勢。聶佩顯等[17]研究表明海拔高度影響了蘋果果實表面的亮度、紅色飽和度和色調角,對果實表面的黃色飽和度和色飽度沒有影響。劉志容等[14]研究發現果皮花青苷的含量隨著海拔的升高而顯著升高。海拔高度影響了蘋果果實表面的亮度、紅色飽和度和色調角,對果實表面的黃色飽和度和色飽度沒有影響。
3.2.1 高原環境對蘋果硬度的影響
在一定海拔范圍內,果實硬度隨著海拔增高而增大。孫文泰等[4]研究發現在1 340~1 850 m海拔區間,蘋果果實硬度在8~12 kg/cm2范圍內。隨著海拔的升高,果實硬度呈現逐漸上升趨勢。聶佩顯等[17]研究發現在海拔1 200,1 400和1 600 m三處,隨海拔增高,果實硬度呈現逐漸增大趨勢,變化顯著。金高明[16]研究發現果實硬度在1 340~1 980 m海拔區間內溫度可影響果實硬度,果實發育初期低溫,不利于細胞分裂;生長中期是果實快速膨大時期,低溫則果實生長慢,硬度大。海拔升高氣溫降低,細胞間結合力增大,硬度增大。
3.2.2 高原環境對蘋果可溶性固形物的影響
高海拔環境有助于蘋果可溶性固形物的積累,隨著海拔的升高,蘋果可溶性固形物呈現先升高后降低的趨勢,但總體變化不顯著。孫文泰等[4]研究發現在1 340~1 850 m海拔區間,隨著海拔的升高并未呈現規律性變化。聶佩顯等[17]研究發現在海拔1 200,1 400和1 600 m三處,可溶性固形物含量變化不大,呈現先下降再上升的趨勢。曹永華等[18]研究發現在1 340~1 980 m海拔區間內,可溶性固形物先增大后減小。金高明[16]研究發現在1 340~1 980 m海拔區間,果實可溶性固形物隨著海拔的升高表現為先增大后減小。隨著海拔的增高,可溶性固形物含量先增加后減小,可能是不同海拔區段中光質與溫度互相作用影響的結果。
3.2.3 高原環境對蘋果可溶性糖、酸的影響
高海拔地區光照強、溫差大,果實可溶性糖、酸質量分數與海拔呈極顯著正相關性。聶佩顯等[17]研究發現在海拔1 200,1 400和1 600 m三處,可溶性糖含量變化不大,總體呈現上升趨勢,可滴定酸含量呈現下降趨勢。糖酸比呈現先增大后減小的趨勢。曹永華等[18]研究發現在1 340~1 980 m海拔區間內,隨著海拔的升高,蘋果可溶性糖質量分數總體呈增大趨勢。可滴定酸質量分數逐漸增大,果實的糖酸比先增大后減小。劉志容等[14]研究發現在1 720~2 020 m海拔區域內總糖含量先增大后減小,可滴定酸隨海拔上升而上升。晝夜溫差大,利于果實糖分積累,果甜色澤好[5]。在海拔1 340~2 020 m海拔區間內,隨著海拔高度的增加,糖酸比先增大后減小,但相比于平原高,口感好,高海拔地區蘋果品質較優。
黃土高原、云貴川高原、青藏高原以及新疆阿克蘇大部分地區蘋果普遍具有可溶性固形物含量高(糖度高)、硬度高、果形指數好、著色好、糖酸比適宜、總酚等營養物質含量高等特點。但不同高原地區蘋果品質也呈現出明顯的差異。黃土高原尤其核心產區洛川、靜寧、三門峽一帶蘋果糖度高、硬度大、著色好,個頭大。云貴川高原蘋果可溶性固形物、糖酸度優勢明顯。海拔最高的青藏高原蘋果果個最小,但可溶性固形物、總糖含量明顯高于其他地區,且硬度大于其他地區。新疆阿克蘇地區蘋果糖度最高,但硬度較低,其他指標含量一般。
人們生活水平的提高與健康意識隨著社會的發展增強,在注重蘋果外觀、基本理化及口感指標外,營養功能成分與具體的風味物質逐漸成為關注的熱點和重點,這也正是高原蘋果獨特的優勢所在,是今后的一個重點研究方向,對今后高原蘋果的產業發展、產品升級、營銷及品牌建設具有很大的研究價值。