中粒種咖啡品種比較試驗

閆林 黃麗芳 王曉陽 林興軍 孫燕 陳鵬 龍宇宙 董云萍

摘 要 為篩選出適宜海南種植的咖啡新品種，2010—2015年對2個咖啡品種（系）興1和興28 進行田間比較試驗，以熱研2號為對照，系統進行農藝性狀、經濟性狀和品質性狀的測定和分析。結果表明：興1鮮干比小，百粒重和出米率顯著高于熱研2號，產量為1.92 kg/株，比對照增產24.67%，品質風味好；興28 鮮干比小，百粒重大，出米率高，干豆產量為2.26 kg/株，比對照熱研2號增產46.75%，營養成分含量高，品質風味好。因此，興1、興28這2個中粒種咖啡品種性狀優良，可作為在低海拔地區推廣應用的候選品種。

關鍵詞 中粒種咖啡；品種比較；生長；產量；品質

中圖分類號 S571.2 文獻標識碼 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）咖啡屬（Coffea）多年生灌木或小喬木，產量、產值和消費量均居三大飲料作物之首[1-3]。生產上栽培的主要有阿拉比卡咖啡（俗稱“小粒種咖啡”， Coffea Arabica L.）和羅布斯塔咖啡（俗稱“中粒種咖啡”，Coffea canephora Pierre ex Froehner），分別占據世界咖啡產量的60%和40%[4-5]。我國從20世紀50年代開始規模化種植，逐漸形成海南和云南兩大咖啡生產基地，其中海南以中粒種咖啡為主，云南以小粒種咖啡為主，2015年種植面積12萬hm2，產量14萬t，消費量13.3萬t，總產值21.04億元。近年來，在海南省大力支持下，澄邁、萬寧等地著手振興咖啡產業，鼓勵農民擴大種植。2014年海南咖啡種植面積530多公頃、產量230 t，分別占全國的0.47%和0.17%[6]。

中國熱帶農業科學院香料飲料研究所（簡稱“香飲所”）一直致力于咖啡品種選育研究，20世紀90年代選育出24-1、24-2等8個高產無性系，在海南低海拔地區推廣種植，取得了較好的經濟效益[7-9]。目前生產上種植的品種主要為早期選育的品種，結構較單一，難以滿足生產和消費市場的需求。近幾年，香飲所通過實生選育，又陸續篩選出產量高、品質優的無性系興1和興28，為進一步對選育的品種進行評價，于2010—2015年在中粒種咖啡優勢產區萬寧興隆布置品種比較試驗，以2013年國審的熱研2號為對照，對其農藝性狀、經濟性狀和品質性狀進行鑒定評價，以期篩選出適合海南地區種植的產量高、品質優的咖啡新品種，滿足咖啡產業發展的需求。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試材料 試種品種為香飲所選育的咖啡品系興1和興28，以熱研2號為對照。

1.1.2 試驗地概況 試驗區設在海南省萬寧市興隆華僑農場53隊，位于海南省東南部，北緯18°44′，東經110°12′，屬熱帶季風氣候類型。年平均溫度24.3 ℃，最冷月均溫18.0 ℃，年均降雨量2 123.0 mm，相對濕度85%，5—10月為雨季，11月至次年4月為旱季，常風小。試驗地土壤為沙壤土。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計 試驗利用樹齡和樹勢一致的中粒種咖啡老樹截干后抽生新干做砧木，以參試品種母樹芽條為接穗，采用單芽腹接法芽接。老咖啡樹2009年截干更新，2010年11月采集芽條芽接，采用隨機區組設計，3次重復，測試小區每一品種芽接15株，株距2.5 m，行距3.0 m。試驗按照中等管理水平進行管理。

1.2.2 試驗調查與測定

（1）農藝性狀

生長量測定：選取生長正常的植株10株，每年測定莖粗、株高、冠幅、一級分枝對數、最長一分枝長度、最長一分枝粗度和和最長一分枝節間距。在嫁接1 a后開始測定，連續測定3 a（2011—2013年）。

果實和種子大小測定：2015年，隨機選取20個內有2粒種子的成熟果實，測量果實縱徑、果實橫徑、果實側徑、果形指數，隨機選取20粒種子，測量種子縱徑、種子橫徑、種子側徑。

（2）產量性狀

測定項目主要有單株鮮果重、單株干豆重、鮮干比、百粒干豆重和出米率。在果實投產時開始測定，連續測定3 a（2013—2015年）。

在果實成熟期，每處理隨機選取5株掛牌，每次采收單株成熟鮮果稱重并記錄，待全株果實采收結束統計單株成熟鮮果重量。

在果實盛熟期，每個處理將當天采集的鮮果混合，每個重復稱取500 g鮮果，脫去果皮、脫膠、清洗后置于烘箱中50 ℃烘干至恒重，制成帶殼干豆，冷卻后稱重，重復3次。

從每個帶殼干豆樣中數取100粒干豆并稱重，重復3次。人工脫去內果皮，稱量咖啡米重量。

鮮干比=鮮果質量（g）/帶殼干豆質量（g）；

出米率（%）=咖啡米質量（g）/鮮果質量（g）× 100%；

百粒干豆重（g）=100粒帶殼干豆質量（g）；

單株干豆產量（g）=單株鮮果重（g）/鮮干比。

（3）營養成分分析

2015年制備咖啡樣品，進行營養成分檢測分析。檢驗方法：咖啡因按GB_5009.139-2014測定，蔗糖按GB/T 22221-2008測定，灰分按GB/T 5009.4-2010測定，蛋白質用杜馬斯燃燒法測定，粗脂肪用超聲離心法測定，粗纖維按GB/T 5009.10-2003測定，水浸出物按GB/T 8305-2002測定。

（4）杯評質量鑒定

將各品種咖啡豆樣品送往臺灣進行杯測。杯測滿分為 100 分，評測項目包括香氣、酸度、風味、醇度、回甘度、平衡度、個人感覺、余韻、一致性和干凈度共10項，每項滿分為10分。

1.3 數據分析

試驗數據采用DPS 7.05統計軟件進行分析。采用Microsoft Excel 2007進行數據處理，并用DPS7.05版統計軟件進行方差分析，Duncan多重比較作差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 生長特性

2.1.1 株高 定植后各年份不同品種生長特性如表1所示。從3年數據來看，興28株高最低，為126.4 cm；興1株高最大，達到156.3 cm。嫁接后前3年（2011—2013年）各年均以興28最低，顯著低于對照和興1，興1和對照差異不顯著。說明興28株高矮小。

2.1.2 冠幅 從3年平均數據來看，興28植株冠幅最小，為204.4 cm；興1冠幅最大，達到261.3 cm。1年生（2011年）植株冠幅各品種間差異不顯著；2年生植株冠幅以興1最大，顯著大于興28和熱研2號；3年生興1冠幅與對照差異不顯著，但顯著大于興28。說明興28冠幅較小。

2.1.3 莖粗 莖粗是衡量植株生長是否粗壯的重要指標。從3 a平均數值來看，興1植株最粗，興28次之，對照熱研2號最細。除兩年生（2012年）興1莖粗與興28差異顯著外，其他各年份各品種間差異均不顯著。

2.1.4 一分枝對數 從3 a平均數據來看，興1一分枝對數最多，為27對，而興28與對照相當。2011—2013年各年均以興1最多，顯著高于對照和興28，而興28和對照差異不顯著。說明興28植株主干節間短，株形緊湊。

2.1.5 最長一分枝長度 從3 a平均數據來看，興28和興1最長一分枝長度均小于對照熱研2號，興28為88.3 cm，興1為97 cm。一年生（2011年）興28與對照和興1差異顯著，興1和對照熱研2號差異不顯著；兩年生（2012年）各品種最長一分枝長度差異不顯著；三年生（2013年）興28與對照熱研2號差異顯著，興1與對照差異不顯著。

2.1.6 最長一分枝粗度 從3 a數量來看，興1一分枝粗度最細，興28較粗。除了兩年生（2012年）興1與對照差異顯著外，其他各年份各品種間最長一分枝粗度差異均不顯著。說明興28枝條粗壯，不易彎曲，而興1枝條細軟，結果后易彎曲。

2.1.7 一分枝節間距 從3 a數據來看，各參試品種一分枝節間距均小于對照熱研2號。一年生（2011年）和三年生（2013年）的興28和興1節間距顯著低于對照熱研2號；兩年生（2012年）興1顯著小于對照熱研2號，興28與對照差異不顯著。

2.1.8 果實和種子大小 從表2可以看出，興28鮮果最大，興1次之，對照熱研2號果實最小；興28果實為圓球形，興1為長圓球形，熱研2號為短圓球形。興1種子最大，興28次之，對照熱研2號種子最小。

2.2 產量性狀

2.2.1 鮮果和干豆產量 從表3可以看出，各參試品種投產前3 a的單株鮮果平均產量以興28最高，為8.30 kg/株；興1次之，為7.42 kg/株；對照熱研2號產量最低。各年興28和興1鮮果產量均與對照差異不顯著。興28和興1分別比對照增產27.3%和13.8%。

從各參試品種投產前3年的單株干豆平均產量可以看出，興28產量最高，為2.26 kg/株；興1次之，為1.92 kg/株；對照熱研2號產量最低。2013年即投產第1年，興28單株干豆產量最高（1.62 kg），興1次之（1.32 kg），二者高于對照熱研2號，但差異不顯著。2014年即投產第2年，興28單株干豆產量最高，為3.86 kg/株，顯著高于興1和對照熱研2號，興1產量與對照相當。2015年即投產第3年，興1單株干豆產量最高，為2.02 kg；興28次之，為1.30 kg，均高于對照熱研2號0.98 kg，但差異不顯著。興28和興1分別比對照增產46.8%和24.7%。

2.2.2 鮮干比、百粒重和出米率 結果如表4所示。咖啡鮮干比是指咖啡鮮果重與相應干豆重的比例，它反映咖啡干物質的積累程度和利用價值，是評判咖啡品系優良性狀的重要指標，鮮干比越低則干物質積累越高效，干豆得率越高。從3 a平均數據來看，各參試品種鮮干比呈極顯著差異。興28和興1鮮干比最小，與對照熱研2號存在極顯著差異。2013年興1與對照存在顯著差異，2014年興28與對照熱研2號差異顯著；2015年興1鮮干比最小，興28次之，興28、興1與對照熱研2號存在顯著差異。

3 a平均數據來看，興1百粒重最大，其次為興28，與對照差異顯著。不同年份各品種百粒重也不一樣，2013年，興1百粒重最大（18.42 g），顯著大于對照熱研2號，興28為15.59 g，與熱研2號差異不顯著；2014年興1百粒重最大，為20.82 g，與興28和對照差異顯著。2015年興1最大，與對照熱研2號差異顯著，興28百粒重大于對照，但差異不顯著。

各品種出米率差異顯著。興28和興1出米率顯著大于對照。除2015年興28和興1的出米率均顯著高于對照，其他年份各品種與對照差異不顯著。

2.3 品質性狀

2.3.1 營養成分 咖啡商品豆蛋白質、粗脂肪、水浸出物、蔗糖這幾項指標含量與咖啡質量呈正相關。從表5可以看出，粗脂肪含量以興28最高，為10.11%；興1次之，為8.01%，均高于對照熱研2號。蛋白質是咖啡豆烘焙過程中重要的香氣前體物質。興28蛋白質含量與熱研2號相當，分別為17.09%和17.39%，興1低于對照熱研2號。興28水浸出物含量和熱研2號相當，均為32.2%；

興1為27.86%，比熱研2號低。興1咖啡因含量與熱研2號相當，分別為2.60、2.54 g/100 g（干重）；興28咖啡因含量小于對照熱研2號。興28和興1粗纖維含量均低于對照。興28灰分含量為5.03%，略高于對照（4.91%）；興1低于對照。蔗糖含量為興28最高（6.48 g/100 g），高于對照熱研2號（5.46 g/100 g）；興1為5.18 g/100 g，與對照相當。

2.3.2 杯品品質 各參試品種和對照品種杯品質量鑒定結果如表6所示。興28和興1杯品分分別為81分和83分，高于對照熱研2號（79.75分）。

3 討論

咖啡是世界三大飲料作物之一，也是海南特色經濟作物，高產和優質是咖啡育種的主要目標。從3個品種產量表現來看，興28和興1鮮果和單株干豆平均產量均表現最高，而且興28干豆產量與對照達顯著性差異水平。鮮干比反映咖啡干物質的積累程度和利用價值，興28和興1鮮干比最小，與對照熱研2號存在極顯著差異。興1百粒重最大，其次為興28，均與對照存在顯著差異。興28和興1出米率顯著大于對照。根據歷年產量表現來看，各參試品種第2年產量最高，但第3年產量略有下降，這可能與2013年12月及2014年2月咖啡開花期低溫導致花芽受凍害不能正常發育有關。綜合產量相關性狀來看，興28和興1均表現優良。

中粒種咖啡味濃而香，但中粒種咖啡品種間也有差別。香味是咖啡品質的生命，蛋白質、脂肪、蔗糖是香氣的重要來源，含量越高，品質風味越好[10-13]。蛋白質是咖啡烘焙過程中的重要香味前體物，在烘焙過程中，蛋白質變性并分解，二硫化芳香化合物和巰基蛋白質發生交互反應。本研究蛋白質含量為16.11%～17.39 %，與前人研究的巴西主栽商業品種蛋白質含量（14.9%～ 17.0%）[14]和海南品種蛋白質含量（13.4%～ 16.4%）[12]基本一致。脂肪在咖啡風味上占有極為重要的角色，揮發性脂肪是咖啡香氣主要來源。本研究粗脂肪含量為6.03%～10.11%，略低于與前人研究結果（13.0%～17.0%）[15-16]，與董文江等[11]研究結果（8.60%～12.03%）基本一致。蔗糖是咖啡豆種最豐富的碳水化合物，在烘焙過程中起著香氣前驅物的作用，最終影響到咖啡的風味。前人研究結果為 3.8～10.7 g/100 g，而且研究結果表明中粒種咖啡蔗糖含量低于小粒種咖啡[17]，Perrone等[18]研究表明中粒種咖啡蔗糖含量為6.40 g/100 g，本研究結果中的蔗糖含量為5.18～ 6.48 g/100 g，與前人研究結果一致。

從5個品種在生長期的綜合比較看，對照熱研2號植株高，冠幅大，一級分枝長而粗；果實和種子小，果實呈短圓球形，產量較高，品質風味較好；但一分枝節間長，百粒重和出米率低，鮮干比較大。興28 植株矮生，冠幅小，主干粗壯，一級分枝數多而粗，節間短；果實和種子大，果實呈圓球形，鮮干比小，百粒重大，出米率高，產量顯著高于熱研2號；營養成分含量高，品質風味好，是綜合性狀優良的品種。興1植株高，主干粗壯，冠幅大，一級分枝數多，節間短；果實和種子大，果實呈長圓球形，鮮干比小，百粒重和出米率顯著高于熱研2號，產量高；咖啡因含量與對照相當，品質風味好，是綜合性狀優良的品種；但一級分枝細，掛果多，容易引起枝條下垂和斷裂。因此，興1、興28這2個中粒種咖啡品種性狀優良，可在海南其他地方進行進一步的生產試驗并推廣種植。

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