地理因子對云南咖啡生豆品質(zhì)的影響研究

魯韋坤 李湘 李蒙

摘 要 利用2016年2月云南咖啡主產(chǎn)區(qū)34個采樣點物理性狀數(shù)據(jù)和采樣點地理位置屬性數(shù)據(jù)，研究了云南咖啡生豆主要物理性狀與地理位置屬性的關(guān)系。結(jié)果表明，千粒重和粒度≥17號豆的百分率隨著海拔的增加有增加的趨勢，但是隨著緯度的增加，千粒重出現(xiàn)先上升后下降的趨勢，當?shù)竭_N24°附近后，千粒重并不會隨著海拔的升高繼續(xù)升高，而是出現(xiàn)明顯的下降；粒度≥17號豆的百分率在緯度N24°時，粒度≥17號豆的百分率出現(xiàn)了明顯的下降。綜合以上結(jié)果，云南哀牢山以西咖啡種植的最適區(qū)域為N24°以南的高海拔山區(qū)。

關(guān)鍵詞 咖啡生豆 ；物理性狀 ；緯度 ；海拔

中圖分類號 S571.2 文獻標識碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2019.02.003

Abstract The relationship between main physical properties and geographical location properties of raw coffee beans produced in Yunnan was analyzed based on the data from the 34 sampling sites of main coffee producing areas in February 2016 in Yunnan. The results showed that 1 000 grain weight and percentage of bean size≥17 （screen size） increased with the altitude. However， with the increase of latitude， the 1000-grain weight increased first and then decreased. The 1000-grain weight did not continue to increase at the altitude of N24 degrees， but decreased significantly with the increase of altitude higher than N24 degress. The percentage of bean size≥17 （screen size） was not obviously changed at the latitude of lower than N24 degrees， but obviously decreased at the latitude of greater than N24 degrees. In conclusion， the most suitable area for coffee cultivation in the west of Ailao Mountain in Yunnan Province was in the mountainous area with high altitude in the south of N24 degree.

Key words coffee beans ； physical properties ； latitude ； altitude.

咖啡原產(chǎn)非洲中北部低緯高原地區(qū)，與可可、茶葉并稱世界三大飲料，其產(chǎn)量、產(chǎn)值和消費量均居三大飲料之首，在國際貿(mào)易中是僅次于石油的第二大原料型產(chǎn)品[1]。中國咖啡最重要的產(chǎn)區(qū)是云南，其產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的99%左右，主要分布在普洱、保山、臨滄、德宏等9個州市[2]， 2016年統(tǒng)計顯示：普洱市、 臨滄市、德宏州和保山市4個主產(chǎn)區(qū)的咖啡種植面積占全省88%以上[3]。據(jù)報道，在云南哀牢山以西熱區(qū)種植的小粒種咖啡產(chǎn)量較高，商品豆品質(zhì)優(yōu)越，具獨特香醇味，深受消費者青睞，在國內(nèi)外咖啡市場具有較強的競爭力[4-5]。但是云南咖啡產(chǎn)業(yè)也存在不少問題，如種植品種單一、深加工不足、國際市場影響力欠佳等問題[6]。筆者以咖啡主產(chǎn)區(qū)34個采樣點的咖啡生豆物理性狀和地理因子差異為研究對象，研究咖啡物理性狀與地理要素的相關(guān)性，為今后咖啡種植區(qū)劃調(diào)整提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 咖啡生豆物理性狀數(shù)據(jù)

結(jié)合咖啡實際種植區(qū)、以及緯度和海拔差異，在普洱、臨滄、保山、德宏等5個州市主產(chǎn)區(qū)共設(shè)計34個樣本點，樣本采樣時間為2016年2月，樣本品種為卡蒂姆（Catimor）系列和無遮蔽的樣本，采樣時盡量保證所采樣本區(qū)的土壤類型、種植年限基本一致，樣本區(qū)分布緯度：N 22.250 2°～25.808 1°，經(jīng)度：E 97.673 9°～101.742 4°，海拔：817～1 419 m，海拔跨度602 m，采樣時利用手持GPS記錄各采樣點的經(jīng)緯度和海拔信息。各采樣點信息和空間分布見表1。將所采樣本按照統(tǒng)一方法進行去皮和干燥處理后，每個樣本隨機取200 g咖啡生豆進行千粒重、粒度≥17號豆的百分比、粒度≥17號豆正常豆百分比、粒度≥17號豆大象豆及斑點豆百分比、粒度≥17號豆碎豆百分比、粒度<17號豆百分比、粒度<17號豆正常豆百分比、粒度<17號豆大象豆及斑點豆百分比、粒度<17號豆碎豆百分比等指標分析，每個樣本進行3次重復(fù)，并取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 咖啡生豆物理性狀間相關(guān)性分析

一般認為，咖啡種植海拔越高，生豆的千粒重，顆粒越大，則咖啡生豆更緊實、烘焙后越能產(chǎn)生較好的口味，品質(zhì)越好。這主要是因為海拔越高溫度越低，咖啡生豆生長期延長，有利于咖啡干物質(zhì)的積累[1，7-8]。由表2可知，千粒重與粒度≥17號豆的百分率呈極顯著正相關(guān)，表明咖啡生豆越大，千粒重則越大，咖啡生豆越大并不會導(dǎo)致其內(nèi)部緊實度降低；千粒重與粒度≥17號豆正常豆百分比和粒度≥17號豆碎豆重百分比呈極顯著正相關(guān)，說明隨著千粒重的增加，咖啡生豆粒度≥17號豆正常豆百分比和粒度≥17號豆碎豆重百分比的比重也會相應(yīng)的增高。千粒重與粒度<17號豆百分比和粒度<17號豆正常豆重百分比呈極顯著負相關(guān)，表明隨著千粒重的增加，粒度<17號豆百分比和粒度<17號豆正常豆重百分比會下降。

2.2 咖啡生豆物理性狀與采樣點地理位置相關(guān)性分析

由表3可知，除粒度<17號豆百分比與緯度呈極顯著正相關(guān)，粒度<17號豆大象豆及斑點豆百分比相關(guān)性不明顯外，其余各項指標均與緯度呈顯著和極顯著負相關(guān)，表明隨著緯度的增加，咖啡生豆千粒重和大小有減少的趨勢；海拔與千粒重呈極顯著正相關(guān)，與粒度≥17號豆的百分比、粒度≥17號豆正常豆百分比呈顯著相關(guān)，說明隨著海拔的升高，千粒重、粒度≥17號豆的百分比、粒度≥17號豆正常豆百分比也將隨著增加；而隨著經(jīng)度的增大，千粒重、粒度≥17號豆的百分比和粒度≥17號豆正常豆百分比也呈增大的趨勢。

由于采樣點緯度、經(jīng)度和海拔存在差異，比如高緯低海拔采樣點可能與低緯高海拔采樣點的物理性狀檢測結(jié)果相差不大。因此，有必要對各要素進行進一步分析。鑒于咖啡生豆品質(zhì)主要以千粒重和粒度≥17號豆的百分比為主要指標，因此主要對這2個指標進行分析。

2.2.1 緯度

將采樣點緯度按從小到大排序后，以緯度為橫坐標，海拔和千粒重（粒度≥17號豆的百分比）為縱坐標作圖。由圖1可知，隨著緯度的增加，千粒重出現(xiàn)先上升后下降的趨勢，而從采樣點海拔來看，盡管高緯度采樣點的海拔已經(jīng)高于低緯度高海拔的采樣點，但是其千粒重并未比后者高，表明當?shù)竭_一定緯度后，千粒重并不會隨著海拔的升高繼續(xù)升高，而是在N24°附近出現(xiàn)明顯的下降。

由圖2可知，隨著緯度的增加，與千粒重不同的是，粒度≥17號豆的百分比在緯度小于N24°時，粒度≥17號豆的百分比呈現(xiàn)平緩的波動，大于N24°時，粒度≥17號豆的百分比出現(xiàn)了明顯的下降；從采樣點海拔來看，高緯高海拔采樣點的粒度≥17號豆的百分比總體比低緯高海拔偏低，特別是高緯低海拔采樣點比低緯低海拔偏低明顯，表明利用高緯度的替代種植方式對咖啡生豆粒度≥17號豆的百分比存在明顯的不利影響。

2.2.2 海拔

將采樣點海拔按從小到大排序后，以海拔為橫坐標，緯度和千粒重為縱坐標作圖。由圖3可知，隨著海拔的上升，千粒重出現(xiàn)上升的趨勢。從采樣的緯度來看，高緯高海拔并未使千粒重明顯增加，但是高緯高海拔咖啡遭受寒凍害的風險明顯增加。

由圖4可知，隨著海拔的上升，粒度≥17號豆的百分比出現(xiàn)上升的趨勢。從采樣的緯度來看，高緯高海拔并未使粒度≥17號豆的百分比明顯增加。

2.2.3 經(jīng)度

將采樣點經(jīng)度按從小到大排序后，以經(jīng)度為橫坐標，緯度和千粒重為縱坐標作圖。由圖5可知，隨著經(jīng)度的增加，千粒重盡管出現(xiàn)了上升的趨勢，但從采樣點的緯度來看，經(jīng)度較低區(qū)域采樣點的緯度較經(jīng)度較高區(qū)域采樣點明顯偏高，從而導(dǎo)致出現(xiàn)以上相關(guān)性結(jié)果。這主要是由云南咖啡主產(chǎn)區(qū)的位置緯度西高東低所致，因此不再做后續(xù)分析。

3 討論與結(jié)論

利用2016年2月云南咖啡主產(chǎn)區(qū)34個采樣點物理性狀的分析數(shù)據(jù)和采樣點地理位置屬性數(shù)據(jù)，研究了云南咖啡主產(chǎn)區(qū)咖啡生豆主要物理性狀與地理位置屬性的相關(guān)關(guān)系。本研究結(jié)果表明，千粒重和粒度≥17號豆的百分比隨著海拔的增加有增加的趨勢，但是隨著緯度的增加，千粒重呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，當?shù)竭_N24°附近后，千粒重并不會隨著海拔的升高繼續(xù)升高，而是出現(xiàn)明顯的下降；粒度≥17號豆的百分比在緯度N24°時，粒度≥17號豆的百分比出現(xiàn)了明顯的下降。綜合以上結(jié)果，云南咖啡種植的最適區(qū)域為N24°以南的西雙版納州、普洱市、臨滄市中部以南的高海拔區(qū)域。

從本文的結(jié)果來看，隨著采樣點海拔的升高，咖啡生豆千粒重和粒度≥17號豆的百分比呈現(xiàn)上升趨勢，這與黃家雄等[1]的研究結(jié)果一致。但是海拔不能無限上升，海拔上升太高可能導(dǎo)致寒凍害災(zāi)害突出，對云南而言，高緯地區(qū)海拔1 670 m幾乎是咖啡種植的上線[7]。隨著采樣點緯度的增大，咖啡生豆品質(zhì)出現(xiàn)下降的趨勢。這與李錦紅等[9]的研究結(jié)果不一致，主要是其采樣點主要分布在N24°以北和用杯評作為評價指標所致。一般認為，海拔的上升與緯度的增大對溫度的影響具有一致性。從種植氣候區(qū)劃的角度來考慮，可以通過北移的方式來解決作物對海拔的要求。本文分析結(jié)果表明，云南咖啡種植的北界為N24°附近，這可能是咖啡對太陽輻射強度有一定的要求所致。

目前，世界著名咖啡主產(chǎn)區(qū)主要分布在南北回歸線內(nèi)的高原地區(qū)。從本文咖啡對緯度和海拔的綜合要求來看，云南種植咖啡的最適區(qū)域依然為低緯度高海拔的區(qū)域，這與世界著名咖啡主產(chǎn)區(qū)相吻合，但是云南咖啡主產(chǎn)區(qū)主要分布在北回歸線以北的地區(qū)。同時由于云南90%以上種植品種是雜交小粒種卡蒂姆（Catimor）系列，口感類似于哥倫比亞咖啡，但國際上普遍認為其品質(zhì)次于純小粒種，因此很少用于單品咖啡的生產(chǎn)制作，主要用于商品豆出口[2]。這2個因素可能是云南咖啡種植面積大，但是品質(zhì)不佳、缺乏知名單品咖啡的根本原因。

云南低緯高海拔區(qū)域面積較少，僅在西雙版納州西部和普洱市西南部存在符合條件的區(qū)域。為了打造云南的精品咖啡，建議在上述區(qū)域種植精品咖啡，這些區(qū)域大多為原始森林和橡膠園，植被覆蓋較好，鑒于在熱量充足的前提下，一定的隱蔽環(huán)境有利于咖啡生豆品質(zhì)的提高[10]，還可以減輕咖啡的病蟲害[11-13]，可在林下和橡膠園里套種咖啡[14-17]。特別是對于高海拔橡膠林來說，由于熱量不足，其產(chǎn)量較低，更適宜套種咖啡以提高經(jīng)濟效益。同時咖啡收獲期在橡膠停割期，咖啡采摘需要大量勞動力，這在勞動力保障和降低成本方面也更具有優(yōu)勢。

參考文獻

[1] 黃家雄，李亞男，楊世貴，等. 不同產(chǎn)地小粒種咖啡質(zhì)量比較研究[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)工程，2010，34（4）：7-10.

[2] 劉藝卓，焦 點. 自由貿(mào)易區(qū)建設(shè)對中國云南咖啡產(chǎn)業(yè)的影響[J]. 世界農(nóng)業(yè)，2017（3）：181-184.

[3] 咖啡產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告（2017年）[EB/OL]. [2018-10-14]. http：//www.ynagri.gov.cn/news14248/20171220/6977486.shtml.

[4] 龍乙明，王劍文，佘宇平，等. 云南小粒種咖啡[M]. 昆明：云南科技出版社，1997：18-64.

[5] 楊焰平，李維銳，李文偉. 云南省咖啡生產(chǎn)現(xiàn)狀、存在問題及今后發(fā)展意見[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科技，2003（2）：18-20，36.

[6] 萬媛媛，普雁翔，趙 梅，等. 云南咖啡產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及對策[J]. 中國熱帶農(nóng)業(yè)，2015（2）：20-23.

[7] 張洪波，周 華，李錦紅，等. 中國小粒種咖啡高海拔種植研究[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（7）：21-26，32.

[8] 李曉霞，張吉光，楊天武，等. 云南不同海拔小粒種咖啡生長發(fā)育情況調(diào)查報告[J]. 云南熱作科技，2002（4）：8-16.

[9] 李錦紅，周 華，張洪波，等. 緯度對云南咖啡質(zhì)量的影響研究[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（10）：101-104.

[10] 李錦紅，張洪波，周 華，等. 蔭蔽或非蔭蔽耕作制度對云南咖啡質(zhì)量的影響[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（10）：20-23.

[11] 李亞男，黃家雄，呂玉蘭， 等. 云南咖啡間套作栽培模式研究概況[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017（10）：27-30，35.

[12] 劉春華，李春麗，徐 志. 咖啡種類及其病蟲害研究[J]. 中國熱帶農(nóng)業(yè)，2010（5）：59-61.

[13] 周又生，趙忠喜，李松林，等. 咖啡滅字虎天牛生物生態(tài)學(xué)及發(fā)生危害規(guī)律和治理研究[J]. 西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2002（1）：1-4，8.

[14] 侯 躍，張曉群. 咖啡—橡膠及澳洲堅果立體套種模式探討[J]. 中國熱帶農(nóng)業(yè)，2010（6）：50-52.

[15] 張洪波，李文偉，石支邊. 小?？Х缺邮a效應(yīng)及其間作優(yōu)勢組合的探討[J]. 云南熱作科技，2002（1）：18-21，26.

[16] 張洪波，周 華，李錦紅，等. 關(guān)于云南小粒種咖啡蔭蔽栽培技術(shù)和應(yīng)用的一些思考[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科技，2013（2）：15-19.

[17] 嚴金佑，石支邊，楊世華. 遮放農(nóng)場橡膠、茶葉、 咖啡間作模式調(diào)查[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科技，2003，26（2）：33-35.