全 文 ：中粒种咖啡无性系 XL26号的抗寒机理研究
龙宇宙　董云萍　卢少芳　巢姜娟
(中国热带农业科学院热带香料饮料作物研究所　海南万宁　571533)
摘要　中粒种咖啡无性系 XL26 号在海南的北部及西北部地区表现有一定的抗寒能力 , 但对该
种质小苗进行人工室内气候箱抗寒测定表明 ,其植株对低温的抵抗能力与其他品系并无明显差
异。经研究发现 ,该种质的抗寒能力主要与其开花习性有关。
关键　中粒种咖啡　XL26　抗寒机理
　　海南自二十世纪 30年代开始中粒种咖
啡的引种栽培 ,几十年来 ,这些咖啡在海南
生长繁茂 ,开花结果良好 ,并且极少感染叶
锈病和受天牛危害 ,产出的咖啡豆加工后无
论在挥发香味还是磨粉泡杯口感方面在国
内外都享有较高声誉 ,产品长期供不应求。
但海南地处热带北缘 ,生态环境复杂 ,气候
条件相对于世界上主要中粒种咖啡主产国
较差 ,特别是北部和西北部地区 ,干旱和寒
害常造成中粒种咖啡减产 。据统计 ,寒害造
成的产量损失累计超过 10 %。个别年份达
50 %以上 。因此 ,高产 、抗寒品种的选育对
海南中粒种咖啡生产发展十分重要。中国
热带农业科学院热带香料饮料作物研究所
经几十年选育出的 8个高产优良无性系 ,产
量达世界先进水平 ,在生产上推广种植后发
现 ,无性系 XL26号在海南的北部及西北部
地区表现有一定的抗寒能力 ,而 XL24-1
号受寒流低温的影响较大。为弄清 XL26
号的抗寒机理 ,以便于在今后选育种中开发
利用 ,开展了本项目研究 。
1　材料与方法
1.1　材料
供试品种为中粒种咖啡 XL26等 8 个
无性系和 1个实生树(CK)。
1.2　方法
1.2.1　大田试验　采用随机区组设计 ,设
9个处理(8 个无性系和 1个实生树), 3 次
重复 ,试区周围设 2 ～ 3行保护行 ,观测寒流
低温对植株器官和产量的影响。试验地点
设在本所和海南的澄迈县热作种苗场。
1.2.2　人工室内气候箱小苗抗寒测定　将
苗龄为 9个月 ,生长正常的袋装苗连袋放入
瓦盆中 ,每盆放 4株 ,空隙用椰糠塞实 ,上面
覆盖一层椰糠保湿。处理温度为1 ℃和-1
℃,光照强度为 1万 lx ,相对湿度为 85 %～
95 %。每个咖啡种质处理 4株 , 3次重复共
12株。咖啡苗在人工气候箱内处理时间为
24 h 。苗经过处理后 ,移置于荫棚下观测出
箱时的症状 , 1 个月后 ,再观察其恢复生长
情况。
1.2.3　咖啡开花习性测定　在气候正常年
第 8卷 第 1期　　　　　　　　　　华 南 热 带 农 业 大 学 学 报　　　　　　　　2002 年 3 月
　Vol.8 No.1　　JOURNAL OF SOUTH CHINA UNIVERSIT Y OF TROPICAL AGRICULTURE　　Mar.2002　
份观测不同品种(系)的开花习性。测定各
品种(系)的花期 、花量及开花稔实率。
2　结果与分析
2.1　寒流低温对中粒种咖啡的影响
2.1.1　对植株组织器官的影响　1992年 1
月和 2月 ,由于寒流低温持续时间长 ,海南
北部地区的中粒种咖啡受到了不同程度的
寒害 ,其中花受害最严重 ,除无性系 XL24-1
有8 %的花未受冻坏外 ,其余的品系(种)在
寒流低温期间开放的花全被冻坏 ,不能授粉
结实 。从调查结果看 ,所有品系(种)的叶片
及花的受害程度基本相同 ,统计分析结果差
异不显著 。
2.1.2　对产量的影响　咖啡花受寒流低温
影响不能正常授粉结实 ,会直接造成产量的
损失。从表 1 可见 ,中粒种咖啡 8 个无性
系 ,在没有寒害影响的海南东南部兴隆地
区 ,进入盛产期的第 1 、第 2 结果年度的产
量变化幅度较小 ,年度间的变异系数[ 1] 只
有 0.04 %～ 18.79 %,有的品系第 2 年的
产量比第 1年高 。而在海南北部的澄迈县
福山地区 ,因第 2结果年的盛花期遇上了寒
流低温 , 大量咖啡花被冻坏 , 除无性系
XL26号的产量比第 1年的高外 ,其余品系
的产量均比第 1年大幅度下降 ,产量的变异
系数高达 106.93 %。另外 ,在海南北部的
澄迈县福山地区 , 在受寒流低温影响的
1992 ～ 1993 年度 ,无性系 XL26 的产量最
高[ 2] ,显著或极显著高于其他无性系(种),
统计结果见表 2。可见 ,寒害对咖啡的产量
影响很大。
表 1　不同地区中粒种咖啡产量比较
地区 年　　度 XL24-1 XL24-2 XL24-10 XL24-11 XL6 XL24 XL26 XL27 实生树
万宁
市兴
隆
1987/ 1988 年度 247.3 209.4 172.2 132.0 196.7 161.0 183.9 243.7
1988/ 1989 年度 225.3 167.2 199.5 139.5 257.0 161.1 235.3 221.0
变幅(%) 6.58 15.84 10.99 3.91 18.79 0.04 17.34 6.91
澄迈
县福
山
1991/ 1992 年度 207.48 182.21 50.54 99.75 154.28 159.60 163.59 135.66 95.76
1992/ 1993 年度 75.81 86.45 30.59 29.26 107.73 38.57 184.87 30.59 13.30
变幅(%) 65.73 50.40 34.77 77.26 25.12 86.37 8.64 89.38 106.93
表 2　1992～ 1993年度中粒种咖啡产量均数比较表(Q测验) 单位:kg 干豆/株
无性系 均数 d—0.10 d—0.22 d—0.22 d—0.23 d—0.29 d—0.57 d—0.65 d—0.81
XL26 1.39 1.29＊＊ 1.17＊＊ 1.17＊＊ 1.16＊＊ 1.10＊＊ 0.02＊＊ 0.74＊＊ 0.58＊
XL6 0.81 0.71＊＊ 0.59＊ 0.59＊ 0.58＊ 0.52＊ 0.24 0.16
XL24-2 0.65 0.55＊ 0.43 0.43 0.42 0.36 0.08
XL24-1 0.57 0.45 0.35 0.35 0.34 0.28
XL24 0.29 0.19 0.07 0.07 0.06
XL24-10 0.23 0.22 0.01 0.01
XL27 0.22 0.10
XL24-11 0.22
CK 0.10
　　　Sx=0.01　　D0.05=0.50　　 D0.01=0.62　　＊为 5 %显著水准　　＊＊为 1%显著水准
2　　　　　　　　　　华 南 热 带 农 业 大 学 学 报　　　　　　　　　　　第 8卷
2.2　中粒种咖啡的抗寒测定
测定结果见表 3 、表 4。测定结果表明 ,
-1 ℃处理 24 h 后 ,所有咖啡苗都不能复
活。1 ℃冷冻 24 h 咖啡苗出箱症状无明显
差异;1 个月后死亡率最高的是无性系
XL24-1和 XL24-10 ,均为 75 %;其次是
无性系 XL6 、XL24 、XL24 -2 、XL26 和
XL27 ,分别为 50 %、42 %、33 %、25 %和
8 %,而无性系 XL24-11 的小苗对低温抵
抗能力最强 ,全部存活 ,个别开始萌动抽芽 ,
有个别株还保留几片叶不落 ,绝大部分茎干
回枯的只有 2/3左右 。
表 3　1 ℃冷冻 24 h咖啡苗出箱症状
种　类 嫩　　梢 茎　　　干 叶　　　　片
XL24-1 100%受害变黑 嫩茎除个别绿色外 ,均受害变黑或出现黑斑 个别株仅存几片叶 ,除有少量绿色叶肉外, 100%受害变黑
XL24-2 92%受害变黑 嫩茎除个别绿色外 ,均受害变黑或出现黑斑 个别株仅存几片叶 ,除有少量绿色叶肉外 , 100%受害变黑
8%绿色无受害
XL24-10 100%受害变黑 嫩茎全部变黑 ,木栓化部分 50%变褐变黑 个别株仅存几片叶 ,除有少量绿色叶肉外 , 100%受害变黑
XL24-11 100%受害变黑 嫩茎全变黑的占 55%,其余部分变黑或出现黑斑 个别株仅存几片叶 ,除有少量绿色叶肉外 , 100%受害变黑
XL24 100%受害变黑 100%受害变黑 ,个别轻度受害出现黑斑 个别株仅存几片叶 ,除有少量绿色叶肉外 , 100%受害变黑
XL26 100%受害变黑 100%受害变黑 ,个别轻度受害出现黑斑 个别株几片叶片叶脉周围有少量绿色的叶肉 , 100%受害变黑
XL27 87%受害变黑 100%受害变黑 ,个别轻度受害出现黑斑 个别株几片叶片叶脉周围有少量绿色的叶肉 , 100%受害变黑
13%绿色无受害
XL6 100%受害变黑 100%受害变黑 个别株几片叶片叶脉周围有少量绿色的叶肉 , 100%受害变黑
表 4　咖啡种质苗木冷冻处理后 1个月的表现
种 类 1 ℃下冷冻 24 h死亡率(%) 存活情况
-1 ℃下冷冻
24 h 情况
XL24-1 75 25%存活 , 存活的茎干全部枯死到地面 100%死亡
XL24-2 33 67%存活 , 茎干回枯 2/ 3 以下的占 50%,全部存活的均萌动 ,个别抽芽 100%死亡
XL24-10 75 25%存活 , 茎部回枯到地面的占 2/ 3 ,回枯一半的占 1/3 ,均未萌动 100%死亡
XL24-11 0 全部存活 , 个别开始萌动抽芽 , 有个别株还保留几片叶不落 ,绝大部 100%死亡
分茎干回枯 2/3 左右
XL24 42 58%存活 , 茎干回枯 1/ 6～ 3/4 ,存活的有一半以上开始萌动抽芽 100%死亡
XL26 25 茎干回枯一节到 3/ 4 , 个别没回枯 ,一半以上开始萌动 100%死亡
XL27 8 茎干回枯一节到全干 ,有 80%以上开始萌动抽芽 100%死亡
XL6 50 茎干回枯 2/3 到全干 , 有一半开始萌动抽芽 100%死亡
2.3　开花习性观测
在海南 ,中粒种咖啡的花芽一般从 7月
下旬开始发育。不同时期生长的咖啡枝条 ,
其花芽发育成熟所需时间不同 ,大约为 90
～ 180 d。从 11 月至次年 4 ～ 5 月陆续开
放 ,每年度开花 5 ～ 6批 ,盛花期一般在 2 ～
4月 。不同品种盛花期不同 ,栽培管理及自
然环境条件对咖啡花芽的发育也有影响 ,其
中水与咖啡开花的关系最为密切。在开花
季节 ,一般在雨后或人工灌溉后 7 ～ 10 d内
3第 1期　　　　　龙宇宙等:　中粒种咖啡无性系 XL26号的抗寒机理研究　　　　　　
花芽便迅速发育形成花朵开放[ 3] 。在没有
人为灌溉的条件下 ,对进入结果期的成龄咖
啡植株分品系(种)观测花期 、花量及稔实
率 ,结果见表 5。从观测结果看 , XL24—1
号花期较集中 ,主花期较早 , 2 月 4 日的开
花量占全年开花总量的 77 %, 2 月份的花
量占全年花总量达 84.9 %;XL26 号有三
个主花期 ,其中4月 6日开花量最多 ,占全年
开花总量的 41.6 %,4月6日和 5月15日两
批花量占全年花总量达 77.4 %,而 2月份开
放的两批花量只占全年花总量的 27 %,其他
品系都有 3 ～ 4个主花期。
表 5　中粒种咖啡花期及各花期的花量占全年总花量比率(%)
花期　　 XL24-1 XL24-2 XL24-10 XL24-11 XL6 XL24 XL26 XL27 实生树
12月 11 日 8.7 2.9 2.0 10.6 3.9 2.2 0.9 2.0 9.5
2 月 4 日 77.0 32.6 34.1 43.2 48.3 34.1 4.3 45.3 44.5
2 月 18日 7.9 16.2 7.9 8.7 27.5 7.5 22.7 27.5 13.1
4 月 6 日 0.9 22.6 30.7 18.7 10.5 37.3 41.6 19.8 22.2
5 月 15日 5.0 20.9 23.1 15.3 9.7 18.6 29.8 3.8 1.5
6 月 5 日 0.4 0.7 2.1 0.4 0.1 1.3
稔实率(%) 85.71 90.51 93.56 94.32 88.97 77.89 92.06 91.49 9.59
3　结论与讨论
综上研究结果 , 中粒种咖啡无性系
XL26号在海南的北部及西北部地区表现
有一定的抗寒能力 ,产量受低温寒害影响较
小 ,而 XL24 —1号受寒害的影响较大 ,主要
与这两个种质的开花习性有关。XL26 号
受寒流低温影响较小 ,在寒害较严重的年份
也能保持产量稳定 ,并非是该种质的植株机
体或花器官具有较强的抗低温能力 ,而是由
于其花期相对较晚 , 3个主花期中有 2个在
4月份以后 ,而 4月份后海南已很少出现长
时间和大幅度的寒流降温 ,因而大批量开花
时避开了受早春寒流低温的影响;XL24—1
号之所以受寒害的影响较大 ,主要是因为其
开花较早较集中 ,主花期只有 1 个 , 2 月份
的开花量占了全年花总量的 84.9 %,而此
时期正值海南早春寒流降温经常出现的时
候 ,一旦遇上了长时间的低温阴雨天气 ,咖
啡花的正常授粉结实就会受到影响 ,造成较
大的产量损失。
海南的气候条件较为特别 ,一般每年冬
季都有一段干旱 ,而春季又常有寒流 。寒流
初到时往往形成峰面降雨 ,有时低温和阴雨
连绵的天气持续达 10多天 。春季正值咖啡
盛花期 ,经冬季干旱后的咖啡遇上降雨后 ,7
～ 10 d内便会大量开花 ,如果在花大量盛
开时寒流仍未过去继续低温阴雨 ,花就是不
被冻坏 ,授粉稔实也会受到影响 ,特别中粒
种咖啡又是属异花授粉作物 ,受影响更大。
因此 ,中粒种咖啡的抗寒选育种显得尤其重
要 ,目前国内的中粒种咖啡种质材料中 ,尚
未发现有真正较强抗寒力的种质 ,但从无性
系 XL26号的抗寒机理研究看 ,针对海南咖
啡植区的气候特点 ,特别是在海南的北部及
西北部地区 ,只要能选育出如无性系 XL26
号这样一些花期较晚的迟 (下转第 34页)
4　　　　　　　　　　华 南 热 带 农 业 大 学 学 报　　　　　　　　　　　第 8卷
更多农民认识 、了解绿色食品的意义 ,掌握
其生产技术要求 ,提高消费者对绿色食品的
科学性 、安全性 、优越性的认识 ,从而在消费
时选择未被污染或有助于健康的绿色食品。
参 考 文 献
1　海南政治与社会年鉴.海口:海南出版社 , 1999.
120～ 123
2　海南省农业年鉴.海口:海南出版社 , 2000.199
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农产品品种.世界热带农业信息 , 1999(11):13
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息 , 1998(11):23 ～ 24
5　冯文星摘.国内外热带亚热带名优水果市场价
格高.世界热带农业信息 , 1998(6):18
6　陈　筱.贯彻 ISO14000 环境管理体系国际标
准 ,充分发掘湖北绿色食品资源.生态经济 ,
1999(2):37～ 39
7　谢文明 ,何立刚.生态优化条件下的经济增长—
海南经济可持续发展模式.海口:海南出版社 ,
1999.62～ 68
8　海南省二届人大常委会八次会议:海南生态省
建设规划纲要.海南日报 , 1999.08.03
9　李　克.海南经济特区定位研究.海口:海南出
版社 , 2000.126 ～ 131
10　罗时祥.跨世纪的海南经济.海口:海南出版
社 , 1996.122 ～ 123
11　程文玲.WTO 与我国农产品及贸易.中国农业
信息快讯 , 2001(3):8～ 10
12　绿色离餐桌有多远─关于绿色食品的话题.中
国绿色信息网 , 2001.5.30
(上接第 4页)
熟品种 ,也基本能解决海南中粒种咖啡受寒
害影响的问题 ,减少寒害造成的产量损失。
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社 , 1982.3 ～ 12
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及西北部地区的适应性研究.热带作物科技 ,
1999(3):41～ 43
3　中国热带作物栽培学.北京:中国农业出版社 ,
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34　　　　　　　　　　华 南 热 带 农 业 大 学 学 报　　　　　　　　　　　第 8卷