《Journal of the Science of Food and Agriculture》：Hop production in a low-trellis espalier system in the subtropical environment
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## 摘要专业翻译
**背景**
啤酒花（*Humulus lupulus* L.）栽培正在向新区域扩展，尤其是在亚热带条件下。传统上，啤酒花植株采用高架棚架系统进行整枝；然而，低架棚架结构可能降低建园成本、便于植物检疫管理并提高采收一致性。本研究在巴西南
## 摘要专业翻译
**背景**
啤酒花（*Humulus lupulus* L.）栽培正在向新区域扩展，尤其是在亚热带条件下。传统上，啤酒花植株采用高架棚架系统进行整枝；然而，低架棚架结构可能降低建园成本、便于植物检疫管理并提高采收一致性。本研究在巴西南部亚热带条件下，评估了低架棚架与传统高架棚架系统对啤酒花生长发育、产量及球果品质的影响。研究人员在两个生长季内评价了两种整枝系统和四个品种（Cascade、Chinook、Comet和Saaz）。
**结果**
所有品种均能适应亚热带环境并在第一年结出球果。低架棚架系统表现良好，尤其是Cascade和Comet品种。Cascade在低架棚架下表现出更高的球果数和鲜球果产量，而Comet表现出更高的α-酸和β-酸含量。Saaz在高架棚架系统下表现更佳，而Chinook在β-酸含量上表现出品种特异性反应。
**结论**
低架棚架是亚热带条件下部分选定啤酒花品种（尤其是Cascade和Comet）的一种有前景的替代方案，但品种特异性反应应指导整枝系统的选择。? 2026 Author(s). *Journal of the Science of Food and Agriculture* 由 John Wiley & Sons Ltd 代表 Society of Chemical Industry 出版。
## 论文解读文章
### 研究背景、现存问题与研究目的
啤酒花（*Humulus lupulus* L.）是一种原产于温带地区的短日照、雌雄异株多年生攀缘植物，其雌株球果中的蛇麻腺（lupulin gland）富含苦味酸类次生代谢产物，是啤酒酿造中不可或缺的原料。传统上，啤酒花栽培受光周期需求限制，主要集中于赤道南北纬35°至55°之间的区域。然而，近十年来，随着精酿啤酒行业的快速发展、气候变化以及巴西对进口啤酒花的高度依赖，啤酒花栽培正逐步向非传统种植区扩展。巴西作为世界第三大啤酒生产国，其国内消费的啤酒花几乎全部依赖从美国和德国等国进口，这促使该国加强了啤酒花品种在不同生长环境下适应性的研究。
啤酒花作为攀缘植物需要支撑结构以供其垂直生长。传统高架棚架（high-trellis, HT）系统高度为5.5至7.0米，是主要种植区的常用模式，但存在建园成本高、植保管理难度大、易受不利天气影响等不足。相比之下，低架棚架（low-trellis, LT）系统的整枝高度仅为2.5至3.0米，建园成本较HT系统降低约30%，且便于管理和采收。低架棚架系统的一个变体——低架篱壁式棚架（LT espalier）——结合了垂直与水平整枝结构，其优势在于植株到达棚架顶端后可继续水平引导生长，充分表达生长与产量潜力，从而克服了传统LT系统中植株到达架顶后停止整枝对生长和产量的限制。
然而，关于不同整枝系统在亚热带条件下对啤酒花产量和品质影响的评估研究仍较为匮乏。鉴于亚热带种植区常伴随强风等不利气象条件，整枝系统的选择可能对啤酒花栽培的扩展至关重要。本研究旨在评估LT espalier系统与常规HT系统相比，对巴西南部亚热带条件下四个啤酒花品种生长、产量及球果品质的影响，以期为亚热带地区啤酒花栽培选择适宜整枝系统提供科学依据。
### 研究设计与主要技术方法
本研究在巴西南部巴拉那州中南部Guarapuava地区的中西部州立大学（UNICENTRO）农学系试验站（25°23′10″S，51°29′32″W，海拔1100 m）开展。该地区属于湿润亚热带中温气候（Cfb型），年均气温17.5°C，年降水量1935 mm，土壤为Latossolo Bruno（相当于美国土壤分类系统中的一个Typic Hapludox）。试验采用随机区组设计，2×4因子排列，设置HT系统和LT espalier两种整枝系统，供试品种为Cascade、Chinook、Comet和Saaz四个品种，每处理四个区组，每个试验单元由三株组成，每处理共48株。研究在两个生长季（2023–2024和2024–2025）内进行。研究人员采用田间表型调查记录生育期阶段（依据Rossbauer啤酒花物候学标尺）、产量构成指标（球果数、球果长度、鲜球果重）；采用多组分紫外分光光度分析法测定α-酸和β-酸含量，即在275、325、355 nm三个波长处记录吸光值并依据相应公式计算；利用气象站数据计算生长度日（GDD，°C day?1）和积温（AGDD，°C）；统计分析采用SISVAR软件进行方差分析（ANOVA）和Tukey多重比较检验（P＜0.05）。
### 研究结果与主要结论
**气象参数与品种适应性**
两个生长季的平均气温介于15.6至22.5°C之间，有利于作物发育。冷季虽出现负温，但未对作物造成障碍——低温有利于啤酒花营养休眠期的完成。两个生长季的相对湿度（80%–83%）和降水（分别为226 mm和171 mm）均在正常范围内，满足作物水分需求。光周期在11至13.6小时之间变化，低于啤酒花已知的临界光周期阈值（约15小时），但所有品种均表现出良好的花芽诱导与发育能力，表明所选品种在亚热带条件下已充分驯化，或存在其他相关因素共同影响发育过程。第二生长季（2024–2025）的积温为1503.6至2022°C，接近文献报道的适宜范围，而第一生长季因定植较晚（2023年12月21日），积温偏低（1153.3至1734°C），生长季相应缩短。依据生育期长短和积温需求，研究人员将Comet归类为早熟品种，Cascade和Chinook为中熟品种，Saaz为晚熟品种。
**整枝系统对产量指标的影响**
生长季与品种对产量构成指标的影响不同。在两个生长季中，球果长度、球果数及鲜球果重均表现出品种与整枝系统的互作效应。第一季由于植株尚处于幼龄期，各产量指标整体偏低；第二季产量大幅提升，这符合啤酒花多年生作物在第2–3年达到生理成熟期的规律。第二季中，Cascade在LT系统下球果数（460个/株）和鲜球果重（260.5 g/株）显著高于HT，产量提升约22%；Chinook和Comet在两系统下产量表现相近；而Saaz在HT下球果数和鲜球果重分别是LT下的2.5倍和4倍，表明Saaz更适宜HT系统，与已有研究认为Saaz不适合LT系统的结论一致。此外，Cascade、Chinook和Comet在第二季的球果长度均达到或超过文献报道的参考值，说明这些品种在巴西南部亚热带条件下具有良好的产量潜力。
**整枝系统对α-酸和β-酸含量的影响**
α-酸和β-酸含量在两个生长季中均表现出品种与整枝系统的互作效应。第一季Comet在LT下α-酸含量（114.2 g kg?1）显著高于HT（91.7 g kg?1），为所有品种中最高；第二季Comet在LT下的α-酸（125.0 g kg?1）和β-酸（60.0 g kg?1）含量均显著高于HT，且α-酸含量在所有品种中居首。Cascade在第二季LT下α-酸含量（84.7 g kg?1）显著高于HT（67.4 g kg?1），β-酸在两系统间差异不显著。Chinook和Saaz的α-酸含量在两系统间无显著差异（第二季Saaz例外不显著），但Chinook第二季β-酸含量在HT下更高，Saaz在两个生长季的β-酸含量均在HT下更高。整体而言，第二季各品种的α-酸和β-酸平均含量均达到较高水平，部分品种的α-酸含量（如Chinook、Comet）接近或超过100 g kg?1，在亚热带条件下属优异表现。
### 讨论总结与结论翻译
研究人员在讨论中指出，亚热带环境下的温度、湿度和降水条件整体有利于啤酒花生长和品质形成。积温结果支持了不同品种间积温需求差异显著的结论，并验证了球果产量与积温需求之间存在负相关的观点。品种Cascade在LT系统下的优异表现与其较低的积温需求和高产的生物学效率密切相关，说明高产基因型往往能更高效地响应生长环境。就品质而言，LT espalier系统对Cascade和Comet的α-酸/β-酸含量产生了积极影响，研究人员推测这可能与水平整枝抑制了顶芽优势，从而适度减弱营养生长、优化冠层微环境有关——这一机制在葡萄栽培中有类似报道，有利于次生代谢物合成。同时，幼龄植株（定植后5年内）通常表现出更高的α-酸含量，这一植物年龄效应也可能对结果产生贡献。总体而言，本研究的成果可为啤酒花在亚热带地区的农业区划提供参考依据，并推动对支撑系统与整枝方式的进一步研究，有助于小农户以较低投入获得可观的经济回报。
综合两个生长季的研究结果，研究人员得出以下结论：低架篱壁式棚架系统是巴西南部亚热带条件下啤酒花栽培中传统高架棚架的一种有前景的农艺替代方案，但适用性因品种而异。在所评价的品种中，Cascade对低架篱壁式棚架表现出最稳定且一致的产量适应性，兼具高产量潜力和良好的球果品质；Comet在α-酸和β-酸含量方面表现出尤为有利的响应。所有供试品种（Cascade、Chinook、Comet和Saaz）均表现出对亚热带环境的良好驯化，其中Comet为早熟类型，Cascade和Chinook为中熟类型，Saaz为晚熟类型。相比之下，Saaz在高架棚架下表现出更高的产量适宜性，表明低架结构不应在所有品种中不加选择地推广。总体而言，研究结果证明低架篱壁式棚架能够支持亚热带环境下啤酒花的高效栽培，可作为特定品种的一种低架结构替代方案，尤其适用于希望降低生产和管理制约的场景。
