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      氣候變暖下百色芒果氣象災(zāi)害演變特征及適應(yīng)對(duì)策①

      2019-12-10 03:20:50韋金海盧小丹姚學(xué)民匡昭敏
      熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019年9期
      關(guān)鍵詞:百色主產(chǎn)區(qū)冰雹

      韋金海 陸 英 盧小丹 姚學(xué)民 張 勇 何 宏 匡昭敏

      (1廣西百色市氣象局 廣西百色533000;2百色芒果研究院 廣西百色533000;3廣西壯族自治區(qū)氣象科學(xué)研究所 廣西南寧530022)

      廣西百色右江河谷常年冬季暖和,無(wú)霜期長(zhǎng),年平均氣溫22.0℃左右,春季低溫陰雨天氣少、結(jié)束期早,素有“天然溫室”之稱。該氣象條件對(duì)芒果生長(zhǎng)發(fā)育極為有利。近幾十年來(lái),百色市利用當(dāng)?shù)貧夂蛸Y源和地理位置優(yōu)勢(shì),大力發(fā)展芒果產(chǎn)業(yè),所產(chǎn)的“百色芒果”品質(zhì)極佳。2015年,百色芒果先后獲得國(guó)家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部頒發(fā)的“農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志登記證書”、國(guó)家工商總局商標(biāo)局核準(zhǔn)注冊(cè)的“地理標(biāo)志證明商標(biāo)”、國(guó)家質(zhì)監(jiān)總局批準(zhǔn)的“中華人民共和國(guó)地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品”。2017年,百色芒果種植面積已達(dá)8.546萬(wàn)hm2。百色已成為中國(guó)最大的芒果生產(chǎn)基地,芒果產(chǎn)業(yè)成為百色脫貧致富、鄉(xiāng)村振興、生態(tài)文明建設(shè)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。

      芒果是熱帶水果,對(duì)氣象條件要求非常高[1-2],在全球氣候變暖的大環(huán)境下,百色芒果主產(chǎn)區(qū)某些年份出現(xiàn)低溫、干旱、冰雹、大風(fēng)、高溫等氣象災(zāi)害,對(duì)芒果生產(chǎn)影響極大[3-5],氣象災(zāi)害已成為制約百色芒果進(jìn)一步發(fā)展的主要因素[6]。根據(jù)百色芒果主產(chǎn)區(qū)氣候特點(diǎn)及農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害發(fā)生規(guī)律,結(jié)合農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害指標(biāo)[7]及芒果生物學(xué)特性[8-10],分析了1961~2017年百色芒果生產(chǎn)主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害演變特征及影響,并提出適應(yīng)對(duì)策[11-15]。

      1 百色芒果主產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害演變特征及影響1.1 低溫

      芒果是熱帶水果,對(duì)溫度要求很高。一般而言,影響芒果產(chǎn)量和品質(zhì)的低溫災(zāi)害有冬季凍害和春季寒害。

      1.1.1 冬季凍害

      芒果喜溫怕寒,遇霜凍或嚴(yán)重低溫,芒果花、枝、葉易被凍壞、凍死,嚴(yán)重時(shí)甚至樹干也被凍死。芒果受凍害氣象指標(biāo)詳見表1。

      表1 芒果受凍害氣象指標(biāo) 單位:℃

      百色芒果主產(chǎn)區(qū)右江河谷冬季氣候暖和,1月最冷,平均氣溫13.0℃,年極端最低氣溫常年高于0℃,少數(shù)年份有霜凍。

      由圖1可知,1961~2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)年極端最低氣溫呈逐漸升高趨勢(shì),最高出現(xiàn)在1979年,為6.0℃,最低出現(xiàn)在1963年,為-1.2℃。1983年以來(lái),年極端最低氣溫均高于0℃,2000年后,年極端最低氣溫均高于1℃(輕度凍害指標(biāo)上限值)。綜合表1和圖1可知,百色芒果受輕度凍害的頻率為14.0%~22.8%。

      圖1 1961~2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)年極端最低氣溫演變

      由圖2、3可知,1961~2017年,百色芒果主產(chǎn)區(qū)年霜凍頻率及年霜凍日數(shù)總體呈明顯減少趨勢(shì),20世紀(jì)60年代出現(xiàn)霜凍頻率最高,21世紀(jì)00年代出現(xiàn)霜凍頻率最低,2002~2012年連續(xù)12 a沒有出現(xiàn)霜凍。1961~2017年沒有受到中度及以上凍害。

      圖2 1960~2010年代百色芒果主產(chǎn)區(qū)年出現(xiàn)霜凍頻率演變

      圖3 1961~2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)霜凍日數(shù)演變

      由此可見,百色芒果主產(chǎn)區(qū)霜凍減輕趨勢(shì)明顯,大部分年份受到霜凍幾率較小,程度輕,對(duì)百色芒果生產(chǎn)總體上影響不大。

      1.1.2 春季寒害

      芒果開花、結(jié)果對(duì)溫度及光照要求較高。氣溫適宜、光照充足、濕度偏小有利于芒果開花、授粉,提高坐果率;反之,如遇到低溫陰雨寡照天氣,則不利于開花、授粉、坐果。一般而言,芒果花期如遇連續(xù)≥3 d日平均氣溫≤12℃的天氣,則易受到寒害,造成開花受阻、授粉不良,導(dǎo)致坐果率低,影響產(chǎn)量。

      右江河谷春季少雨,干燥,低溫少,結(jié)束早。由圖4、5可知,1961~2017年2~4月百色芒果主產(chǎn)區(qū)連續(xù)≥3 d日平均氣溫≤12℃累計(jì)日數(shù)整體上呈緩慢減少趨勢(shì),年際和年代際變化特征明顯。累計(jì)日數(shù)最多的為1968年,24 d,1980~1999年出現(xiàn)春季低溫頻率最高(20 a里有18 a出現(xiàn)低溫),2000~2009年出現(xiàn)低溫頻率最低(10 a里僅有5 a出現(xiàn)低溫)。日平均氣溫連續(xù)≥3天≤12℃低溫結(jié)束期出現(xiàn)在2月下旬的頻率最高,結(jié)束期出現(xiàn)在3月的頻率為17.5%,歷史上結(jié)束期出現(xiàn)最晚的為1998年3月24日。

      圖4 1961~2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)2~4月連續(xù)≥3 d日均溫≤12℃累計(jì)日數(shù)演變

      百色芒果大多數(shù)年份3月開花,受低溫寒害幾率相對(duì)較低,少數(shù)年份由于前期氣溫明顯偏高,芒果花期會(huì)提前到2月中、下旬,此時(shí)如遇冷空氣南下,則易受到低溫寒害,造成授粉不良、坐果率低。

      1.2 干旱

      百色市屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),干濕季分明,降雨常集中在夏季,春、秋、冬季降雨少。降雨時(shí)空分布不均勻,往往某時(shí)段內(nèi),蒸發(fā)量比降雨量大,導(dǎo)致水分支出大于水分收入,造成水分收支不平衡、水分短缺,出現(xiàn)氣象干旱。因而,百色市春、秋、冬常旱,夏旱偶有發(fā)生。芒果根深,相對(duì)較耐旱,氣象干旱對(duì)百色芒果開花、果實(shí)成熟等發(fā)育期是利大于弊,但芒果果實(shí)膨大期對(duì)水分條件要求較高,若遇嚴(yán)重干旱,會(huì)加重生理落果,同時(shí)不利于果實(shí)膨大,影響單果重。

      圖5 1961~2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)2~4月連續(xù)≥3 d日均溫≤12℃結(jié)束期分布

      一般來(lái)說(shuō),百色芒果果實(shí)膨大期出現(xiàn)在5月1日至6月10日。由圖6可知,1961~2017年,百色芒果主產(chǎn)區(qū)5月1日至6月10日重度以上氣象干旱日數(shù)變化趨勢(shì)不明顯,常年值為4 d。重度以上氣象干旱日數(shù)偏多期主要集中在20世紀(jì)60年代前期、90年代中前期及21世紀(jì)10年代中期,最多的年份是1963年,達(dá)41 d。由此可見,百色芒果主產(chǎn)區(qū)果實(shí)膨大期大部分年份沒有出現(xiàn)嚴(yán)重氣象干旱。因此,氣象干旱對(duì)百色芒果產(chǎn)業(yè)總體上影響并不是很大。

      1.3 冰雹

      冰雹是一種范圍小、時(shí)間短、來(lái)勢(shì)猛、危害大的災(zāi)害性天氣。降雹地理分布規(guī)律為山區(qū)多于河谷,由于特殊地形,百色市在春夏之交極易產(chǎn)生冰雹,是廣西多雹區(qū)。據(jù)1961~2017年氣象資料統(tǒng)計(jì),芒果主產(chǎn)區(qū)平均每年有0.3~0.5 d冰雹,其中右江區(qū)出現(xiàn)頻率最高,田東縣出現(xiàn)頻率最低。

      由圖7可知,1961~2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)(右江區(qū)、田陽(yáng)、田東3地)平均每年降雹0.4 d。1961~2017年的57 a里有22 a沒有出現(xiàn)冰雹,其中 , 1971、 1980、 1981、 1985、 1989、 2002、2004、2005和2009年百色芒果主產(chǎn)區(qū)平均冰雹日數(shù)≥1.0 d,最多的為2002年,1.7 d,其次為1981年,1.3 d。

      圖6 1961~2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)果實(shí)膨大期重旱以上日數(shù)演變

      圖7 1961~2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)冰雹日數(shù)演變

      百色芒果主產(chǎn)區(qū)冰雹多發(fā)生在春季,3~5月降雹次數(shù)占全年的80%。此時(shí)正處百色芒果開花期-幼果期,若遇冰雹,會(huì)造成芒果枝、葉、花、果被砸傷、砸爛,造成大量落花、落果,同時(shí)造成大量傷口,極易發(fā)生病害,嚴(yán)重影響產(chǎn)量及品質(zhì)。但冰雹范圍一般較小,只是對(duì)局部地區(qū)芒果造成嚴(yán)重影響。

      1.4 大風(fēng)

      大風(fēng)指風(fēng)力大于7級(jí)的陣風(fēng)。右江河谷受強(qiáng)冷空氣或中尺度對(duì)流系統(tǒng)等影響,加上右江河谷南北為山區(qū),經(jīng)常產(chǎn)生峽谷效應(yīng),從而易形成大風(fēng)。

      由圖8~9可知,1961~2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)平均每年出現(xiàn)2.1~2.8次大風(fēng),大風(fēng)日數(shù)整體上呈明顯減少的趨勢(shì),1981年出現(xiàn)大風(fēng)日數(shù)最多,達(dá)9 d;1989、1993、2009、2011、2012和2014年全年沒有出現(xiàn)大風(fēng)。百色芒果主產(chǎn)區(qū)大風(fēng)大多出現(xiàn)在3~8月,占全年大風(fēng)日數(shù)的87%,此時(shí)正是百色芒果開花-成熟的關(guān)鍵時(shí)期,如遇大風(fēng),容易造成果實(shí)被刮傷或落花、落果,影響產(chǎn)量和果實(shí)商品性。

      圖8 1961~2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)大風(fēng)日數(shù)演變

      圖9 1961~2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)大風(fēng)出現(xiàn)期分布

      1.5 高溫?zé)岷?/h3>

      高溫?zé)岷χ饕侵溉兆罡邭鉁剡_(dá)到35℃以上,生物體無(wú)法適應(yīng)而引發(fā)各種災(zāi)害現(xiàn)象。因百色市特殊的地理環(huán)境,高溫出現(xiàn)的機(jī)率比較高,是廣西最主要的高溫多發(fā)區(qū)域。

      由圖10可知,1961~2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)2~4月每年均有高溫天氣出現(xiàn),常年高溫日數(shù)為2.7~5.9 d(右江區(qū)最多、田陽(yáng)最少),是同期廣西平均高溫日數(shù)(0.7 d)的3.9~9.6倍。1961~2017年,百色芒果主產(chǎn)區(qū)2~4月高溫日數(shù)整體呈增多趨勢(shì)。1983、1987、1994和2015年出現(xiàn)高溫日數(shù)較多,右江區(qū)、田陽(yáng)、田東三地平均日數(shù)均超過(guò)10 d,1982、2014年出現(xiàn)高溫日數(shù)最少,右江區(qū)出現(xiàn)1 d,田陽(yáng)、田東未出現(xiàn)。高溫日數(shù)偏多期主要是集中在20世紀(jì)80年代至90年代前期和21世紀(jì)00年代及10年代中前期。

      圖10 1961~2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)2-4月高溫日數(shù)演變

      芒果開花期對(duì)溫度條件要求較嚴(yán)格,當(dāng)氣溫高于35℃時(shí),容易造成花柱干枯過(guò)快、受精困難,產(chǎn)生很多無(wú)胚果,同時(shí)高溫也使已受精的幼果灼傷,導(dǎo)致幼果敗育、畸形甚至脫落,影響芒果產(chǎn)量和品質(zhì)。

      百色芒果主產(chǎn)區(qū)2~3月出現(xiàn)高溫天氣幾率較低,但4月出現(xiàn)幾率較高。百色芒果開花期一般在3月,少數(shù)年份因前期持續(xù)低溫,發(fā)育期后延,部分芒果花期會(huì)后延至4月,遲花的芒果容易受到高溫?zé)岷Φ挠绊憽?/p>

      1.6 其他不利氣象條件

      在百色芒果生產(chǎn)中,有些不利氣象條件雖不屬于氣象災(zāi)害,但卻對(duì)芒果產(chǎn)量和品質(zhì)影響較大,如雨熱同季、高溫高濕。百色芒果主產(chǎn)區(qū)是典型的亞熱帶季風(fēng)氣候,雨熱同季、高溫高濕,降雨高度集中在汛期(4~9月),該期降雨量占全年降雨量80%以上。空氣濕度大,4~9月空氣平均相對(duì)濕度(右江區(qū)、田陽(yáng)、田東3地平均)在71.3%~81.3%,其中6、7、8、9月平均空氣相對(duì)濕度均超過(guò)80%(圖11)。雨天空氣相對(duì)濕度大多接近100%。

      4~9月正是百色芒果掛果期,雨熱同季為芒果果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育提供充足的熱量和水分條件,但由于降雨高度集中,排水不好的地段容易發(fā)生內(nèi)澇或漬害;同時(shí)雨日多、高溫高濕不利于病蟲害的綜合防治,極易發(fā)生病害,對(duì)芒果品質(zhì)影響較大。

      圖11 百色芒果主產(chǎn)區(qū)4~9月月平均相對(duì)濕度值

      2 氣候變化下百色芒果適應(yīng)對(duì)策

      高溫、干旱、冰雹、低溫、大風(fēng)等氣象災(zāi)害對(duì)百色芒果生產(chǎn)均存在潛在威脅,雨熱同季、高溫高濕也極易造成芒果病蟲害。在全球氣候變暖的大環(huán)境下,1961~2017年百色芒果冬季凍害、春季(花期)寒害、大風(fēng)等災(zāi)害呈減輕趨勢(shì),有利于芒果生產(chǎn);花期高溫?zé)岷Τ始又刳厔?shì),不利于芒果生產(chǎn);干旱、冰雹、雨熱同季、高溫高濕等整體上變化趨勢(shì)不明顯,但年際和年代變化特征明顯,使得芒果種植仍有較大的受災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。因此,為應(yīng)對(duì)氣候變化特提出相應(yīng)適應(yīng)對(duì)策。

      2.1 合理布局芒果種植結(jié)構(gòu)

      在新種和擴(kuò)種芒果時(shí),需選擇適宜的種植區(qū),降低芒果受到低溫災(zāi)害幾率;百色芒果主產(chǎn)區(qū)5~6月降雨量一般隨時(shí)間后移而遞增,發(fā)生干旱的幾率隨時(shí)間后移而遞減,在引進(jìn)新品種或進(jìn)行品種改良時(shí),要因地制宜,注意做好早熟、中熟和晚熟品種的合理搭配,保水性不好及沒有灌溉設(shè)施的果園應(yīng)盡量種植遲熟品種,以降低果實(shí)膨大期受旱的風(fēng)險(xiǎn)。

      2.2 加大芒果果園基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

      在果園安裝噴灌、滴灌、水肥一體化供給等設(shè)施,以降低花期高溫、干旱等災(zāi)害的影響;安裝農(nóng)田小氣候觀測(cè)儀,實(shí)時(shí)采集果園小氣候數(shù)據(jù),為芒果生產(chǎn)管理提供科學(xué)依據(jù);在芒果主要種植區(qū)上風(fēng)方設(shè)立人工增雨防雹作業(yè)點(diǎn),開展人工增雨防雹作業(yè),減輕干旱、冰雹對(duì)芒果的危害。

      2.3 加強(qiáng)芒果生產(chǎn)技術(shù)培訓(xùn),提高果園田間管理水平及防范氣象災(zāi)害能力

      加強(qiáng)果農(nóng)的芒果生產(chǎn)技術(shù)培訓(xùn),應(yīng)注意在開展技術(shù)培訓(xùn)時(shí),結(jié)合百色芒果氣象災(zāi)害的特點(diǎn),將氣象災(zāi)害相關(guān)防御措施融入到土壤改良、灌溉、施肥、修剪、花期調(diào)控、果實(shí)套袋、病蟲害綜合防治、采后處理等生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,提高果農(nóng)的田間管理水平及氣象災(zāi)害防御能力。

      3小結(jié)

      百色芒果開花期和掛果期是影響芒果產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵時(shí)期。芒果開花期對(duì)氣象條件要求極為嚴(yán)格,若遇高溫、低溫、冰雹、大風(fēng)等災(zāi)害,不利于當(dāng)年產(chǎn)量;芒果掛果期則是芒果品質(zhì)形成的關(guān)鍵期,若遇干旱、冰雹、大風(fēng)、多雨等災(zāi)害,則影響當(dāng)年芒果品質(zhì)。

      1961~2017年百色芒果生產(chǎn)氣象災(zāi)害演變特征表明:花期高溫?zé)岷Τ始又刳厔?shì);冰雹、雨熱同季、高溫高濕、果實(shí)膨大期干旱等整體上變化趨勢(shì)不明顯,但年際和年代變化特征明顯;冬季凍害、春季(花期)寒害、大風(fēng)等災(zāi)害呈減輕趨勢(shì)。近57 a來(lái)氣象災(zāi)害演變特征對(duì)百色芒果生產(chǎn)有利有弊,在實(shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)根據(jù)百色芒果生長(zhǎng)發(fā)育期特性及不同氣象災(zāi)害發(fā)生規(guī)律、演變特征,在果園基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、品種選擇與布局、生產(chǎn)技術(shù)培訓(xùn)以及田間管理上做好相應(yīng)的適應(yīng)對(duì)策。

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