寧陵縣酥梨氣候品質(zhì)適宜性評價技術(shù)

史桂芬 張源達(dá)

摘要：利用氣象資料和河南省商丘市寧陵縣酥梨發(fā)育期資料，以影響酥梨品質(zhì)的氣候適宜性區(qū)劃、年度酥梨生長氣象條件、生長期內(nèi)的氣象災(zāi)害為主要評價指標(biāo)，進(jìn)行綜合分析評估并賦予權(quán)重評分，建立了氣候品質(zhì)適宜性評價評分算法。對河南省寧陵縣酥梨示范園區(qū)2017年酥梨各生育期的氣候資源及主要?dú)庀鬄?zāi)害進(jìn)行統(tǒng)計分析，并進(jìn)行評分計算。結(jié)果表明，該年度關(guān)鍵生育期氣候資源能滿足果樹、果實生長，光熱資源充足，幼果期、果實膨大期降水充足，主要?dú)庀鬄?zāi)害為高溫?zé)岷褪⑾姆担罱K評分得94.5分，認(rèn)定該年該區(qū)酥梨的氣候品質(zhì)為優(yōu)。

關(guān)鍵詞：酥梨;氣候品質(zhì);適宜性;寧陵縣

中圖分類號：S162?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2020）07-0082-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.07.018

Abstract： Using meteorological data and data of the development period of crisp pears in Ningling county，taking the climate suitability divisions that affect the quality of crisp pears，the meteorological conditions for annual crisp pear growth，and the meteorological disasters during the growing period as the main evaluation indicators，a comprehensive analysis and evaluation were carried out and weighted scores were given，and a climate quality suitability evaluation scoring algorithm was established. Statistical analysis was performed on the climatic resources and main meteorological disasters of various growth periods of crisp pear in Henan province Ningling county demonstration park in 2017，and score calculation was performed. The results show that the climate resources during the key growth period of this year can meet the growth of fruit trees and fruits. There are sufficient light and heat resources，sufficient precipitation during the young fruit period and fruit expansion period，and the main meteorological disasters are high temperature heat damage and drought in midsummer. The final score was 94.5 points，and the climate quality of the crisp pears in this area was considered to be excellent that year.

Key words： crisp pear; climatic quality; suitability; Ningling county

河南省商丘市寧陵縣1998年被農(nóng)業(yè)部列為優(yōu)質(zhì)酥梨生產(chǎn)基地縣。所產(chǎn)酥梨2004年被農(nóng)業(yè)部認(rèn)證為國家級無公害農(nóng)產(chǎn)品，2005年被認(rèn)定為國家地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品[1]。果品氣候品質(zhì)認(rèn)證是通過消費(fèi)者和生產(chǎn)者之外有氣候認(rèn)證資質(zhì)的第三方對影響果品品質(zhì)的氣候條件優(yōu)劣等級進(jìn)行評定[2，3]，是國際通行的農(nóng)產(chǎn)品和食品質(zhì)量安全管理方法[4]。2018年10月1日起實施的新版《河南省氣候資源保護(hù)與開發(fā)利用條例》提出“省氣象主管機(jī)構(gòu)可以會同有關(guān)部門，根據(jù)氣候特點(diǎn)、氣候資源探測資料和氣候資源區(qū)劃成果等，推動農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證工作的開展，發(fā)展精品農(nóng)業(yè)，打造特色品牌。”[5]

2012年浙江省氣象局對安吉白茶進(jìn)行氣候品質(zhì)認(rèn)證后，各地陸續(xù)開展為特色農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)評價相關(guān)氣象服務(wù)[6]，并成為農(nóng)產(chǎn)品認(rèn)證體系的重要組成部分[7]。進(jìn)行氣候品質(zhì)認(rèn)證的農(nóng)產(chǎn)品有小麥、水稻、蘋果、臍橙、梨、桃、獼猴桃、葡萄、丑柑、核桃、西瓜、楊梅、草莓、茶葉、銀耳、辣椒等[8]。國內(nèi)對梨的氣候品質(zhì)認(rèn)證有2015年山西隰縣氣象局對玉露香梨、2016年北京市氣象局對門頭溝京白梨、2017年9月山西氣象科學(xué)研究所對祁縣酥梨的氣候品質(zhì)認(rèn)證等。河南省特色農(nóng)業(yè)觀測項目果樹類梨的觀測站點(diǎn)僅有4處，寧陵是其中之一。開展酥梨氣候品質(zhì)認(rèn)證工作，對氣象部門履行公共氣象服務(wù)職能、進(jìn)一步提升寧陵酥梨果品品質(zhì)和市場競爭力、增加果農(nóng)收入具有重要作用。

針對酥梨氣候品質(zhì)適宜性評價技術(shù)支撐不足的現(xiàn)實問題，根據(jù)酥梨品質(zhì)形成的氣候條件要求，確定影響酥梨品質(zhì)的主要?dú)庀笠蜃樱夂驐l件認(rèn)證指標(biāo)和模式，并對2017年梨果進(jìn)行氣候品質(zhì)評價與驗證，為開展農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)適宜性評價提供方法借鑒。

1?材料與方法

1.1?研究區(qū)概況

寧陵縣酥梨基地位于河南省商丘市寧陵縣北部黃河故道有機(jī)農(nóng)業(yè)示范區(qū)，種植面積近1.6萬hm2，年產(chǎn)酥梨5億kg。為暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候，屬黃河沖積平原，以沙壤兩合土為主。自然條件優(yōu)越，常年平均氣溫14.2 ℃，年降水量721.8 mm，年日照時數(shù)2 068.7 h，年無霜期216 d，≥10 ℃的年積溫?4 760.0 ℃，最冷月1月，平均氣溫-0.1 ℃，最熱月7月，平均氣溫26.9 ℃。酥梨生長季日均氣溫在20 ℃左右，主要?dú)庀鬄?zāi)害有低溫凍害、高溫?zé)岷?、干旱、連陰雨、冰雹和大風(fēng)。

1.2?資料來源

氣象資料來自寧陵縣國家級地面氣象觀測站（115°19′ 54″ E、34°27′ 19″ N），主要包括氣溫、降水、日照時數(shù)、風(fēng)速、高溫日數(shù)等氣象觀測數(shù)據(jù)。氣候平均值采用1981—2010年統(tǒng)計平均值。酥梨生育期歷史物候觀測資料由商丘市氣象局農(nóng)業(yè)氣象中心、寧陵縣氣象局物候觀測站提供。結(jié)合寧陵酥梨果園管理的實地調(diào)查和走訪，進(jìn)行生育期觀測，文獻(xiàn)收集。

1.3?氣候品質(zhì)評分方法

酥梨氣候品質(zhì)評分內(nèi)容主要包括氣候適宜性X1、當(dāng)年生長期內(nèi)氣象條件和氣象災(zāi)害X2、果園管理水平X3，對各項評分內(nèi)容賦予不同權(quán)重，采用加權(quán)平均法進(jìn)行評分。根據(jù)酥梨氣候品質(zhì)認(rèn)證技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，制定酥梨氣候品質(zhì)評價評分公式。

W=0.3X1+0.5X2+0.2X3? ?（1）

式中，W為評價得分，W≥95為特優(yōu)，80≤W<95為優(yōu)，W<80為良。

2?評分依據(jù)及應(yīng)用

2.1?寧陵酥梨主要物候期與氣候條件

根據(jù)多年物候期觀測資料記載，寧陵酥梨萌芽期在2月下旬至3月底，3月底至4月上中旬為開花期，花期持續(xù)約10 d，7月上旬至9月上旬為果實迅速膨大期，9月中旬至10月初為成熟采摘期，休眠期在10月中上旬至次年2月中下旬，4—9月為主要生長季，果實發(fā)育期180～185 d（表1）。

氣候條件對梨果品品質(zhì)的影響研究[9-12]表明，影響酥梨果實品質(zhì)的氣象因素為氣溫、降水、日照狀況、風(fēng)速、晝夜溫差、日最高氣溫≥35 ℃日數(shù)、≥10 ℃積溫、冰雹等。各物候期氣候因子對酥梨生長發(fā)育的影響程度不同[13]。

氣溫的高低直接影響酥梨開花坐果、梨果品質(zhì)及產(chǎn)量。低溫和高溫在不同發(fā)育期對酥梨影響不同[14]。萌芽和開花期，氣溫在0 ℃以下的晚霜凍，花和芽均可能受害，氣溫下降到-6～-4 ℃受凍害的花可達(dá)七八成[15]，氣溫越低受害的程度越重。開花和花粉發(fā)芽均需要10 ℃以上氣溫[16]，當(dāng)氣溫低于10 ℃時，開花遲緩，影響受精坐果。3～5 ℃時花粉易受傷害，氣溫持續(xù)15 ℃以上可促進(jìn)開花進(jìn)程[17]。果實膨大期連續(xù)高溫不利果實膨大，甚至出現(xiàn)日灼病。

4月降水影響梨樹開花授粉和坐果率。7—9月果實膨大期降水量直接影響酥梨果形大小、味道濃淡，降水量大則果形大，果實含水量高;成熟期降水少則果實含水量低，味濃[18]。9—10月降水量影響果實可溶性固形物含量[19]。

日照時數(shù)影響酥梨的單果重、可溶性固形物和總糖含量等[20]。風(fēng)速影響酥梨開花期授粉，盛花期均勻、較低的風(fēng)速利于酥梨授粉[14]。6—8月風(fēng)力≥8級，8—9月風(fēng)力>6級，會造成梨樹嚴(yán)重的落果，且梨果越大、越接近成熟，能承受的風(fēng)力越小。4—9月可能出現(xiàn)的冰雹災(zāi)害，來勢猛，預(yù)防不及，會造成落果[21]。研究區(qū)氣溫、降水、日照時數(shù)具體情況見表2。

2.2?寧陵酥梨氣候品質(zhì)評價指標(biāo)與評分方法

式（1）中，氣候適宜性X1、當(dāng)年生長期內(nèi)氣象條件和氣象災(zāi)害X2、果園管理水平X3的具體評分是酥梨氣候品質(zhì)評價的關(guān)鍵。其中X1按照最適宜區(qū)、適宜區(qū)和次適宜區(qū)分別為100、90和80分，各指標(biāo)均占25%權(quán)重（表3）。

X2的計算見式（2）至式（4）。

式（2）至式（4）中，α為氣候資源評分（表4），β為氣象災(zāi)害評分（表5）。氣候資源評價指標(biāo)主要有花期時間α1、花期溫度α2、果實膨大期日照時數(shù)α3、果實膨大期高溫日數(shù)α4和果實膨大期降水量α5、休眠期氣象條件α6、采摘前20 d內(nèi)的日照時數(shù)和日較差α7，按其影響程度賦予相應(yīng)權(quán)重。對各氣候因子的情況綜合分為好（100分）、中（80分）和差（60分）。主要?dú)庀鬄?zāi)害為低溫凍害β1、高溫?zé)岷Ζ?、干旱β3、長連陰雨β4、大風(fēng)β5、冰雹β6，按影響大小分別賦予10%、20%、20%、10%、30%、10%權(quán)重。

果園管理條件評分依據(jù)實地調(diào)查包括產(chǎn)地生產(chǎn)環(huán)境、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)、質(zhì)量安全技術(shù)規(guī)范、質(zhì)量抽查等，每項均分為好（100分）、中（80分）和差（60分），各占25%權(quán)重進(jìn)行評分。

2.3?寧陵酥梨2017年氣候品質(zhì)評價個例

2.3.1?關(guān)鍵生育期氣象條件?2017年寧陵酥3月29日至4月9日為開花期，4月10日至6月30日為幼果期，7月1日至9月5日為膨大期，9月10日至10月5日成熟進(jìn)入采摘期，歷時約187 d。對比表1可知，2017年酥梨發(fā)育期均在正常范圍內(nèi)。

1）開花期。2017年酥梨花期持續(xù)11 d。期間平均氣溫13.4 ℃，降水量≥0.1 mm的雨日共5 d，總降水量11.2 mm（圖1），日照時數(shù)66.8 h，平均相對濕度65.1%?；ㄆ跓o劇烈降溫天氣，無明顯氣象災(zāi)害，氣溫、日照、相對濕度、土壤墑情等條件適宜。

2）幼果期。4月10日進(jìn)入幼果期，持續(xù)約90 d。期間平均氣溫22.8 ℃，日最大降水量為26.9 mm，降水量≥0.1 mm的雨日共19 d，≥20.0 mm的雨日共4 d，總降水量196.3 mm（圖2），日照時數(shù)643.4 h，平均相對濕度65.5%。

3）果實膨大期。果實迅速膨大期平均氣溫26.1 ℃，日照時數(shù)414.0 h，降水量379. 1 mm，日最大降水量62.6 mm，≥25.0 mm達(dá)到大雨級別的有5 d（圖3），有4次3 d以上的連陰雨天氣。6—7月出現(xiàn)35 ℃以上高溫天氣多達(dá)19 d，其中7月20—26日持續(xù)高溫，22—24日出現(xiàn)3 d持續(xù)最高氣溫≥35 ℃。果實迅速膨大期間溫度偏高、光照充足、持續(xù)高溫少，對果實生長十分有利。但降雨日數(shù)偏多，對果實膨大產(chǎn)生一定不利影響。部分出現(xiàn)日灼病，伏旱和熱害較明顯。

8月上旬至9月上旬是糖分轉(zhuǎn)化積累關(guān)鍵期，梨果實糖分積累與采摘前期氣象條件關(guān)系密切。果實成熟采摘前30 d平均氣溫23.8 ℃，氣溫日較差為9.1 ℃，≥0.1 mm的雨日共11 d，降水量164.0 mm，日照時數(shù)189.7?h，無35 ℃以上高溫。氣溫日較差大，光照充足，降水偏少，利于糖分轉(zhuǎn)化和積累，但35 ℃高溫導(dǎo)致呼吸作用增大。

上述分析可知，2017年寧陵酥梨生育期間平均溫度23.4 ℃，與歷年同期相比偏高1.4 ℃;降水量639.8 mm，與歷年同期相比偏多40.0 mm;日照時數(shù)1 172.9 h，與歷年同期相比偏少48.2 h;≥10℃積溫4 194.7 ℃，與常年（4 203.7 ℃）持平。各生育期氣溫均比常年略偏高0.7～2.2 ℃。休眠期、開花期、成熟期較常年日照偏少;萌芽期降水偏少42.4%，成熟期降水較常年偏多59.8%。關(guān)鍵生育期氣候資源能滿足果樹、果實生長，光熱資源充足，幼果期、果實膨大期降水充足（圖4）。

2.3.2?生育期間主要?dú)庀鬄?zāi)害?2017年影響酥梨的主要?dú)庀鬄?zāi)害有高溫?zé)岷褪⑾姆怠?月下旬至7月下旬共出現(xiàn)≥35 ℃以上高溫天氣多達(dá)19 d。其中5月27—29日的高溫天氣，土壤水分在40%左右，出現(xiàn)輕微的旱情;7月22—24日、8月4—6日，3次持續(xù)3 d最高氣溫超過35 ℃的高溫，其中7月22日極端最高氣溫達(dá)37.4 ℃，部分強(qiáng)光、裸露多的葉片有灼傷痕跡，葉面蔫弱，但高溫天數(shù)不多，對果實增大、品質(zhì)影響小。5月下旬至6月上旬，果區(qū)降水量僅50.1 mm，與常年同期偏少兩成，尤其是5月9日至6月2日期間無有效降水，伏旱發(fā)展迅速，由于日照強(qiáng)烈，水分不足，導(dǎo)致梨樹葉面蒸發(fā)減弱，水分供需矛盾突出，對果實水分及糖分的積累有一定影響。

2.3.3?氣候品質(zhì)評分?以2017年資料為例，分析酥梨關(guān)鍵生育期氣象條件，利用酥梨氣候品質(zhì)評價評分公式和評分標(biāo)準(zhǔn)對該年度各項指標(biāo)逐一打分。

根據(jù)寧陵縣酥梨氣候適宜性區(qū)劃評分標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)證區(qū)域為適宜區(qū)，X1得98分。α得94分，β得1.8分，根據(jù)X2 =α-β，得到X2為92.2分。果品企業(yè)管理條件良好，X3得95分。根據(jù)酥梨氣候品質(zhì)認(rèn)證技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系W=0.3X1+0.5X2+0.2X3，得到W=94.5。最終得分為94.5分（表6），認(rèn)證區(qū)域內(nèi)2017年酥梨氣候品質(zhì)等級達(dá)到優(yōu)。

3?小結(jié)與討論

1）寧陵縣酥梨基地有機(jī)農(nóng)業(yè)示范區(qū)2017年生產(chǎn)的酥梨氣候品質(zhì)總得分為94.5分，依照認(rèn)證等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)定2017年該園區(qū)酥梨的氣候品質(zhì)等級為優(yōu)。說明寧陵縣酥梨農(nóng)業(yè)示范區(qū)的光溫水等氣候環(huán)境條件較適宜種植酥梨，政府和農(nóng)業(yè)部門應(yīng)利用該氣候資源優(yōu)勢，做強(qiáng)做大酥梨種植產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)梨農(nóng)增收和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2）寧陵酥梨氣候品質(zhì)適宜性評價是一種新的為農(nóng)服務(wù)途徑，對酥梨氣候品質(zhì)等級做出評定，使消費(fèi)者通過氣候品質(zhì)等級認(rèn)證標(biāo)志了解果品質(zhì)量，有利于打造特色優(yōu)勢果品品牌，助力農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

3）研究只對2017年酥梨氣候品質(zhì)進(jìn)行評分認(rèn)證。沒有涉及果品品質(zhì)鑒定和認(rèn)證模型的建立。下一步可制作并頒發(fā)酥梨氣候品質(zhì)認(rèn)證報告，為果園設(shè)計氣候品質(zhì)認(rèn)證標(biāo)識。運(yùn)用氣象科技和現(xiàn)代信息化手段，為寧陵酥梨生產(chǎn)提供全方位的農(nóng)業(yè)氣象技術(shù)支持與服務(wù)。

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