金衢盆地气象条件对柑橘生产的影响研究

2013-09-24王玛丽吴利强王晓丹汪一鸣

湖南农业科学 2013年7期

余颖，王玛丽，叶玮，吴利强，王晓丹，汪一鸣

（1.浙江师范大学地理与环境科学学院，浙江金华321004；2.衢州市气象局，浙江衢州324000）

浙江省是我国柑橘的主要产地之一，也是我国柑橘单产最高的省份[1]。柑橘种植是浙江省的优势产业之一，集中分布在甬台温沿海低山缓坡地带和金丽衢杭西部丘陵地带。据2009年鉴统计，浙江省有11个地市栽培柑橘，主要分布在衢州、台州、丽水、金华、宁波等市[2]。金衢盆地是浙江省的主要产地之一，柑橘种植面积占全省总种植面积的41.68%，柑橘产量占全省总产量的40%左右。金衢盆地柑橘资源丰富，优良品种繁多，栽培历史悠久，被农业部列入我国浙闽粤优势柑橘产业带[3-5]。

柑橘属亚热带和热带常绿果树，其生长状况受气候条件的制约，具有喜温暖湿润、怕寒冷、不耐干旱等生态气候特性[3]。金衢盆地地处中亚热带，丘陵山地面积广大，生产条件千差万别，气象条件也是影响金衢盆地柑橘发展和获得稳产高产的重要因素。因此，研究柑橘生产的气候环境对提高柑橘的产量、质量和促进柑橘产业的可持续发展有积极意义。从气象方面分析了金衢盆地的各个气象要素对柑橘生产的影响。

1 材料与方法

1.1 材料来源

所引气象数据均来自金华市气象局和衢州市气象局，地点包括金华、兰溪、东阳、义乌、衢州、江山、常山、龙游、开化等12个城市，时段为2000年至2010年，气象要素包括各月的气温（平均气温、最高气温、最低气温）、降水量以及日照时数。12个城市的柑橘产量以及种植面积的数据均来自金华统计年鉴和衢州统计年鉴[4-5]。

对12个城市的柑橘种植面积和产量进行统计分析，根据所得各地区柑橘种植面积以及产量的百分比，将金衢盆地的12个城市分成3类，衢州、金华、常山、兰溪是主要的柑橘产地，为第1类；江山、龙游、义乌、东阳的柑橘种植面积较小，但产量相对较高，为第2类；开化、武义、浦江、永康的柑橘种植面积较小、柑橘的产量也较低，归为第3类。研究将主要分析第1类地区。

1.2 研究方法

柑橘产量是在各种自然和非自然因素综合影响下形成的，一般将柑橘的实际产量分为趋势产量和气象产量以及一部分随机因素造成的产量，用公式表示为：

Y=Yt+Yr+e

式中Y为单位面积的实际产量，即为柑橘的单产，单位为t/hm2（下同）；Yt为趋势产量，由生产水平和社会经济条件所决定，不同城市的科技和社会经济条件的发展水平不同，每个城市的趋势产量也就不同；Yr为气象产量，由不同年份之间气象条件的差异引起；e为随机误差，由随机因素引起的产量偏差，因所占比例较小，一般忽略不计。

趋势产量取决于社会经济发展水平，在时间轴上呈一定的变化趋势。具体处理时，把年序作为自变量，用趋势拟合法模拟不同社会经济发展水平下的柑橘趋势产量。气象产量可通过以下公式计算：

Yr=Y-Yt

最后利用spss软件，分别将柑橘不同生长时期的平均气温、最高气温、最低气温、降水量及日照时数与柑橘的气象产量进行相关分析，得出相关系数，以供分析研究。

2 结果与分析

2.1 气温的影响

如图1所示，2000～2010年衢州、金华、常山、兰溪这4个城市的气温变化基本一致，但衢州和常山的年平均气温低于金华和兰溪。将柑橘种植面积与年平均气温进行相关分析可以发现，两者呈现负相关关系。衢州、常山这2个城市的柑橘种植面积占金衢盆地柑橘种植总面积的50%以上，产量占金衢盆地总产量的63%。这表明，年平均气温对柑橘的生长有重要的影响，年平均温度较低的地区适合种植柑橘。

图1 2000～2010年衢州、金华、常山、兰溪年平均气温变化

利用spss软件对衢州、金华、常山、兰溪11年间不同月份的平均气温、最高气温、最低气温这3个气温要素与柑橘的气象产量进行相关性分析，其结果如表1所示。

表1 衢州、金华、常山、兰溪的气象要素与柑橘气象产量的相关系数

为了进一步探讨气温对柑橘生长的影响，进行了不同城市气象产量与月平均气温的相关性研究，结果显示：气温及其变化对柑橘的不同生长期有不同的影响，而且对各个城市也有不同的影响。

在2月至3月的萌芽期，柑橘的气象产量与平均气温、最高气温、最低气温均呈正相关（表1），其中最高气温与柑橘的气象产量相关性最强。显然，最高气温相对增加，能够促进柑橘萌芽，从而提高柑橘的产量。柑橘的萌芽期是柑橘丰产优质的基础，所以该时期的气温要素是非常关键的。

4月份是柑橘的开花期，同时也是病虫的滋生期。由于年平均气温不同，不同城市柑橘的开花期不同，城市的气温要素与柑橘气象产量的相关系数的变幅从-0.551到0.438，存在较大的差异。这是因为该时期的温度过低，柑橘的花期推迟，影响花的授粉，但是如果温度过高，病虫就会大量滋生，容易引起异常的落花落蕾。另外，气温的异常还会使柑橘生长发育出小花蕾、畸形花，从而影响柑橘的授粉。因此，气温将影响不同地区滋生的病虫害的种类和程度，进而影响柑橘气象产量。

柑橘的生理落果期在5月至7月，在此期间柑橘要进行2次生理落果。相关分析显示，4个城市的最高温度与气象产量均呈正相关，常山的相关系数值达0.957，表明该时期较高的温度会增加气象产量，从而增加柑橘总产量。相反，这4个城市的最低温度与柑橘气象产量基本上呈负相关，说明在生理落果期，异常低温会在一定程度上降低柑橘的气象产量。有研究表明，5月上半月热害即5月上半月最高气温在30℃以上天数和最高气温值与柑橘总产量有关，5月上半月的热害与低温冻害一样容易造成落叶。根据从衢州市柑橘研究中了解到的资料，这种热害也仅仅对温州蜜柑有影响。6月份开始进入梅雨季节，此时，较高的温度有利于柑橘的生长，但同时也会促进锈壁虱快速繁殖，促使柑橘黑点病的发生，影响气象产量。

柑橘果实的膨大期是柑橘果实变大的时期，是柑橘果实发育的关键时期，也是提高柑橘产量的重要时期。8月份梅雨季节结束，是一年中气温最高的时候，9月会延续8月的晴热。相关分析表明，4个城市的平均气温、最高气温和最低气温与柑橘的气象产量均为负相关，相关系数的绝对值也普遍较大。因为这一时期的高温会造成柑橘大量的裂果，明显降低柑橘的气象产量。在9月下旬，虽然高温会逐渐减退，但柑橘红蜘蛛的繁殖率明显增大，如果没有及时采取预防措施，会严重影响柑橘的品质。

10月和11月是柑橘的采摘期，此时的气温主要影响着柑橘的品质。衢州、常山和金华该时期的最高气温与柑橘气象产量的相关系数绝对值均达到0.859及以上，表明气温适度降低会有利于柑橘产量的提高。因为该时段光照强度减弱，若温度较高，则植物的呼吸作用比光合作用强烈，不利于柑橘糖分的累积，柑橘的品质也相应降低。所以，这个时期的高温对柑橘的气象产量有明显的影响。

12月和1月是容易发生低温冻害的时期，这个时期的低温冻害会严重影响柑橘的气象产量。尤其是1月份的低温冻害，容易引起营养器官与生殖器官受害，甚至死亡现象。另外，2月份的气温日差较大，气温的回升与骤降均会导致冻害的发生。可见，柑橘冻害是影响柑橘生长和获得高产稳产的突出问题。金衢盆地地形呈西南向东北敞开，冬季易受北方冷空气侵入，低温平流型冻害雪灾常对柑橘生产构成威胁。冻害能够使柑橘组织细胞间隙的自由水结冰，在细胞组织内形成冰粒，破坏细胞原生质结构和植物体内水分平衡。特别是对含水分较多的幼嫩组织，如叶、花、果以及未停止生长的幼梢受冻害尤为严重。

2.2 降水的影响

柑橘喜温暖、湿润的生态环境，其生长要求年降水量1 000～2 000 mm[6]。如图2所示，衢州、金华、常山、兰溪4个城市的年降水量基本上在1 000～2 000 mm之间，只有个别年份年降水量超过2000mm，表明这4个城市是适合柑橘生长的。

图2 2000～2010年衢州、金华、常山、兰溪年降水量变化

如表1所示，在柑橘的萌芽期和采摘期，降水量与柑橘的气象产量大体呈负相关，而在其他生长时期，降水量与柑橘产量基本上呈正相关。这表明柑橘在萌芽和采摘的时候不需要太多的水。

在2月至3月的萌芽期，处于初春时节，时有冷空气入侵金衢盆地，受特殊地形影响，冷空气带来的地形雨，同时导致气温大幅度降低，从而影响柑橘的萌芽、采摘，进而导致柑橘的减产。而在柑橘采摘的时候，更注重柑橘的品质，此时过多的降水会对柑橘的品质如外观、糖度等产生不良影响。降水较少时，土壤处于干燥状态时，有利于果实的着色、糖度的提高和品质的改善。

在柑橘的开花期，降水量与柑橘气象产量的相关系数值普遍较小，表明此时的降水对柑橘的影响不大。在果实膨大期，降水量与柑橘气象产量呈正相关，说明此时一定量的降水能够促进柑橘更好的生长。数据表明，在柑橘生理落果时，金华、兰溪2个地区的降水量与柑橘气象产量呈正相关，衢州、常山呈负相关，且相关系数的绝对值较小，也说明该时期的降水量对柑橘的影响较小。

从降水来说，金衢盆地主要有2个降水期，一个是4～6月的梅汛期，另一个则是8～9月的台汛期，对柑橘的影响都比较大。这2个时期内的降水量与柑橘气象产量的相关性值有正有负，影响效果不同。在8月至9月，降水量与柑橘产量是以正相关为主。这是因为柑橘在不同的生长阶段，柑橘的需水要求不同，所以在柑橘不同的生长时期，建议橘农们采取不同的措施。

2.3 光照的影响

光照是植物生长和发育的必要条件之一，柑橘虽然是耐阴性较强的植物，但要优质丰产仍需要良好的日照，一般年日照时数为1 200～2 200 h，柑橘就能正常生长。衢州、金华、常山、兰溪4个城市年日照时数变化如图3所示，在日照时数的适度范围内，衢州和金华的年日照时数明显高于常山和兰溪的年日照时数。根据2010年统计数据，衢州柑橘单产14.44 t/hm2，金华柑橘单产14.09 t/hm2，均高于常山、兰溪。在一定的日照时数范围内，年日照时数越多，柑橘总产量越高。

图3 2000～2010年衢州、金华、常山、兰溪年日照时数变化

如表1所示，开花期和果实膨大期的日照时数与柑橘气象产量均呈显著负相关，而萌芽期、采摘期的相关系数值均为正。结果表明，在柑橘的开花期，日照时数与气象产量之所以呈负相关，是因为该时期正处于春天，也是病虫的滋生期，较长的光照会促进病虫的生长，进而影响气象产量。在柑橘开花和果实膨大时，对日照需求较小，若此时出现较长时间的晴天则不利于柑橘的生长。10月和11月的日照时数则会影响着柑橘的品质，在这个时期日照时数越长，光合作用越强烈，柑橘糖分积累越多，柑橘品质越高。在柑橘的生理落果期，常山的气象产量与日照时数呈显著正相关，而其余城市呈负相关，表明不同地区的光照对气象产量的影响不同，这种差异可能是由柑橘的品种引起的。