贵州红心猕猴桃气候区划指标体系研究
2016-08-27池再香肖艳林李贵琼潘徐燕龚雪芹
池再香，肖艳林，李贵琼，潘徐燕，龚雪芹
(1．贵州省六盘水市气象局，贵州 六盘水 553001；2．贵州省盘县气象局，贵州 盘县 553537；3．贵州省气象信息中心，贵州 贵阳 550002；4．贵州省气象学会，贵州 贵阳 550002)
贵州红心猕猴桃气候区划指标体系研究
池再香1，肖艳林1，李贵琼2，潘徐燕3，龚雪芹4
(1．贵州省六盘水市气象局，贵州六盘水553001；2．贵州省盘县气象局，贵州盘县553537；3．贵州省气象信息中心，贵州贵阳550002；4．贵州省气象学会，贵州贵阳550002)
利用贵州84个气象观测站1981—2010年逐日温度、降水、日照、蒸发以及无霜期等气候资料，采用光热系数、光热指数、纬度—温度指数、活动积温、有效积温、干燥度、气候干湿指数等公式，对贵州红心猕猴桃区划指标进行分析、研究。结果表明：要实现贵州山区红心猕猴桃品种区域化，必须建立适合贵州山区气候特点的区划指标体系，即以活动积温、有效积温、年平均温度、7月平均温度、光热系数、光热指数、纬度—温度指数、无霜期、干燥度及气候干湿指数共10个气候因子作为红心猕猴桃种植的气候区划指标，该指标较为全面地评价红心猕猴桃种植的气候适宜性条件，为贵州山区红心猕猴桃推广种植提供科学、合理布局的依据。
区划指标体系；光热系数；光热指数；干燥度；无霜期
1 引言
贵州省地处云贵高原东部斜坡过渡带，介于103°36′～109°35′E、24°37′～29°13′N之间，平均海拔1 107 m。最高处于西部的赫章与水城之间的韭菜坪，其海拔2 900.6 m，是乌蒙山脉在贵州西北的主峰；最低处于东南部的黎平县地坪乡水口河出省界处，其海拔147.8 m。境内山地居多，山高谷深，地域分异明显，素有“八山一水一分田”之说。贵州属于高原季风湿润气候，常年雨量充沛，气候温和，植物繁茂，在植物需水量大的时期正值雨季，热量的有效性较高。
红心猕猴桃是贵州省六盘水市水城县猴场乡2000年从四川省苍溪县农业局引种红阳猕猴桃经驯化而成，2007年注册为“黔宏”牌红心猕猴桃，2013年获中国农业部授予“水城猕猴桃”农产品地理标志(登记号为AGI01168)。目前，红心猕猴桃是贵州西部地区主要特色产业，且具有向全省推广种植的态势。因此，有必要对红心猕猴桃品种气候是否适宜种植进行详细分析、研究。叶丽君等[1]简单研究了红阳猕猴桃种植的气候适应性，池再香等[2]分析了干旱灾害对红心猕猴桃物候期的影响；但红心猕猴桃区划是根据贵州各地区的光、温、水和无霜期等气候条件，分析、制定出贵州红心猕猴桃区划方案。要进行科学合理的区划，必须先建立适合贵州山区气候特点的区划指标体系。
2 区划指标体系
2．1热量指标
红心猕猴桃喜气候温和，适宜的温度是其生长发育的必要条件，是影响红心猕猴桃生长发育和产量、品质的主要因子。在红心猕猴桃区划中，选取光热系数、光热指数、纬度—温度指数、无霜期、活动积温、有效积温、年平均温度、最热月(7月)平均温度共8个因子作为热量指标，其计算方法如下：
由Branas[3]提出的光热系数，其表达式：
I(Rt)=X·H×10-6
(1)
式中I(Rt) 为光热系数，X为日平均温度>10 ℃时期的温度总和，H为同期的光照持续的小时之和。
由Huglin[4]提出的光热指数，其表达式：
IH=∑{[(Tmj-10)+(Txj-10)]÷2}×K
(2)
式中IH为光热指数，Tmj为>10 ℃的日平均温度，Txj为同期的日最高温度，K为日长系数(纬度在24°～29°N之间，则K为0.96～0.98)。
由Jackson[5]提出的纬度—温度指数，其表达式：
LTI=Tmean×(60-纬度值)
(3)
式中LTI为纬度—温度指数，Tmean为最热月(7月)平均温度。
由达维塔雅[6]提出的活动积温，其表达式：
Ta>(t≥10)℃
(4)
式中Ta为活动积温，计算范围为红心猕猴桃生长季的3月1日—8月31日。
由Amerine Winkler[7]提出的有效积温，其表达式：
(5)
利用式(1)- 式(5)计算出红心猕猴桃主要种植区(水城县猴场乡，简称猴场，下同)与位于省内东部的凯里市(简称凯里，下同)、东北部的铜仁市(简称铜仁，下同)、北部的遵义市(简称遵义，下同)、西北部的毕节市(简称毕节，下同)、西部的水城县(简称水城，下同)、西南部的兴义市(简称兴义，下同)、南部的都匀市(简称都匀，下同)以及中部的贵阳市区(不含辖区内的开阳、息烽、修文和清镇及乌当和花溪区，简称贵阳，下同)共9个区域的光热系数、光热指数、纬度—温度指数、平均无霜期、活动积温、有效积温以及年平均温度、最热月(7月)平均温度进行比较(见表1)。
表1 贵州红心猕猴桃种植区与推广区的热量指标比较
由表1看出，凯里、遵义、兴义和都匀的积温、年平均温度、7月平均温度、光热指数、纬度—温度指数与红心猕猴桃种植区(猴场)相接近，遵义、都匀的光热系数比猴场分别偏低1.76、1.23，说明遵义、都匀两地光照条件不能满足红心猕猴桃的生长发育，因为光热系数是综合了光照和热量两个因素的指标；凯里、遵义的无霜期日数小于300 d，比猴场分别偏少52 d、40 d，表明凯里、遵义的霜期较长，无霜期时间不能满足红心猕猴桃的正常生长发育。铜仁的7月平均温度、光热指数、纬度—温度指数比猴场分别偏高3.7 ℃、344.6、80，表明铜仁高温热害较重，不适宜红心猕猴桃种植。毕节、水城、贵阳的积温、年平均温度、光热系数、光热指数、纬度—温度指数和无霜期比猴场偏低得多，表明毕节、水城、贵阳的温度、光照和无霜期等气候因子均不能满足红心猕猴桃的生长发育，故这3个地点的气候条件不适宜红心猕猴桃种植。
由于红心猕猴桃生长发育对热量、光照条件要求严格，既怕夏季高温强光，又怕冬、春季低温少日照。故活动积温、有效积温、年平均温度、7月平均温度、光热系数、光热指数、纬度—温度指数和无霜期均可作为红心猕猴桃种植区划的热量指标，其区划指标见表2。
2．2水分指标
红心猕猴桃喜湿润，不耐干旱，也不耐积水，要求年降水量1 000 mm以上，空气相对湿度80%以上[8]。根据朱鸿云[9]研究，中华猕猴桃不耐积水，耐性比桃树弱，最长抵抗期4～5 d，若地表积水1周左右，大部分树就会枯死；年降水量700 mm 以下，必须有充足的水源条件和灌溉设施。红心猕猴桃在不同物候期的需水量不同，其生长需要一定的水分供应和合理的水分分配，适宜的土壤含水量和空气相对湿度有利于糖分的积累和果实的成熟。根据水城县红心猕猴桃种植区多年降水资料显示[8]，花期要求降水量为20～25 mm，若花期降水过多，土壤湿度过大，影响红心猕猴桃授粉授精。果实膨大期对水分要求高，一般降水量为400～450 mm能满足果实膨大。红心猕猴桃品质形态形成期，要求适度水分胁迫，适度水分胁迫能延缓红心猕猴桃的营养生长，有利于干物质的积累，此期间一般要求降水量为150～200 mm；若降水量少于100 mm，干旱胁迫会降低红心猕猴桃的品质；若降水量超过250 mm，会导致果实裂果，甚至腐烂。在红心猕猴桃果实成熟期，要求适度干旱，此期间一般要求降水量为50～80 mm；若降水超过150 mm，会降低红心猕猴桃果实的含糖量、风味、香气等。休眠期对降水要求不多，一般要求降水量为35～50 mm；若降水过多，低温高湿易诱发溃疡病的病菌生成。
表2 贵州山区红心猕猴桃适宜种植的热量指标区划
贵州山区红心猕猴桃目前主要种植在西部地区，而贵州属于湿润季风气候，雨热同季，降水量主要集中在4—9月，有明显的干季和湿季；贵州属于典型的喀斯特地貌山区省分，土壤蓄水能力差，土壤水分蒸发大，故单一的降水量因子不适合贵州山区红心猕猴桃种植气候适宜性区划。干燥度、气候干湿指数都是表征一个地区干湿程度的指标。
干燥度公式[10]为：
(6)
式中K为红心猕猴桃生长季(3月1日—8月31日，下同)干燥度，T为红心猕猴桃生长季>0℃ 的日平均温度，R为同期的日降水量。K越大，表示气候越干燥；K越小，表示气候越湿润。
气候干湿指数表达式[10]为：
(7)
式中I为红心猕猴桃生长季的气候干湿指数，R为红心猕猴桃生长季的总降水量，PE为同期蒸发量(注：小型蒸发皿)。当I=1.0时，表示自然降水和蒸发收支平衡；当0
利用式(6)、式(7)计算红心猕猴桃主要种植区与凯里、铜仁、遵义、毕节、水城、兴义、都匀以及贵阳共9个区域的干燥度和气候干湿指数，结果见表3。
表3 红心猕猴桃种值区与推广区的水分指标比较
由表3看出，在红心猕猴桃全生育期，凯里、铜仁、遵义、毕节、贵阳的干燥度>1.0，表示降水可能不能满足其生长发育需求。在红心猕猴桃生长季，遵义、毕节的干燥度>1.0，表示遵义、毕节处于水分匮缺状态，降水不能满足其生长期需求；凯里、铜仁、贵阳的干燥度等于1.0，水分处于欠缺状态，需要有灌溉条件，才可以种植红心猕猴桃。由表3还可以看出，在红心猕猴桃全生育期，凯里、毕节、贵阳的气候干湿指数<1.0，表示降水不能满足红心猕猴桃生长发育需求；水城、兴义的气候干湿指数等于1.0，表示降水基本能满足其全生育需求。在红心猕猴桃生长季，贵阳的气候干湿指数<1.0，表示贵阳水分匮缺，降水不能满足红心猕猴桃生长发育需求；凯里、毕节的气候干湿指数等于1.0，表示凯里、毕节在红心猕猴桃生长季降水不足，需要有灌溉条件。而都匀在红心猕猴桃全生育期及其生长季的气候干湿指数分别为1.2、1.4，表示都匀降水过多，应建设防渍排涝工程。由此可见，生长季的干燥度和气候干湿指数能较好的确定贵州山区能否有效种植红心猕猴桃及产区的优良等级(表4)。
表4 以干燥度、气候干湿指数划分的红心猕猴桃区域
3 区划建议
利用贵州84个气象观测站1981—2010年逐日的平均温度、日照时数、降水量、蒸发量及其纬度、无霜期等资料，选取活动积温、有效积温、年平均温度、7月平均温度、光热系数、光热指数、纬度—温度指数、无霜期、干燥度、气候干湿指数作为红心猕猴桃区划指标，区划结果见表5。
表5 贵州红心猕猴桃种植的区划草案
在气候适宜种植区，春季常发生干旱少雨，春季干旱是制约红心猕猴桃开花授粉授精的主要因素，在有灌溉条件下，是红心猕猴桃优质种植区。
在气候次适宜种植区，大部分地区春季回暖晚，春季低温阴雨是制约红心猕猴桃现蕾、开花授粉授精的主要因素，应选择向阳坡地种植，避免长时间的低温阴雨危害。此区域的东部地区(如施秉、镇远、剑河等)和南部地区(如罗甸、册亨、望谟、荔波、榕江、从江等)7—8月常发生高温热害，影响红心猕猴桃果实生长、品质形态形成，且南部地区冬季温度较高，影响红心猕猴桃花芽分化，应选择在林区边缘种植，利用林区对气候有调节的作用。此区域为一般种植区。
在气候不适宜种植区，西部边缘地区虽然光照充足，能满足红心猕猴桃生长发育需求，但热量条件较差，活动积温、有效积温均不能满足红心猕猴桃生长发育需求。中东部地区，夏季常有高温热害发生，抑制红心猕猴桃果实膨大及品质形态形成；在此区域的北部地区，春季回暖晚，春季低温阴雨天气较重，影响红心猕猴桃开花授粉授精，且年日照条件较差，不能满足红心猕猴桃生长发育需求；而此区域的南部地区，冬季温度较高，对红心猕猴桃花芽分化不利。
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Research of Red Cartridge Kiwifruit Climatic Zoning Index System in Guizhou Province
CHI Zaixiang1,XIAO Yanlin1,LI Guiqiong2,PAN Xuyan3,GONG Xueqin4
(1.Liupanshui Meteorological Office of Guizhou, Province, Liupanshui 553001, China; 2.Panxian Meteorological Bureau, Panxian 553537, China; 3.Guizhou Meteorological Information Centre, Guiyang 550002, China;4.Guizhou Provincial Meteorological Society, Guiyang 550002, China)
Based on the climate data of 84 meteorological stations in Guizhou from 1981 to 2010, including the statistical data of daily precipitation, temperature, sunshine hours, evaporation and frost free period and so on, the Equation of light and heat coefficient, light and heat index, latitude and temperature index, active accumulated temperature, effective accumulated temperature, aridity index, arid-wet index and climatic zoning index were used to analyze and research the red cartridge kiwifruit zoning index of Guizhou. The results show that the index system for the climatic characteristics of Guizhou mountainous area must be established in order to realize the variety regional of Guizhou red cartridge kiwifruit in the mountainous area, ten climatic factors as red cartridge kiwifruit planting climatic zoning indexes, including active accumulated temperature, effective accumulated temperature, annual average temperature, average temperature of July, light and heat coefficient, light and heat index, latitude and temperature index, frost free period, aridity index and arid-wet index are used, These indicators are giving a comprehensively evaluation for climate suitability conditions of red cartridge kiwifruit planting, providing the scientific and reasonable basis for the promotion of red cartridge kiwifruit planting in mountain area of Guizhou.
zoning index system; light and heat coefficient; light and heat index; aridity index; frost free period
1003-6598(2016)03-0001-05
2016-02-24
池再香(1964—)，女，正研高工，主要从事气候变化预测预报服务研究工作，E-mail:qxxf_850@163.com。
贵州省科技计划项目(黔科合NY字[2012]3020号)；贵州省气象科技开放研究基金(黔气科合KF[2011]01号)。
S162.5
A
