初春气象条件对苹果开花期的影响分析
2016-11-16刘慧琴甘肃省华亭县气象局甘肃华亭744300甘肃省平凉市气象局甘肃平凉744000
刘慧琴,张 炜(.甘肃省华亭县气象局,甘肃 华亭744300;.甘肃省平凉市气象局,甘肃 平凉 744000)
初春气象条件对苹果开花期的影响分析
刘慧琴1,张炜2
(1.甘肃省华亭县气象局,甘肃 华亭744300;2.甘肃省平凉市气象局,甘肃 平凉 744000)
通过分析苹果开花期年际变化特征及气象条件对苹果花期的影响,证明初春温度是影响苹果开花期早晚的主要气象因子。3月至4月上旬≥0 ℃积温每增加或减少10 ℃,开花期提早或推迟1 d;3月下旬至4月上旬平均最高气温每偏高或偏低0.5 ℃,开花期提早或推迟1 d;根据初春气象条件,准确预报苹果开花期,为做好果园田间管理,有效防御霜冻灾害提供科学依据。
气象条件;苹果开花期;积温;最高气温;影响
泾川县地处陇东黄土高原沟壑区秦陇交界处,属半湿润大陆性气候,是国家农业部划定的全国优质苹果生产最佳适生区,苹果种植面积达3.7×104hm2。苹果开花期是产量形成的关键期,对气象条件变化比较敏感,特别易受霜冻气象灾害的影响。泾川县初春气候变化较大,霜冻频繁发生,有“十年九霜冻”的说法,苹果开花期越早,受霜冻灾害影响的概率越大。为此,探讨影响苹果开花期的气象因素,以求得最佳的苹果开花期预测预报模式,对加强苹果园管理,有效防御霜冻等自然灾害具有重要的意义。
1 资料来源与分析方法
取自2004~2016年泾川县气象局的苹果定点物候观测树,品种为红富士,距离气象观测场35 m。《农业气象观测规范》规定,开花期物候观测分始期、盛期和末期,本文采用苹果开花资料和气象观测资料(2016年资料用来验证预报模式),观始期资料(下同)。根据2004~2015年12年的苹果开花期资料,求得各年份开花期距平(开花期距平为各年份开花日期与多年平均开花日期的差值,开花期早于历年平均日期,距平值为正;反之,距平值为负),应用Excel统计分析软件进行开花期距平与初春气象因子的相关性统计分析,筛选出通过相关显著性检验的气象因子,建立开花期预报模式。
2 结果与分析
2.1 开花期的年际变化特征
泾川县苹果种植品种以红富士为主,春季开花期地域时间差异不大,4月上旬至5月上旬为开花时段,开花始期至末期约10~15 d。但因受气候变化等因素的影响,苹果开花期年际变化较大(图1)。在2004~2015年的12年中,开花期在4月上旬的有3年,最早的在4月6日(2013年);开花期在4月下旬的有2年,最晚的在4月25日(2011年)。最早与最晚开花期相差19 d。
图1 苹果开花始期年际变化曲线
2.2 开花期与气象因子的相关关系
苹果开花期通常受品种、环境、土壤、田间管理和气象条件等影响,就相同地段、同一品种的苹果来说,气象条件是影响苹果开花期年际波动的主要因素。本文应用2004~2015年苹果开花期距平与开花前的温度、降水、日照等气象资料进行相关性统计分析,结果表明:3月~4月上旬≥0℃积温、3月下旬~4月上旬平均最高气温与开花期存在显著的相关关系,其它气象因子如降水量、日照时数、风速等相关性检验不显著,相关系数<r0.05(表1)。
2.2.1 开花期与3月~4月上旬≥0 ℃积温的关系
苹果为混合芽,开花前要经过芽膨大、芽开放和展叶3个物候期。开花前积温直接影响到苹果开花期的早晚[1]。根据苹果物候资料和气象资料分析,苹果开花前所需≥0 ℃的积温为350~410 ℃。当初春日平均气温稳定通过0 ℃后,芽开始萌动生长,日平均气温10 ℃左右时开始进入始花期[2]。
表1 苹果开花期距平与气象因子的相关系数
由图2可知,苹果开花期与3月~4月上旬≥0 ℃的积温为极显著正相关,回归方程为:
式中:T0为开花日期距平(d,下同),X1为3月~4月上旬≥0 ℃积温(℃),样本数n=12(下同),相关系数r=0.885 4>r0.001。
(1)式计算可知,3月~4月上旬≥0 ℃的积温每增加或减少10 ℃,苹果开花期提早或推迟1 d。
图2 开花期距平与3月~4月上旬≥0 ℃积温变化曲线
2.2.2 开花期与3月下旬~4月上旬日平均最高气温的关系
根据苹果物候观测资料分析,3月下旬,泾川县苹果进入芽膨大期,细胞分裂速度对温度敏感,日最高气温越高,芽生长发育越快,开花期越早。由图3可见,苹果开花期与3月下旬~4月上旬日平均最高气温为显著正相关,回归方程为:
式中X2为3月下旬~4月上旬日平均最高气温(℃),n=12,相关系数r=0.7685>r0.01。
(2)式计算可知,3月下旬~4月上旬日平均最高气温每偏高或偏低0.5 ℃,苹果开花期提前或推迟1 d。
图3 开花期距平与3月下旬~4月上旬日平均最高气温变化曲线
2.3 开花期预报模式建立
苹果开花期预报模式可用下式表达:
根据2004~2015年苹果开花期距平与2个相关气象因子资料,应用Excel数据统计软件进行二元回归分析,得到开花期距平(T0)的求算方程:
式中X1为3月~4月上旬≥0 ℃积温(℃),X2为3月下旬~4月上旬平均最高气温(℃)。方程复相关系数R=0.900 7,n=12,F=19.198>F0.01,标准误差2.26。
用2016年苹果开花期观测资料和气象资料进行预报模式效果检验。据(3)、(4)方程式计算可得,开花期预测值为4月11日,实际开花期4月13日,预报误差2 d,预报效果比较理想,模式可用做泾川县苹果开花期预报。
3 小结
1)初春气温是影响苹果开花期早晚的主要气象因子。苹果开花期与3月~4月上旬≥0 ℃积温存在显著正相关关系,当≥0 ℃积温每增加或减少10 ℃,苹果开花期提早或推迟1 d。
2)苹果花芽发育对温度敏感,芽膨大至开花期日最高气温越高,细胞分裂速度越快,开花期越提早。3月下旬~4月上旬日平均最高气温每偏高或偏低0.5 ℃,开花期提早或推迟1 d。
3)初春霜冻是苹果开花期间的主要气象灾害。准确预报苹果开花的时间,为做好果园田间管理,有效防御霜冻灾害提供科学依据。
[1] 陈东玫,杨凤秋,赵同生,杨军. 气象因子对苹果开花坐果的影响[J]. 河北果树,2012(3):31-33.
[2] 毛明策,刘敏茹,姜创业,陈建文. 苹果初花期与温度的关系研究[J]. 中国农业气象,2005(2):18-20.
Influence Analysis of Meteorological Conditions on Florescence of Apple (Malus domestica) in the Early Spring
LIU Hui-qing1, ZHANG Wei2
(1. Gansu Huating Meteorological Bureau, Huating Gansu 744300, China; 2. Gansu Pingliang Meteorological Bureau, Pingliang Gansu 744300, China)
The paper points out that the spring temperature is the main meteorological factors affecting the florescence of Malus domestica based on the interannual variation characteristics and the influence of meteorological conditions on florescence of Malus domestica. The results show that as each increased or decreased by 10 ℃ accumulated temperature(≥0 ℃), florescence early or delay 1 day between march and early april; each the highest temperature raise or lower 0.5 ℃, florescence in advance or delay 1 day. According to the early spring weather conditions, accurate prediction of florescence of Malus domestica, as well the orchard field management, provide a scientific basis for effectively preventing frost disasters.
meteorological conditions; florescence of Malus domestica; accumulated temperature; the highest temperature; influence
S661.1
A
10.3969/j.issn. 1006-0960.2016.02.005
1006-0960(2016)02-0011-03
2016-05-31
刘慧琴(1963—),女,甘肃镇原人,气象工程师,主要从事气象预报工作。E-mail: 496257235@qq.com