积温对油茶合理采摘期的影响研究

2019-11-05蒋元华廖玉芳杜东升彭嘉栋张剑明

湖北农业科学 2019年17期

蒋元华廖玉芳杜东升彭嘉栋张剑明

摘要：利用湖南省多地区2015—2017年共80个油茶（Camellia oleifera Abel.）样本鲜果测产数据及油茶测产地临近的气象观测站的日平均气温资料，采用相关分析和核密度估计方法分析了油茶各物候期至采摘时间的积温与油茶鲜果产量的关联性，并分析了湖南省1961—2017年平均气温的年际变化对油茶采摘期的影响。结果表明，油茶花期至采摘期的日平均气温≥15 ℃的积温与产量的相关性最高。油茶采摘的积温最适宜区间为6 286～6 337 ℃·d，适宜区间为6 257～6 366 ℃·d，较适宜区间为6 228～6 395 ℃·d。通过油茶采摘最适宜积温与样本采摘日期的验证分析发现，油茶合理采摘期為霜降前2～4 d（10月19—21日）。湖南省年平均气温呈升高趋势，气温倾向率为0.187 ℃/10年，预计在未来一段时期内由于平均气温升高，可能导致油茶合理采摘期提早。气候变暖会对油茶合理采摘日期产生影响，因此根据积温预报油茶合理采摘期可以为油茶生产提供科学依据。

关键词：油茶（Camellia oleifera Abel.）;积温;核密度估计;采摘期

中图分类号：S794.4 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）17-0033-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.17.008 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Abstract： Based on the production data of 80 Camellia oleifera Abel. from 2015 to 2017， and the daily average temperature data of the weather station near the area planting Camellia oleifera Abel. in Hunan province， the correlation analysis and nuclear density estimation method were used to analyze the correlation of accumulated temperature from the phenological period to the picking time and production of Camellia oleifera Abel.. The effect of the interannual variation of average temperature in Hunan province from 1961 to 2017 on the picking period of Camellia oleifera Abel. were analyzed. The results showed that the correlation of production of Camellia oleifera Abel. and accumulated temperature of the average daily temperature above 15 ℃ from the flowering stage to the picking stage was the highest. The most suitable temperature range of picking period of Camellia oleifera Abel. is from 6 286 °C·d to 6 337 °C·d， the suitable temperature range is from 6 257 ℃·d to 6 366 ℃·d， and the generally suitable temperature range is from 6 228 °C·d to 6 395 ℃·d. Through the verification analysis of the suitable accumulated temperature of picking period and the date of sample picking period， it was found that the reasonable picking period of Camellia oleifera Abel. was 2 to 4 days before frosting， which is from 19 to 21 on October. The annual average temperature is increasing in Hunan province， and the temperature tendency rate is 0.187 ℃/10a. It is expected that the temperature rise will lead to the early reasonable picking period of Camellia oleifera Abel. in the future. Climate warming will have an impact on the reasonable picking date of Camellia oleifera Abel.. Therefore， predicting the reasonable picking period according to accumulated temperature can provide a scientific basis for production of Camellia oleifera Abel.

根据不同界限温度的积温与油茶产量进行相关分析，得出与油茶产量最为密切的界限温度积温。选取各物候期开始时间至采摘时间段的日平均气温≥0 ℃、≥5 ℃、≥10 ℃、≥15 ℃、≥20 ℃的不同界限积温，分别计算油茶鲜果产量与其的相关系数，排位前5位的积温指标及相关系数见表1。由表1可见，油茶鲜果产量与各积温指标呈负相关，其中油茶产量与开花期至采摘时间的日平均气温≥15 ℃的积温的相关系数最大，同时油茶花期是影响油茶产量的关键物候期，因此选取油茶花期至采摘时间段的日平均气温≥15℃的积温指标作为研究对象。

2.3 油茶高产的积温条件

利用核密度估计分析油茶鲜果产量与开花期至采摘时段内的日平均气温≥15 ℃的积温的关系，得到油茶高产的积温较适宜、适宜和最适宜区间。

将油茶鲜果产量数据序列划分为两类，分别为增产、减产序列，利用核密度估计分别统计分析，找出不同样本下油茶增产和减产的积温区间。图2为油茶增产和减产与开花期至油茶果采摘时间日平均气温≥15 ℃的积温的核密度估计曲线。从图2可以看出，减产的核概率密度曲线较为平直，积温分布区间较大;而增产的核概率密度曲线有明显的峰值，且积温分布区间较小，说明在概率密度峰值区对应的积温区间内，油茶增产的样本较多。且增产与减产的核概率密度曲线峰值有明显的分离，说明增产和减产的核密度估计曲线的峰值区对应的积温区间有明显的差异，因此可以根据增产的核概率密度曲线确定增产的积温适宜区间，而减产的核概率密度曲线不适宜分析减产的积温区间。

以增产样本的核密度估计曲线的最大值对应的积温为中值，以小于中值对应的累积概率值5%、10%、15%对应的积温分别作为最适宜、适宜、较适宜区间的下限值，以大于中值对应的累积概率值5%、10%、15%对应的积温作为最适宜、适宜、较适宜区间的上限值。从图2可见，增产的核密度最大值对应的最适宜积温为6 312 ℃·d，最适宜积温区间为6 286～6 337 ℃·d;适宜积温区间为6 257～6 366 ℃·d;较适宜积温区间为6 228～6 395 ℃·d。基于不同适宜积温区间，可根据天气预报及时预估达到不同适宜积温的日期，及时为油茶采摘提供科学依据。

2.4 积温与油茶采摘时间的验证分析

利用油茶采摘时间和油茶开花期至采摘时间的日平均气温≥15 ℃的积温进行线性拟合（图3），两者的相关系数通过0.01信度的显著性检验。拟合公式为y=35.762x-4 169.612，式中，x表示油茶采摘日期，y表示油茶花期至采摘时间的日平均气温≥15 ℃的积温。利用核密度估计计算得出油茶采摘的最适宜积温区间为6 286～6 337 ℃·d，根据油茶采摘时间和积温的线性拟合公式，推算得出油茶对应的最适宜采摘时间为10月19—21日。

图4为2015—2017年80个油茶样本采摘日期频率分布直方图。由图4可见，湖南省油茶采摘时段基本集中在10月16—24日，所占比例为83.8%，其中10月19—21日油茶采摘时间的样本占比为38.8%，为主要采摘时段。说明根据油茶采摘的适宜积温区间（6 286～6 337 ℃·d）计算出来的油茶高产适宜采摘日期（10月19—21日）与多地实际油茶采摘时间十分相近。因此，基于油茶采摘的适宜积温对预报油茶适宜采摘日期具有科学参考价值。

2.5 气候变暖下采摘期的变化

图5为湖南省1961—2017年平均气温年际变化趋势，湖南省近57年平均气温呈升高趋势，气温倾向率为0.187 ℃/10年。从10年滑动平均曲线可以看出，20世纪90年代中期以前，多年平均气温大于10年滑动平均值;而在90年代中期以来，10年滑动平均值持续高于多年平均气温值，而且90年代中期以后高于平均值的幅度明显增大，21世纪以来幅度持续增加。按Vt>0（Vt为年平均气温的10年滑动平均值与多年平均值之差）为偏暖期、Vt<0为偏冷期来划分，湖南省年平均气温经历了冷、暖两个时期，以20世纪90年代中期为界，前期为偏冷期，之后为偏暖期。这些特征均说明湖南省年平均气温处于升高趋势，而且在20世纪90年代中期以来，升温幅度增加。

基于湖南省平均气温处于升温趋势，可以预计在未来一段时期内，根据油茶采摘的适宜积温区间预估的合理采摘日期会呈逐渐提早的趋势，因此油茶合理采摘时间并非固定不变，需根据气候条件及时预估达到油茶采摘适宜積温的日期，为油茶生产及时提供参考。

3 小结与讨论

通过湖南省多地区2015—2017年油茶鲜果测产数据与采摘期分析发现，油茶鲜果产量与积温和采摘时间并非简单的线性关系，油茶产量与开花期至油茶采摘时间的日平均气温≥15 ℃的积温的相关系数最大。通过核密度估计方法计算得出，湖南省油茶采摘的最适宜积温区间为6 286～6 337 ℃·d;适宜积温区间为6 257～6 366 ℃·d;较适宜积温区间为6 228～6 395 ℃·d。为进一步验证此积温的合理性，通过油茶采摘日期与积温进行线性拟合，根据拟合公式推算出油茶采摘的积温适宜区间对应的适宜采摘时间为10月19—21日。此时间段与多地实际油茶采摘时间十分相近，说明基于油茶采摘的适宜积温对预报油茶适宜采摘日期具有科学参考价值。同时结合实际生产情况，10月19—21日为霜降前2～4 d，若在霜降后，油茶果易开裂，且霜降后天气不稳定，易出现低温连阴雨天气，这些因素都会导致油茶落果、不利于油脂累积、降低油茶品质，因此建议在积温达到适宜阈值且天气适宜的时间段进行采摘。根据油茶采摘积温适宜范围，可以对当年油茶适宜采摘期进行预估，通过积温科学确定油茶的最佳采摘期，为油茶高产栽培提供科学依据。随着全球气候变暖，油茶采摘适宜积温对应的合理采摘期也会相应变化，因此，需根据当年的积温条件提前预估合理确定采摘期。

本研究通过分析不同采摘期油茶产量的变化情况，提出了在湖南省及相似气候背景地区油茶合理采摘期的意见，对于提高油茶产量、实现高产栽培具有重要意义。但由于样本量较少，且时间跨度较短，同时油茶产量还受降水、气温等气象因子影响外，还与油茶品种、土壤条件、立地条件等密切相关，另外，本试验的油茶果主要是霜降子，因此针对不同的油茶品种还有待进一步研究探讨。

参考文献：

[1] 谭晓风，管天球，袁军.升级打造湖南千亿元油茶产业调查研究[J].经济林研究，2018，36（3）：1-4.

[2] 左继林，徐林初，李江，等.赣无1油茶优良无性系经济性状与气象因子的典型相关分析[J].中南林业科技大学学报，2010，30（7）：43-49，69.

[3] 左继林，徐林初，龚春.油茶无性系鲜出籽率变化规律与气象因子关系[J].林业科技开发，2009，23（5）：60-64.

[4] 余会康，郭建平.气候变化对福建省普通油茶含油率影响分析[J].农业资源与环境学报，2015，32（1）：87-94.

[5] 蒋元华，廖玉芳.油茶气象影响指标研究综述[J].中国农学通报，2015，31（28）：179-183.

[6] 蒋元华，廖玉芳，黄超，等.基于气象条件的油茶产量模型研究[J].经济林研究，2018，36（2）：64-72.

[7] 彭嘉栋，蒋元华，廖玉芳，等.气象因子对湖南油茶产量的影响及其产量模型构建[J].气象与环境学报，2016，32（3）：89-94.

[8] 樊琪兰，刘诗韬，雷坤.岑巩县山油茶生长的气候条件分析[J].农技服务，2012，29（5）：590-591.

[9] 胡双屏，邓兆群，雷旭辉.锦屏县油茶生长的气候条件分析[J].现代农业科技，2011（11）：308-311.

[10] 李连荣.荔波县引种油茶的气候条件分析[J].农业与技术，2012（12）：83.

[11] 张小石，曾祥标.丰顺县油茶种植的气候适应性[J].广东气象，2009，31（4）：31-32.