宁陵县酥梨气候品质适宜性评价技术

2020-07-23史桂芬张源达

湖北农业科学 2020年7期

史桂芬张源达

摘要：利用气象资料和河南省商丘市宁陵县酥梨发育期资料，以影响酥梨品质的气候适宜性区划、年度酥梨生长气象条件、生长期内的气象灾害为主要评价指标，进行综合分析评估并赋予权重评分，建立了气候品质适宜性评价评分算法。对河南省宁陵县酥梨示范园区2017年酥梨各生育期的气候资源及主要气象灾害进行统计分析，并进行评分计算。结果表明，该年度关键生育期气候资源能满足果树、果实生长，光热资源充足，幼果期、果实膨大期降水充足，主要气象灾害为高温热害和盛夏伏旱，最终评分得94.5分，认定该年该区酥梨的气候品质为优。

关键词：酥梨;气候品质;适宜性;宁陵县

中图分类号：S162 文献标识码：A

文章编号：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

河南省商丘市宁陵县1998年被农业部列为优质酥梨生产基地县。所产酥梨2004年被农业部认证为国家级无公害农产品，2005年被认定为国家地理标志保护产品[1]。果品气候品质认证是通过消费者和生产者之外有气候认证资质的第三方对影响果品品质的气候条件优劣等级进行评定[2，3]，是国际通行的农产品和食品质量安全管理方法[4]。2018年10月1日起实施的新版《河南省气候资源保护与开发利用条例》提出“省气象主管机构可以会同有关部门，根据气候特点、气候资源探测资料和气候资源区划成果等，推动农产品气候品质认证工作的开展，发展精品农业，打造特色品牌。”[5]

2012年浙江省氣象局对安吉白茶进行气候品质认证后，各地陆续开展为特色农产品气候品质评价相关气象服务[6]，并成为农产品认证体系的重要组成部分[7]。进行气候品质认证的农产品有小麦、水稻、苹果、脐橙、梨、桃、猕猴桃、葡萄、丑柑、核桃、西瓜、杨梅、草莓、茶叶、银耳、辣椒等[8]。国内对梨的气候品质认证有2015年山西隰县气象局对玉露香梨、2016年北京市气象局对门头沟京白梨、2017年9月山西气象科学研究所对祁县酥梨的气候品质认证等。河南省特色农业观测项目果树类梨的观测站点仅有4处，宁陵是其中之一。开展酥梨气候品质认证工作，对气象部门履行公共气象服务职能、进一步提升宁陵酥梨果品品质和市场竞争力、增加果农收入具有重要作用。

针对酥梨气候品质适宜性评价技术支撑不足的现实问题，根据酥梨品质形成的气候条件要求，确定影响酥梨品质的主要气象因子，建立气候条件认证指标和模式，并对2017年梨果进行气候品质评价与验证，为开展农产品气候品质适宜性评价提供方法借鉴。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

宁陵县酥梨基地位于河南省商丘市宁陵县北部黄河故道有机农业示范区，种植面积近1.6万hm2，年产酥梨5亿kg。为暖温带半湿润季风气候，属黄河冲积平原，以沙壤两合土为主。自然条件优越，常年平均气温14.2 ℃，年降水量721.8 mm，年日照时数2 068.7 h，年无霜期216 d，≥10 ℃的年积温 4 760.0 ℃，最冷月1月，平均气温-0.1 ℃，最热月7月，平均气温26.9 ℃。酥梨生长季日均气温在20 ℃左右，主要气象灾害有低温冻害、高温热害、干旱、连阴雨、冰雹和大风。

1.2 资料来源

气象资料来自宁陵县国家级地面气象观测站（115°19′ 54″ E、34°27′ 19″ N），主要包括气温、降水、日照时数、风速、高温日数等气象观测数据。气候平均值采用1981—2010年统计平均值。酥梨生育期历史物候观测资料由商丘市气象局农业气象中心、宁陵县气象局物候观测站提供。结合宁陵酥梨果园管理的实地调查和走访，进行生育期观测，文献收集。

1.3 气候品质评分方法

酥梨气候品质评分内容主要包括气候适宜性X1、当年生长期内气象条件和气象灾害X2、果园管理水平X3，对各项评分内容赋予不同权重，采用加权平均法进行评分。根据酥梨气候品质认证技术标准体系，制定酥梨气候品质评价评分公式。

W=0.3X1+0.5X2+0.2X3 （1）

式中，W为评价得分，W≥95为特优，80≤W<95为优，W<80为良。

2 评分依据及应用

2.1 宁陵酥梨主要物候期与气候条件

根据多年物候期观测资料记载，宁陵酥梨萌芽期在2月下旬至3月底，3月底至4月上中旬为开花期，花期持续约10 d，7月上旬至9月上旬为果实迅速膨大期，9月中旬至10月初为成熟采摘期，休眠期在10月中上旬至次年2月中下旬，4—9月为主要生长季，果实发育期180～185 d（表1）。

气候条件对梨果品品质的影响研究[9-12]表明，影响酥梨果实品质的气象因素为气温、降水、日照状况、风速、昼夜温差、日最高气温≥35 ℃日数、≥10 ℃积温、冰雹等。各物候期气候因子对酥梨生长发育的影响程度不同[13]。

气温的高低直接影响酥梨开花坐果、梨果品质及产量。低温和高温在不同发育期对酥梨影响不同[14]。萌芽和开花期，气温在0 ℃以下的晚霜冻，花和芽均可能受害，气温下降到-6～-4 ℃受冻害的花可达七八成[15]，气温越低受害的程度越重。开花和花粉发芽均需要10 ℃以上气温[16]，当气温低于10 ℃时，开花迟缓，影响受精坐果。3～5 ℃时花粉易受伤害，气温持续15 ℃以上可促进开花进程[17]。果实膨大期连续高温不利果实膨大，甚至出现日灼病。

4月降水影响梨树开花授粉和坐果率。7—9月果实膨大期降水量直接影响酥梨果形大小、味道浓淡，降水量大则果形大，果实含水量高;成熟期降水少则果实含水量低，味浓[18]。9—10月降水量影响果实可溶性固形物含量[19]。

日照时数影响酥梨的单果重、可溶性固形物和总糖含量等[20]。风速影响酥梨开花期授粉，盛花期均匀、较低的风速利于酥梨授粉[14]。6—8月风力≥8级，8—9月风力>6级，会造成梨树严重的落果，且梨果越大、越接近成熟，能承受的风力越小。4—9月可能出现的冰雹灾害，来势猛，预防不及，会造成落果[21]。研究区气温、降水、日照时数具体情况见表2。

2.2 宁陵酥梨气候品质评价指标与评分方法

式（1）中，气候适宜性X1、当年生长期内气象条件和气象灾害X2、果园管理水平X3的具体评分是酥梨气候品质评价的关键。其中X1按照最适宜区、适宜区和次适宜区分别为100、90和80分，各指标均占25%权重（表3）。

X2的计算见式（2）至式（4）。

式（2）至式（4）中，α为气候资源评分（表4），β为气象灾害评分（表5）。气候资源评价指标主要有花期时间α1、花期温度α2、果实膨大期日照时数α3、果实膨大期高温日数α4和果实膨大期降水量α5、休眠期气象条件α6、采摘前20 d内的日照时数和日较差α7，按其影响程度赋予相应权重。对各气候因子的情况综合分为好（100分）、中（80分）和差（60分）。主要气象灾害为低温冻害β1、高温热害β2、干旱β3、长连阴雨β4、大风β5、冰雹β6，按影响大小分别赋予10%、20%、20%、10%、30%、10%权重。

果园管理条件评分依据实地调查包括产地生产环境、标准化生产技术、质量安全技术规范、质量抽查等，每项均分为好（100分）、中（80分）和差（60分），各占25%权重进行评分。

2.3 宁陵酥梨2017年氣候品质评价个例

2.3.1 关键生育期气象条件 2017年宁陵酥3月29日至4月9日为开花期，4月10日至6月30日为幼果期，7月1日至9月5日为膨大期，9月10日至10月5日成熟进入采摘期，历时约187 d。对比表1可知，2017年酥梨发育期均在正常范围内。

1）开花期。2017年酥梨花期持续11 d。期间平均气温13.4 ℃，降水量≥0.1 mm的雨日共5 d，总降水量11.2 mm（图1），日照时数66.8 h，平均相对湿度65.1%。花期无剧烈降温天气，无明显气象灾害，气温、日照、相对湿度、土壤墒情等条件适宜。

2）幼果期。4月10日进入幼果期，持续约90 d。期间平均气温22.8 ℃，日最大降水量为26.9 mm，降水量≥0.1 mm的雨日共19 d，≥20.0 mm的雨日共4 d，总降水量196.3 mm（图2），日照时数643.4 h，平均相对湿度65.5%。

3）果实膨大期。果实迅速膨大期平均气温26.1 ℃，日照时数414.0 h，降水量379. 1 mm，日最大降水量62.6 mm，≥25.0 mm达到大雨级别的有5 d（图3），有4次3 d以上的连阴雨天气。6—7月出现35 ℃以上高温天气多达19 d，其中7月20—26日持续高温，22—24日出现3 d持续最高气温≥35 ℃。果实迅速膨大期间温度偏高、光照充足、持续高温少，对果实生长十分有利。但降雨日数偏多，对果实膨大产生一定不利影响。部分出现日灼病，伏旱和热害较明显。

8月上旬至9月上旬是糖分转化积累关键期，梨果实糖分积累与采摘前期气象条件关系密切。果实成熟采摘前30 d平均气温23.8 ℃，气温日较差为9.1 ℃，≥0.1 mm的雨日共11 d，降水量164.0 mm，日照时数189.7 h，无35 ℃以上高温。气温日较差大，光照充足，降水偏少，利于糖分转化和积累，但35 ℃高温导致呼吸作用增大。

上述分析可知，2017年宁陵酥梨生育期间平均温度23.4 ℃，与历年同期相比偏高1.4 ℃;降水量639.8 mm，与历年同期相比偏多40.0 mm;日照时数1 172.9 h，与历年同期相比偏少48.2 h;≥10℃積温4 194.7 ℃，与常年（4 203.7 ℃）持平。各生育期气温均比常年略偏高0.7～2.2 ℃。休眠期、开花期、成熟期较常年日照偏少;萌芽期降水偏少42.4%，成熟期降水较常年偏多59.8%。关键生育期气候资源能满足果树、果实生长，光热资源充足，幼果期、果实膨大期降水充足（图4）。

2.3.2 生育期间主要气象灾害 2017年影响酥梨的主要气象灾害有高温热害和盛夏伏旱。5月下旬至7月下旬共出现≥35 ℃以上高温天气多达19 d。其中5月27—29日的高温天气，土壤水分在40%左右，出现轻微的旱情;7月22—24日、8月4—6日，3次持续3 d最高气温超过35 ℃的高温，其中7月22日极端最高气温达37.4 ℃，部分强光、裸露多的叶片有灼伤痕迹，叶面蔫弱，但高温天数不多，对果实增大、品质影响小。5月下旬至6月上旬，果区降水量仅50.1 mm，与常年同期偏少两成，尤其是5月9日至6月2日期间无有效降水，伏旱发展迅速，由于日照强烈，水分不足，导致梨树叶面蒸发减弱，水分供需矛盾突出，对果实水分及糖分的积累有一定影响。

2.3.3 气候品质评分以2017年资料为例，分析酥梨关键生育期气象条件，利用酥梨气候品质评价评分公式和评分标准对该年度各项指标逐一打分。

根据宁陵县酥梨气候适宜性区划评分标准，认证区域为适宜区，X1得98分。α得94分，β得1.8分，根据X2 =α-β，得到X2为92.2分。果品企业管理条件良好，X3得95分。根据酥梨气候品质认证技术标准体系W=0.3X1+0.5X2+0.2X3，得到W=94.5。最终得分为94.5分（表6），认证区域内2017年酥梨气候品质等级达到优。

3 小结与讨论

1）宁陵县酥梨基地有机农业示范区2017年生产的酥梨气候品质总得分为94.5分，依照认证等级划分标准，认定2017年该园区酥梨的气候品质等级为优。说明宁陵县酥梨农业示范区的光温水等气候环境条件较适宜种植酥梨，政府和农业部门应利用该气候资源优势，做强做大酥梨种植产业，促进梨农增收和经济发展。

2）宁陵酥梨气候品质适宜性评价是一种新的为农服务途径，对酥梨气候品质等级做出评定，使消费者通过气候品质等级认证标志了解果品质量，有利于打造特色优势果品品牌，助力农业经济发展。

3）研究只对2017年酥梨气候品质进行评分认证。没有涉及果品品质鉴定和认证模型的建立。下一步可制作并颁发酥梨气候品质认证报告，为果园设计气候品质认证标识。运用气象科技和现代信息化手段，为宁陵酥梨生产提供全方位的农业气象技术支持与服务。

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