主要气象因子对火龙果开花结果物候期的影响

金吉林， 张 波， 于 飞， 张绿萍， 熊启源， 吴佳海*

(1.贵州省农业科学院 果树研究所， 贵州 贵阳 550006； 2.贵州省山地环境气候研究所， 贵州 贵阳 550002； 3.罗甸郎当种养殖合作社，贵州 罗甸 550100)

火龙果为新兴南亚热带特色水果，近年来国内种植面积发展较快[1]，贵州省将其列为重点发展的6大精品水果之一。截至2018年，贵州省火龙果种植面积约5 870 hm2，位居中国第3位，其中罗甸种植面积约2 530 hm2，占贵州种植面积的43%左右，是贵州火龙果种植最集中的区域。果树物候期变化是其生长节律与外界环境条件共同作用的结果，尤以气象条件影响较大，物候期与一年中气候的季节性变化相吻合[2]。物候现象是指示气候及自然环境变化的重要指标，了解植物物候与气候要素的关系，可为研究气候变化对植物栽培、育种和管理的影响提供重要的理论基础。目前气象因子对火龙果物候期尤其是对开花结果物候期影响的分析较少[3]。鉴于此，选取贵州火龙果种植面积最大的罗甸火龙果基地的气象观测资料及火龙果现蕾、开花、成熟的物候期资料进行统计，分析火龙果现蕾、开花、成熟期与气象因子之间的关系，以期为贵州火龙果早春促花、秋后延长等错季栽培补光及其防灾减灾提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验火龙果果园位于罗甸县龙坪镇五星村，平均海拔480 m，年均温21.6℃，年均降雨量1 150 mm左右，平均日照时数为1 300～1 500 h,无霜期335 d左右，属于亚热带季风湿润气候。试验果园为山地，土壤肥力中等，管理水平中上等。

1.2 试验材料

供试材料为贵州省农业科学院果树研究所选育的紫红龙火龙果(Hylocereusundatuscv. Zihonglong)，试验果园面积6.67 hm2，火龙果于2010年种植，2012开始结果，2014进入丰产期。气象资料来源于罗甸县气象局2017—2019年连续3年气象观测资料，统计每年3月20日至12月20日(火龙果生长期间)均温、降水、日照时数及>20℃活动积温；同时统计2017—2020年4月1日至5月20日(火龙果首批现蕾时间)>20℃活动积温、月均温、逐日日均温、总日照时数、有日照天数、降水及逐日降水量。

1.3 试验方法

试验时间为2017年3月至2020年6月。2017—2019年观测记载每批次火龙果现蕾、开花及成熟时间，并记载2020年4月1日至5月20日首批现蕾时间。现蕾、开花时间为果园60%以上现蕾、开花的时间；果面全红即为成熟，60%以上果实达成熟标准记为成熟时间。根据火龙果现蕾、开花、成熟期对应的气象资料，分析主要气象因子对火龙果开花结果物候期的影响。

1.4 数据处理

采用Excel 2003、SPSS 19.0进行数据处理及线性回归分析。

2 结果与分析

2.1 2017—2019年火龙果的开花结果物候期

火龙果全年开花批次决定结果的批次。从表1看出，2017年火龙果首批现蕾时间为5月20日，末批现蕾时间为10月2日；其间包含10批次开花，分别为6月3批、7月2批、8月2批、9月1批和10月2批。2018年首批现蕾时间为6月4日，末批现蕾时间为10月5日；其间包含8批次开花，分别为6月1批、7月2批、8月1批、9月2批和10月2批。2019年首批现蕾时间为6月1日，末批现蕾时间为10月2日；包含8批次开花，分别为6月1批、7月2批、8月2批、9月2批和10月1批。

表1 不同年份火龙果物候期 Table 1 The phenological period of pitaya 月/日

2017—2019年连续3年火龙果结果批次不同，且每年各月的结果批次、首批现蕾时间和末批现蕾时间均有差异。2017年首批现蕾时间在5月，且5月现蕾2批；而2018年、2019年首批现蕾时间均在6月，导致其结果批次比2017年少2批。说明火龙果首批现蕾时间的迟早，很大程度决定当年火龙果的结果批次。

2.2 气象因子对火龙果现蕾结果批数的影响

由表2看出，2017火龙果结果批次最多，为10批次；2018年和2019年均仅有8批次。结合各年的气象因子，2017—2019连续3年火龙果生长期(3—12月)的均温都超过21℃，且年度间差异不大，但3 a的结果批次差异明显，推测生长期内某一时段的温度可能对火龙果现蕾开花物候期产生影响。从差异较大的降水看，2017年和2019年接近，但2019年结果批次与2018年相同，说明降水对火龙果现蕾结果批次的影响是一个复杂的过程，可能因某特殊时间的降水造成气温降低、光照减少从而影响火龙果的现蕾开花物候，最终影响其结果批次。日照时数和>20℃活动积温2019年分别比2017年多86.7 h和30.3℃，但也有2个批次的差异，说明并非日照时数越多、>20℃活动积温越高现蕾结果批次越多；结果批次最多的2017年温度、日照时数、>20℃活动积温则是居中，表明火龙果现蕾结果期，温度、降水、日照时数、>20℃活动积温越接近其最适宜的需求，现蕾结果批次越多。

表2 2017-2019年火龙果结果批数与全生育期内的主要气象因子Table 2 The number of fruiting batches and the main meteorological factors of the whole growth period of pitaya from 2017 to 2019

2.3 温度对火龙果首批现蕾时间的影响

2.3.1 月均温 由表3可知，2017—2020年首次现蕾的先后顺序为2020年、2017年、2019年和2018年；2020年首次现蕾时间为5月17日，分别比2017年、2019年和2018年早3 d、15 d和18 d。2017—2020年的4月>20℃月活动积温从高到低的顺序依次为2019年、2017年、2018年和2020年；4月1日至5月20日，>20℃月活动积温从高到低的顺序依次为2019年、2018年、2017年和2020年。可见2020年4月1日至5月20日的>20℃月活动积温(827.83℃)可满足火龙果现蕾的活动积温需求，>20℃月活动积温对火龙果首次现蕾时间影响不大。从月均温看，2020年4月平均温最低，为19.09℃，比 2017—2019年4月平均温低2.35℃；2017—2020年4月1日至5月20日的平均温从高到低的顺序为2019年>2018年>2017年>2020年，可见4月1日至5月20日最低平均温度(22.75℃)能够满足火龙果花芽分化并现蕾开花的温度需求，对首批现蕾时间影响不大。

表3 2017—2020年火龙果首次现蕾时间与温度 Table 3 The first budding time and temperature for pitaya during 2017-2020

2.3.2 日均温 由图1可知， 2017年4月3日日均温首次达20℃，至5月20日日均温低于20℃出现3次，共8 d，最低日均温为18.2℃，最后一次日均温低于20℃的时间为4月28日，连续日均温大于20℃最长时间为22 d，其中日均温大于25℃为5 d。2018年4月1日日均温首次达20℃，至5月20日日均温低于20℃出现4次，共10 d，最低日均温为14.4℃，最后一次日均温低于20℃的时间为5月8日，连续日均温大于20℃最长时间为11 d，其中日均温大于25℃为8 d。2019年4月6日日均温首次达20℃以上，至5月20日日均温低于20℃出现4次，共6 d，最低日均温为18.5℃，最后一次均温低于20℃的时间为5月9日，连续日均温大于20℃最长时间为17 d，其中日均温大于25℃为8 d。2020年4月10日日均温达20℃以上，至5月20日日均温低于20℃出现2次，共9 d，最低日均温为15.5℃，最后一次均温低于20℃的时间为4月27日，连续日均温大于20℃最长时间为23 d，其中日均温大于25℃为19 d。温度对火龙果首次现蕾时间的影响是一个复杂的过程，火龙果从营养生长转向生殖生长需要达到一定的积温和平均温，当达到需求的阈值后，并不是活动积温和平均温度越高，首批现蕾时间越早。首次现蕾时间与首次日均温大于20℃时间、至现蕾前日均温低于20℃出现次数、最后一次均温低于20℃的时间及日均温连续大于20℃时间有关。结合4年首次现蕾的时间，初步判断日均温持续高于20℃出现时间越早，火龙果首次现蕾时间相对越早，大于25℃的时间越多，所需日均温高于20℃的持续时间相对越短。

2.4 日照对火龙果首批现蕾时间的影响

2.4.1 总日照时数与有日照天数 由表4可知，2017—2020年4月、5月的总日照时数、有日照天数均有差异，2020年的总日照时数最多，比2017年、2018年、2019年分别多44.7 h、54.2 h、64.4 h，但各年度间首次现蕾时间与总日照时数无规律性变化，推测总日照时数对首批现蕾时间影响不大。4月1日至5月20日有日照天数为2017年39 d，2018年37 d，2019年38 d，2020年46 d。结合2017—2020年度火龙果首批现蕾时间，推测有日照天数对火龙果首批现蕾时间有一定的影响，首批现蕾前有日照天数越多，火龙果首批现蕾时间越早。

表4 2017-2020年火龙果首次现蕾时间与日照Table 4 The first budding time and sunshine of pitaya during 2017-2020

2.4.2 持续日照天数 由图2可知， 2017年4月1-17日持续日照16 d，至5月20日，无日照时间11 d，持续无日照最长时间为2 d；2018年4月1日至5月20日，无日照天数为13 d，持续无日照最长时间为4 d，持续有日照最长时间10 d；2019年4月1日至5月20日，无日照天数为12 d，连续无日照最长时间为3 d，持续有日照最长时间17 d；2020年4月1日至5月17日，无日照天数为4 d，4月9日至5月17日持续有日照，共39 d。推测持续有日照时间维持越久，火龙果首批现蕾时间越早。

2.5 降水对火龙果首批现蕾时间的影响

2.5.1 降雨量 由表5可知，2017—2019年的4月降雨量较为接近，分别为69.7 mm、65.7 mm和60.1 mm，2020年降雨明显低于2017—2019年，仅为10.2 mm。5月的降雨存在明显差异，分别为150.7 mm、270.0 mm、104.0 mm、148.2 mm，2018年雨量最多，比2017年、2019年和2020年分别多119.3 mm、166 mm和121.8 mm。4个年度4月1日至5月20日的降雨量分别为214.8 mm、314.8 mm、99.7 mm和94.9 mm。推测4月、5月的总降雨量对火龙果首批现蕾时间的影响不大。

表5 2017-2020年火龙果首次现蕾时间与降雨量Table 5 The first budding time and precipitation for pitaya during 2017-2020

2.5.2 降雨天数 由图3可知，2017年4月1日至5月20日降雨天数有20 d，最长连续降雨天数5 d，较均匀地分布在生长期内。2018年4月1日至5月20日降雨天数有23 d，最长连续降雨天数10 d，近80%降水集中于4月30日至5月17日。2019年4月1日至5月20日降雨天数有23 d，最长连续降雨天数6 d，较均匀地分布在生长期内。2020年4月1日至5月20日降雨天数有16 d，最长连续降雨天数3 d，近60%降水集中于5月1-3日。结合各年度火龙果首批现蕾时间分析认为，降雨天数尤其是连续降雨的天数对火龙果首批现蕾时间影响较大，因为降水过程将会影响当日的温度和光照，降雨天数越多，连续降雨的时间越长，现蕾时间越晚。

2.6 影响火龙果开花结果物候期的主要气象因子

2.6.1 现蕾 利用2017—2019年火龙果物候期资料统计发现，不同批次的现蕾间隔天数最大值为33 d(2019年第2批与第1批)，最小值为8 d(2018年第7批与第6批，2019年第5批与第4批)，平均间隔天数为15.86 d。将现蕾间隔天数和间隔期内的气象因子进行线性回归发现，不同批次的火龙果现蕾间隔天数与间隔期间的降水量和日照时数呈显著正相关关系(图4)，说明现蕾间隔期内的降水量和日照时数的增加会延后下一批次的火龙果现蕾时间，其中日照时数对现蕾期间隔天数影响最大。

2.6.2 开花 火龙果不同批次的开花间隔天数最大值为33 d(2019年第2批与第1批)，最小值为8 d(2018年第7批与第6批)，平均间隔天数为17.0 d。将开花间隔天数和间隔期内的气象因子进行线性回归发现，不同批次的火龙果开花间隔天数与间隔期间的降水量和日照时数呈显著正相关关系(图4)，说明开花间隔期内的降水量和日照时数的增加会延后下一批次火龙果的花期时间。

2.6.3 成熟 火龙果不同批次的成熟间隔天数最大值为37 d(2017年第10批与第9批)，最小值为10 d(2017年第2批与第1批)，平均间隔天数为20.7 d。将成熟间隔天数和间隔期内的气象因子进行线性回归发现，不同批次的火龙果成熟间隔天数与间隔期间的平均气温呈显著负相关，与日照时数呈显著正相关(图4)，说明成熟期内的平均气温升高会缩短火龙果成熟天数，从而缩短与下一批次成熟间隔期。

3 结论与讨论

罗甸火龙果物候期受多种气候因子的影响。研究表明，首批现蕾时间和末批现蕾时间直接影响年度火龙果结果批次。首批现蕾时间与4月首次日均温大于20℃时间、至现蕾前日均温低于20℃出现次数、最后一次均温低于20℃的时间、日均温连续大于20℃天数，日均温大于25℃天数、总日照天数、持续有日照天数、持续有日照起始时间、总降雨天数，持续有降雨天数等气象因子都密切相关。火龙果花芽分化需要达到一定的温度、日照时数和一定时间的日长时数。日均温持续大于20℃出现时间越早，火龙果首次现蕾时间相对越早，大于25℃的时间越多，所需日均温大于20℃的持续时间相对越短；连续满足日长时数的时间出现越早，火龙果首批现蕾时间越早；降水过程将会影响当日的温度和光照，降雨天数越多，连续降雨的时间越长，现蕾时间越晚。通过线性回归分析表明，不同批次现蕾间隔期内的降水量和日照时数的增加会延后下一批次的火龙果现蕾时间，其中日照时数是现蕾期间隔天数关键影响因子，同时开花间隔期内的降水量和日照时数的增加会延后下一批次火龙果的花期时间；成熟间隔期内的平均气温升高会缩短火龙果成熟天数。

火龙果原产于中美洲地区，属长日照植物，生长最适温度为25～35℃[4]，温度≤20℃抑制花芽分化。红肉火龙果花、果发育最低临界温度不同，花器发育最低临界温度为9℃，而果实发育最低临界温度为15℃[5-7]，光照必须达到一定时间才能开花结果，其临界日照时长约为12 h[8-9]。火龙果在春分(3月20日左右)之后，刺座下的分生组织由花诱导至形成花芽可8周内完成[9]。研究表明，日照时数是现蕾期间隔天数关键影响因子，日照时数的增加会延后下一批次的火龙果现蕾时间，贵州火龙果早春促花、秋后延长错季栽培，建议根据当地的气象资料，合理进行管理。

温度和光照是植物生长和发育最重要的环境因素，对植物的生长发育、形态建成、光合作用、物质代谢及基因表达均有调控作用[10-12]。光照、积温及降水对火龙果花芽分化和产量的交互影响有待进一步研究。