四川西昌酿酒葡萄延迟萌芽的气候可行性分析*

王珂依，刘布春，刘 园**，房玉林，邱美娟，毛留喜，何延波，杨晓娟，庞静漪,4，肖楠舒,5

四川西昌酿酒葡萄延迟萌芽的气候可行性分析*

王珂依1，刘布春1，刘 园1**，房玉林2，邱美娟1，毛留喜3，何延波3，杨晓娟1，庞静漪1,4，肖楠舒1,5

（1. 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室/农业部农业环境重点实验室，北京 100081；2. 西北农林科技大学葡萄酒学院，杨凌 712100；3. 国家气象中心，北京 100081；4. 辽宁省营口市气象局，营口 115001；5. 沈阳农业大学农学院，沈阳 110161）

基于四川西昌气象站1951−2018年逐日气候资料，以及西昌月华乡2016−2018年葡萄实验观测数据，计算酿酒葡萄年和生长季热量、水分、光照及农业气象灾害变化趋势，分析酿酒葡萄气候资源利用情况；根据酿酒葡萄实际所需活动积温，分别以日平均气温稳定通过10℃的终日和初霜日作为收获期，反演酿酒葡萄萌芽年值，探讨酿酒葡萄延迟萌芽的可行性，以便充分利用当地光热资源、规避生育关键期农业气象灾害影响。结果表明：近68a，研究区酿酒葡萄年和生育期内热量资源显著增加（P＜0.05）；降水资源丰富，实际生育期内前期雨少，后期雨多，降水集中在葡萄营养生长期；光资源能够满足酿酒葡萄实际所需，但呈极显著减少趋势（P＜0.01）。近68a，低温灾害发生频次平均为7d·a−1，果实成熟期降水过量，导致连阴雨灾害连年发生。分别以每年日平均气温稳定通过10℃的终日和初霜日为收获期、≥10℃平均活动积温3274.3℃·d为热量标准制定酿酒葡萄延迟萌芽的两种方案，反推可能的萌芽期，发现延迟萌芽后生育期内降水资源可满足酿酒葡萄的基本需求，且降水规律与酿酒葡萄生长需水规律一致，表现为前期雨多，后期雨少。延迟萌芽生育期内光资源能够满足当地酿酒葡萄实际需求，且生育期内光资源下降速率比实际生育期减缓，同时，延迟萌芽后葡萄生育期内农业气象灾害发生风险低于实际生育期，可有效规避酿酒葡萄实际生育期易遭受的主要农业气象灾害。如果按此两种方案实施延迟萌芽，酿酒葡萄生育期内农业气候资源丰富、农业气象灾害较少。

四川；西昌；酿酒葡萄；农业气候资源；农业气象灾害；延迟萌芽

农业气候资源是农业生产的物质和能量来源，是主导农业生产的关键环境因素之一。气候变暖背景下，农业气候资源的新特征、新变化引起了农业、气象等相关领域专家的更多关注[1]。酿酒葡萄是中国重要的经济作物之一，对气候变化较为敏感[2−3]，其生长发育以及葡萄酒品质更依赖于农业气候资源。在充分了解农业气候资源变化基础上，合理高效使用对保障酿酒葡萄提质增效、促进葡萄酒产业健康发展具有重大意义。

农业气候资源主要包括热量资源、降水资源和光照资源。国内外专家学者对中国农业气候资源的变化特征[4−8]、区域分布[9−16]、利用效率[17−21]等作了大量研究，认为气候变化总体表现为暖干化趋势[6]，≥0℃和≥10℃年积温呈显著增加趋势，积温带明显北移[15]；其中，西南地区积温增加，日照时数减少，降水量西增东减[16]。农业气候资源的变化对酿酒葡萄的生长发育及产量和品质形成均具有重要影响[22−23]。李华等[24]认为无霜期可以较好地区分酿酒葡萄栽培的适宜区和非适宜区。Goudriaan等[25]在前人研究基础上增加了物候期（4−10月）月均温指标，将世界范围葡萄栽培区划分为冷凉、温和、温热、热及高热5个级别栽培区。李华等[26]认为年降水量在600−800mm适合酿酒葡萄生长发育，但西南产区不均匀的降水分布（干湿季分明）容易造成植株旺长，落花落果，果实含糖量降低。闫凤君等[27]指出酿酒葡萄萌芽−开花对水分需求最多，成熟期对水分需求有所减少。修德仁等[28]指出，干红葡萄酒品种果实成熟期的月降水量不超过100mm或旬降水量不超过30mm最适宜；光照影响酿酒葡萄整个生育过程，进而影响果实外观特征和内在品质[21]。法国著名波尔多产区专家认为，满足优质酿酒葡萄生产的日照时数＞1250h[22]。这些研究对栽培及获取高品质的酿酒葡萄具有重要的参考价值。

为高效合理利用农业气候资源，20世纪80年代，相关领域专家充分利用农业气候资源并配套葡萄延迟萌芽技术，创建了果实资源高效利用的有效模式。郑铭西等[29]利用福建省丰富光温资源，进行葡萄二次开花结果，使成熟期推至9月；房玉林等[30]利用攀西地区丰富的光热资源，开展露地葡萄延迟萌芽栽培实验研究并获得成功，在生产上推广应用；房玉林等[31]分析了西南干热河谷地区生产优质葡萄和葡萄酒的环境因素，实现了通过产期调节达到葡萄旱季成熟；吕智敏等[32]通过日光温室栽培，分别选择6月15日、30日，7月5日、15日进行葡萄延迟萌芽，使葡萄成熟期推至翌年元旦，错峰成熟上市。以上延迟栽培技术的成功推广应用，一定程度上高效利用了农业气候资源，取得了较好的经济效益。

中国西南地区农业气候资源总体满足酿酒葡萄对气候条件的基本需求，该地区酿酒葡萄栽培已初具规模，成为中国九大酿酒葡萄产区之一[33−35]。但受东南、西南季风的影响，降水较多且时空分布不均匀，葡萄生长发育过程中遭受农业气象灾害风险较大，农业气候资源尚未得到合理高效配置[36]。因此，充分了解该地区农业气候资源的格局分布及新形势下新特征，合理、高效利用有限的农业气候资源，选育适合当地的酿酒葡萄品种，采取科学合理栽培措施，可提高气候资源利用效率，促进酿酒葡萄产业提质增效。本研究在充分分析四川西昌农业气候资源特征基础上，从农业气候资源合理、高效配置及规避农业气象灾害角度，探讨延迟葡萄萌芽在该地区的气候可行性，对酿酒葡萄的生长发育进行人为控制，使葡萄果实在旱季成熟，避开雨季，以期确保证稳产优质的酿酒葡萄生长，为促进该地区酿酒葡萄产业持续稳定发展提供科学参考。

1 材料与方法

1.1 基本资料

四川西昌气象站（101°46′−102°25′E, 27°32′− 28°10′N，海拔1500−2500m）1951−2018年逐日气象观测资料，来自中国气象局，包含逐日平均气温、最高气温、最低气温、日照时数、降水量和2m高处平均风速等。四川西昌月华乡（101°85′E、28°10′N，海拔1600m）2016−2018年酿酒葡萄实验观测数据，包含不同酿酒葡萄品种关键生育期日期。

1.2 酿酒葡萄生长基本气候条件

温度：酿酒葡萄的不同生育期对温度要求不同。春季日均气温10℃左右酿酒葡萄开始萌芽，秋季环境温度降至10℃左右酿酒葡萄即停止生长发育；新梢生长、开花、结果最适宜温度为28～30℃，浆果期不低于20℃，成熟期不低于17℃[37]。气温日较差是影响葡萄糖分、单宁累积及着色十分重要的指标之一，温差≥10℃有利于糖分累积和果实着色[38]。不同的酿酒葡萄品种从萌芽至果实充分成熟所需≥10℃活动积温是不同的，极早熟品种要求2100～2300℃·d，即欧亚种葡萄品种对生长季活动积温最低需求2100℃·d[26]。无霜期的长短直接决定一个地区作物生长季节的早晚和热量资源的利用，其与植物的生长发育有着极其紧密的联系，无霜期＜160d的地区不适合栽培葡萄[24]。

水分：一般认为年降水量在600～800mm最适合酿酒葡萄生长发育。葡萄是耐旱果树，降水偏多容易造成植株旺长，落花落果，果实含糖量降低[26]。酿酒葡萄萌芽−开花期对水分需求最多，开花期需水量减少，坐果−成熟前要求均衡供水，成熟期对水分的需求又减少[37]。高质量的酿酒葡萄要求生育期内水分条件呈现湿润−半湿润−干旱的变化规律[31]。酿制干红葡萄酒品种果实成熟期适宜月降水量不超过100mm或旬降水量不超过30mm，葡萄成熟期过度降水不仅会降低葡萄浆果的含糖量、风味和香气，并最终降低葡萄酒的品质，且降水过多葡萄易感病[28]。

光照：葡萄较为喜光，光照影响酿酒葡萄整个发育过程，包括花芽分化、根系生长、营养物质的吸收和运输等，进而影响果实的外观特征和内在品质[21]。法国波尔多产区专家认为，满足优质酿酒葡萄生产的生育期日照时数＞1250h[22]。

1.3 气候指标计算

1.3.1 热量指标

日较差：气温日较差指在连续24h内最高温度与最低温度的差值。

积温：0℃为植物生长发育的初始温度，10℃为喜温植物适宜生长初始温度[39]，采用≥0℃和≥10℃的活动积温作为热量资源指标之一[40]。

式中，i为日序，Ti为第i日平均温度。

稳定通过0℃和10℃的日期：春季最后一次出现＜0℃或＜10℃对应日期的后一日即为稳定通过0℃或10℃初始日期；冬季最早一次出现＜0℃或＜10℃对应日期的前一日即为稳定通过0℃或10℃终止日期。

无霜期：将日最低气温第一次≤2℃的日期定义为初霜日，日最低气温最后一次≤2℃的日期定义为终霜日，无霜期长度为初霜日日序与终霜日日序之差[41]。

1.3.2 光照指标

酿酒葡萄喜光，光照充足时，光合作用强，果实产量和品质好；光照不足时，光合效率低，果实着色差，品质下降[27]。采用法国波尔多地区专家提出的标准，即满足优质酿酒葡萄生产的生长期内日照时数＞1250h[22]。

1.3.3 农业气象灾害指标

开花期高温/低温灾害：日最高气温＞35℃或日最低气温＜14℃都会对酿酒葡萄的开花授粉、坐果等产生不利影响。前者会产生日烧，造成酿酒葡萄落花落果，后者则引起葡萄受精不良，子房脱落[37]。根据2016−2018年酿酒葡萄实验观测数据，定义西昌地区4月下旬−5月中旬为酿酒葡萄开花期，将日最高气温＞35℃和日最低气温＜14℃分别作为高温灾害和低温灾害的指标，分析近68a西昌地区酿酒葡萄开花期遭受高温、低温灾害的特征。

全生育期连阴雨灾害：是限制酿酒葡萄生长发育的农业气象灾害之一，出现7d或以上连阴雨时容易使酿酒葡萄出现霜霉病、灰霉病等喜湿病害。根据西南地区连续降水日数和过程降水量[42]，定义西昌地区一次连阴雨过程为，连续降水日数≥7d，连续降水日内平均降水量≥4.0mm，平均日照≤3.0h。

成熟期降水过量灾害：修德仁等[28]研究表明，酿酒葡萄果实成熟期降水不宜≥100mm或旬降水不超过30mm，否则容易引起裂果或果实病害，也不利于糖分积累。因此，将8月成熟期降水量多少也作为酿酒葡萄的农业气象灾害指标之一。

1.4 数据处理

气候倾向率：采用气候倾向率表示某一要素在某时段内随时间的变化，即

生育期模拟方法：根据2016−2018年西昌月华乡酿酒葡萄田间实验数据，计算得出实际生育期内所需≥10℃的活动积温平均为3274.3℃·d。以1951−2018年逐年≥10℃终日、初霜日为收获期，3274.3℃·d为热量指标。采用excel统计软件，利用反推法，计算酿酒葡萄逐年延迟萌芽的起始日期，得到逐年延迟萌芽生育期。

2 结果与分析

2.1 酿酒葡萄延迟萌芽的必要性分析

2.1.1 西昌地区热量资源分析

2.1.1.1 温度

1951−2018年，西昌地区葡萄生育期内（3月17日−8月29日）平均、最高和最低气温分别为21.0、27.3和16.3℃，呈显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）增加趋势（图1a）；全年平均、最高和最低气温分别为17.1、23.5和12.4℃，略低于生育期均值，但亦均呈极显著增加趋势（P＜0.01）（图1b）。对葡萄糖分、单宁累积及着色来说，气温日较差十分重要，温差≥10℃有利于糖分累积和果实着色[38]。图2c显示，1951−2018年西昌地区葡萄生育期内平均日较差为11.0，波动范围9.6～12.7℃，仅极个别年份低于10℃，尤其是2005、2006、2011年生育期平均日较差均高于12℃；年平均日较差为11.1℃，波动范围10.2～12.4℃，亦在10℃以上，有利于葡萄果实糖分和单宁的累积。

2.1.1.2 活动积温

由图2可见，1951−2018年，西昌地区日平均气温稳定通过0℃初始日期平均为1月3日，终止日期平均为12月30日，0℃以下持续天数平均仅为2d，最长为1977年的40d（图2a）。日平均气温稳定通过10℃初始日期平均为3月17日，终止日期平均为11月13日，且每10a极显著推后2.7d（P＜0.01，图2a）。日平均气温稳定通过10℃的持续天数平均为243d（波动范围189～295d），且每10a显著增加2.5d（P＜0.05，图2b)。图2c显示，≥0℃年活动积温平均为6253.7℃·d，≥10℃年活动积温平均为5896.2℃·d，均呈极显著（P＜0.01）或显著（P＜0.05)增加趋势（图2c）。说明在西昌的常规生产季节积温量可以满足几乎所有类型的葡萄生长需求。

图1 西昌以年和葡萄生育期内（3月17日−8月29日）为时间尺度计算的平均/最高/最低温度以及日较差的年际变化（1951−2018年）

注：*、**分别表示相关系数通过0.05、0.01水平的显著性检验。下同。

Note:*is P<0.05，**is P<0.01. The same as below.

2.1.1.3 无霜期

由图3可见，1951−2018年，西昌地区初霜日平均为12月16日（日序351），日序范围在第311−365天，即11月6日−12月31日，20%的年份无初霜日，也即全年秋季至年末日无最低气温≤2℃日。终霜日平均为2月14日（日序45），日序范围在第1−86天，即1月1日−3月26日，终霜日每10a提前2.6d（P＜0.05，图3a）；由图3b可见，研究区全年无霜期平均值为307d，日序范围在第264−357天，每10a增加4.0d（P＜0.05），远大于酿酒葡萄所需的160d，可以满足不同品种酿酒葡萄对无霜期的需求。

2.1.2西昌地区降水资源分析

由图4可见，近68a来，西昌地区年平均降水量为1018.5mm，年际间差异极大，在558.2～1549.2mm区间波动，其中92.5%的年份年降水量超过酿酒葡萄所需水分的上限（800mm）。葡萄生育期（3−8月）降水量波动范围较大，在414.4～1262.4mm，年平均为730.7mm，但生育期内降水分布不均，与葡萄生长需求不匹配。具体表现为，3−5月（发芽和新梢生长期）月平均降水量分别为12.3、29.4和87.3mm，降水偏少，不利于酿酒葡萄新梢生长和开花坐果；6−7月（开花和果实生长期）降水偏多，月均降水量分别为212.6mm和222.2mm，8月（成熟期）降水偏多，月均降水量181.8mm，容易造成酿酒葡萄果粒吸水膨胀，导致葡萄裂果、烂果，引发葡萄病害（图4b）。说明研究区全年葡萄生育期降水变化规律与生产优良酿酒葡萄原料的水分需求恰好相反，不利于优质酿酒葡萄的生长。

图2 西昌日平均气温稳定通过0℃和10℃的日序（a）、持续时间（b）及活动积温（c）的年际变化（1951−2018年）

注：图a、b中稳定通过0℃初、终日的日序和持续天数省略了1、365（366）。

Note：In figure(a) and figure(b), the first/last days (a) and duration days (b) that stable passing through 0℃ are omitted 1 and 365(366).

图3 西昌初/终霜日（a）及无霜期（b）的年际变化（1951−2018年）

图4 1951−2018年西昌年和葡萄生育期内降水量变化

2.1.3 西昌地区光照资源分析

由图5可见，1951−2018年，西昌地区葡萄生育期日照时数平均为1061.2h，在822.3～1250.0h范围波动，且每10a极显著减少23.4h（P＜0.01）。年平均日照时数为2344.0h，在1971.6～2660.5h范围波动，每10a极显著减少42.0h（P＜0.01）。生育期日照时数的减少并不利于酿酒葡萄糖分的积累及果实的着色，在西昌的常规生产季节日照时数不能满足优质酿酒葡萄生长。

图5 西昌年和葡萄生育期日照时数变化（1951−2018年）

2.1.4 葡萄栽培农业气候资源利用情况分析

西昌地区具有丰富的热量和降水资源，但酿酒葡萄栽培过程中尚未完全高效利用。1951−2018年西昌不同阶段农业气候资源平均状况如图6所示。由图可见，实际成熟期−≥10℃平均终日（11月13日）−平均初霜日（12月16日）时段内，持续天数平均分别为77d和23d，期间≥10℃活动积温平均值分别为1376.3℃·d和268.8℃·d，累积降水量平均值分别为267.9mm和9.5mm，日照时数平均值分别为393.8h和145.9h。可见，按照实际生育期栽培，西昌地区酿酒葡萄收获后仍有丰富的农业气候资源可供利用。

图6 西昌1951−2018年各时段农业气候资源分布与2016−2018年酿酒葡萄实际生育期内农业气候资源分布的匹配情况

Note: AAT is integrated temperature (℃·d)，PRCP is precipitation(mm)，SH is sunshine hours(h).

2.1.5 葡萄栽培主要农业气象灾害分析

2.1.5.1 开花期内高/低温灾害

由图7a可知，1951−2018年西昌地区酿酒葡萄开花期日最低气温＜14℃的日数在1～13d，平均为7d；无显著变化趋势。近68a，每年开花期都有低温灾害发生，低温灾害不容忽视。但酿酒葡萄开花期日最高温度＞35℃的高温灾害日数仅1～5d，分别发生在1951、1954、1958、1987、1994、1999、2006、2010、2011、2012和2016年，研究期内高温灾害发生日数远少于低温灾害。

2.1.5.2 成熟期降水过量

由图7b可见，1951−2018年西昌地区8月平均降水量为171.4mm，在40.6～412.1mm范围波动，无显著变化趋势；8月降水日数平均为16d，在7～23d范围波动。8月降水量超过100mm的年份占总年份83.6%，降水日数≥10d的年份占总年份88.1%，表明该地区在葡萄成熟期降水过度。过度的降水会降低葡萄浆果的含糖量、风味和香气，并最终降低葡萄酒的质量，引起葡萄病害的流行。

2.1.5.3 全生育期连阴雨

由图7c可见，1951−2018年西昌地区连阴雨天气出现的年份占总年份的65.7％；年总次数在1～4次，其中发生1～2次、3～4次连阴雨的年份分别占88.6%、11.4%；年总连阴雨天数在7～32d，总天数发生最多的年份为1974年和2004年（32d）。连阴雨发生在6月最多（41.0%），其次分别是7月的28.2%和8月的19.2%（图7d），这也是酿酒葡萄品质形成的关键期。

图7 西昌酿酒葡萄生育期气象灾害指标统计（1951−2018年）

注：（a）为开花期高/低温日数，（b）为成熟期（8月）降水量及降水日数，（c）为全生育期连阴雨次数和天数的年分布，（d）为研究期连阴雨次数的月分布。

Note: (a) is low/high temperature days during flowering period, (b) is precipitation and rainy days during maturity period (Aug.), and (c) is times and days of continuous rainy during whole growth period from 1951 to 2018, and (d) is the distribution of monthly times of continuous rainy.

2.2 酿酒葡萄延迟萌芽方案分析

2.2.1 酿酒葡萄生育期及其气象条件观测

根据3a田间实际观测资料（表1），西昌酿酒葡萄萌芽−成熟期全生育期时间为3月17日−8月29日，基本覆盖西昌不同酿酒葡萄品种的实际生长阶段。西昌月华乡酿酒葡萄一般3月下旬−4月下旬为萌芽−新梢生长期，所需活动积温平均为635.9℃·d，降水量平均为57.29mm，日照时数平均为245.7h。4月下旬−5月中旬为开花期，所需活动积温平均为367.5℃·d，降水量平均为25.6mm，日照时数平均为140.4h。5月中旬−8月下旬为果实生长−成熟期，所需平均活动积温为2271.0℃·d，平均降水量为679.5mm，平均日照时数为520.6h。总体上，西昌月华乡葡萄萌芽−成熟期平均活动积温为3274.3℃·d，平均降水量为762.2mm，平均日照时数为906.6h，平均生育期在158d左右。各关键生育期葡萄发育具体气象指标见表1。

表1 西昌月华试验站酿酒葡萄生育期及期间农业气候资源观测结果（2016−2018年）

2.2.2 酿酒葡萄延迟萌芽方案

≥10℃活动积温是反映某地区热量状况指标之一，无霜期长短直接影响酿酒葡萄的种植品种、收获时间等[22]。以2016−2018年西昌酿酒葡萄实际生育期内所需≥10℃平均活动积温为热量标准，以1951−2018年每年日平均气温稳定通过10℃终日、初霜日为收获期，利用反推法计算出酿酒葡萄每年的延迟萌芽起始日期，具体方案为

方案一：以1951−2018年每年日平均气温稳定通过10℃终日为收获期，≥10℃平均活动积温3274.3℃·d为酿酒葡萄生育期所需热量标准，采用excel，利用反推法计算酿酒葡萄历年延迟萌芽起始日期，从而得到历年延迟萌芽生育期。

方案二：以1951−2018年每年初霜日为收获期，≥10℃平均活动积温3274.3℃·d为酿酒葡萄生育期所需热量标准，采用excel，利用反推法计算酿酒葡萄历年延迟萌芽的起始日期，从而得到历年延迟萌芽生育期。

2.2.3 采用延迟萌芽方案后生育期变化

根据方案一和方案二的推算结果，酿酒葡萄延迟萌芽的生育期分布如图8所示。由图8a可见，方案一：当以每年日平均气温稳定通过10℃终日为收获期时，延迟萌芽生育期最早始于1952年的5月8日，平均在6月3日，近68a间，以2.7d·10a−1速率极显著延迟（P＜0.05）。由图8b可见，酿酒葡萄多年生育期平均为163.9d，在149～184d区间波动，且68a间变化趋势不明显；方案二：当以每年初霜日为收获期时，延迟萌芽生育期最早始于1971年的5月30日，平均在6月17日，近68a间变化趋势不明显。延迟萌芽后酿酒葡萄多年生育期平均为183.1d，在155～200d之间波动，生育期天数比方案一明显延长，且68a间无明显变化趋势。实际生育期持续日数为165d，可见，延迟萌芽方案一生育期持续日数与实际生育期日数较为相近，延迟萌芽方案二生育期持续日数长于实际生育期持续日数。

图8两种延迟萌芽方案推算的酿酒葡萄生长季起/止日期（a）和持续时间（b）（1951−2018年）

注: 延迟萌芽方案分别采用两种方法计算，以≥10℃的平均活动积温3274.3℃·d为所需热量标准：①日平均温度稳定通过10℃为收获期, ②每年的第一个霜冻日为收获期。通过反推计算萌发起始日期，从而得到历年延迟萌芽生育期。

Note: The simulated phenology was calculated by two ways respectively, refer to the average integrated temperature with ≥10 ℃ is 3274.3℃·d as the required heat standard: ① the daily average temperature stable passing through 10 ℃ is the harvest period and ② the first frost day of each year was taken as the harvest period. The date of germination start was calculated by inverse calculation, and the growth period of delayed germination was obtained.

2.3 采用延迟萌芽方案后生育期内气象条件变化

2.3.1 降水资源变化

由图9可知，对于方案一，以日平均气温稳定通过10℃终日为收获期，则酿酒葡萄延迟萌芽多年生育期内平均降水量为833.6mm，在288.4～1325.0mm区间波动，其中，61%的年份（41a）高于当地实际酿酒葡萄所需762.2mm降水量；近68a，模拟生育期内降水量以24.5mm·10a−1的速率显著下降（P＜0.05）。对于方案二，以每年初霜日为收获期时，模拟生育期内平均降水量为764mm，在291.7～1299.3mm区间波动，其中，50%的年份（34a）高于当地实际酿酒葡萄所需762.2mm的降水量。两种方案模拟酿酒葡萄生育期主要集中在6−11月，其降水量变化规律如图9b所示，6−7月为萌芽−新梢生长期，月均降水偏多，分别为212.5mm和222.1mm，有利于葡萄萌芽−新梢生长；8−10月为开花坐果和果实生长期，月均降水量普遍偏少，分别为181.8mm、160.8mm和77.0mm，利于葡萄开花坐果和果实生长；11月（成熟期）月均降水量为19.3mm，成熟期适度干旱更有利于提高酿酒葡萄的感官质量[2]。可见，两种方案调整萌芽期后，降水规律与葡萄需水规律基本一致，在确保足够活动积温基础上，利用延迟萌芽的方式可获得类似于地中海式的生态条件，为葡萄生长发育提供一个适宜的环境。

图9 两种延迟萌芽方案后酿酒葡萄生长季内降水量（a）和生长季各月（b）降水量变化特征（1951−2018年）

2.3.2 光照资源变化

由图10可知，对于方案一，以每年日平均气温稳定通过10℃终日为收获期时，酿酒葡萄延迟萌芽多年生育期日照时数平均为859.9h，波动范围在647～1094.7h，其中32%的年份高于当地实际酿酒葡萄所需的906.6h。近68a，模拟生育期日照时数以19.1h·10a−1的速率极显著下降（P＜0.01）。对于方案二，以每年初霜日为收获期时，模拟生育期日照时数平均为1006.5h，波动范围在739.6～1324.7h，其中79%的年份高于当地实际酿酒葡萄所需的906.6h。近68a，模拟生育期日照时数以24.0h·10a−1的速率极显著下降（P＜0.01）。可见，两种方案调整了萌芽期后，生育期内日照时数下降速率减缓，且能够满足当地实际酿酒葡萄生育期所需的日照时数。

2.3.3 农业气象灾害变化

由表2可见，近68a，酿酒葡萄开花期实际遭遇高温灾害9次，最高发生在2012年（36.4℃）；平均年发生低温灾害3.7次，最低温度为1988年的5.9℃；果实成熟期降水量平均为171.4mm，最高达412.1mm（2014年），研究期内呈显著减少趋势（P＜0.05），平均年发生连阴雨次数1.0次。延迟萌芽后，对于方案一，近68a，酿酒葡萄开花期遭遇高温灾害2次，最高发生在2009年（35.5℃）；发生低温灾害4次，最低温度为1965年的13.2℃；果实成熟期降水量平均为44.0mm，呈显著减少趋势(P＜0.05)，最高达134.0mm（1955年），年发生连阴雨次数1.1次。对于方案二，近68a，酿酒葡萄开花期无高温灾害；低温灾害发生7次，最低温度为1989年的12.7℃，成熟期平均降水量为11.1mm，最多为1955年的56.9mm，延迟萌芽后减少趋势不明显，平均年发生连阴雨次数0.9次，减少趋势不明显。可见，两种方案调整萌芽期后，相比于实际生育期内，延迟萌芽生育期内开花期高低温灾害、成熟期降水量及连阴雨均较少，有效规避了酿酒葡萄实际生育期遭受的主要农业气象灾害。

图10 两种延迟萌芽方案后酿酒葡萄生长季日照时数的年变化特征（1951−2018年）

表2 采用两种延迟萌芽方案后酿酒葡萄生育期内主要农业气象灾害发生情况统计（1951−2018年）

注：I为开花期高温（℃），II为开花期低温（℃），III为成熟期降水量（mm），IV为全生育期连阴雨次数，−表示未发生灾害。

Note：I is high temperature during flowering(℃)，II is low temperature during flowering(℃)，III is rainfall in mature period (mm)，IV is times of continuous rain during whole growth period，− is no disaster occurred.

3 结论与讨论

3.1 结论

（1）四川西昌全年农业气候资源丰富，能满足酿酒葡萄生长发育的气候条件。全年平均、最高、最低温度和积温显著增加，日平均气温稳定通过0℃和10℃持续时间、无霜期显著延长，降水减少，日照时数显著减少。实际生育期内连阴雨、开花期低温及成熟期降水过量灾害不容忽视。

（2）从农业气候资源角度看，四川西昌酿酒葡萄收获后仍有丰富的农业气候资源可供使用，过去68a，日平均气温稳定通过10℃终止日期、终霜日和延迟萌芽时间均呈显著延迟趋势。日数时数下降速率减缓，能够满足当地实际酿酒葡萄所需。日平均气温稳定通过10℃终止日期和终霜日平均分别为11月13日和12月16日。分别采取方案一和方案二，以每年稳定通过10℃的终日和初霜日为收获期，≥10℃平均活动积温3274.3℃·d为热量标准，反推延迟萌芽的时间平均分别为6月3号和6月17日，延迟萌芽生育期内当地降水规律与酿酒葡萄需水规律一致，规避了果实成熟期降水量过多引起的葡萄病虫害。延迟萌芽后生育期内发生连阴雨和开花期低温的风险均低于实际生育期，可有效规避酿酒葡萄实际生育期遭受的主要农业气象灾害。

3.2 讨论

四川西昌热量条件充足，降水资源丰富，日照时间长，可满足酿酒葡萄生长发育的气候条件，这与房玉林等[43−46]的研究结果一致。

不同生育期的酿酒葡萄对温度要求不同，日平均气温10～12℃葡萄开始萌芽，新梢生长、开花、结果最适宜温度在28～30℃，浆果生长期要求不低于20℃，成熟期不低于17℃[37]。西昌酿酒葡萄实际生育期内平均温度为17℃，非常利于酿酒葡萄栽培。积温是决定酿酒葡萄能否成熟及品质优劣的主要气候因子，依据不同酿酒葡萄品种对活动积温的需求，活动积温2100～2300℃·d适宜种植极早熟品种，2300～2700℃·d适宜种植早熟品种，2700～3200℃·d适宜种植中熟品种，3200～3500℃·d适宜种植晚熟品种，＞3500℃·d适宜种植极晚熟品种[26]。西昌地区酿酒葡萄实际生育期的积温条件可满足早、中、晚熟及部分极晚熟酿酒葡萄品种的需求，21世纪以来，该地区≥10℃活动积温显著增加。无霜期＜160d的地区，认为其不具备栽培葡萄所需的热量条件[26]。西昌地区酿酒葡萄实际生育期无霜期平均值为307d，远大于酿酒葡萄所需的160d，满足酿酒葡萄不同品种对无霜期的需求，为调整优化酿酒葡萄种植结构、延迟萌芽技术的实施提供了可能，这与李华等[26]研究结果一致。

目前西昌地区葡萄栽培仍采取常规栽培方式，一方面，酿酒葡萄如期收获后，仍有丰富的农业气候资源尚未被利用，另一方面，果实成熟期恰逢雨季，降水充沛，容易引起病虫害发生，影响高品质酿酒原材料的获取。针对以上问题，本研究分别采取方案一和方案二延迟萌芽，计算发现，延迟萌芽栽培下酿酒葡萄生育期降水和光照资源基本都能满足，6−11月降水规律与高品质酿酒葡萄的需水规律刚好吻合，日照时数减少速率减缓。表明延迟萌芽可以满足酿酒葡萄对农业气候资源的需求。此外，利用栽培时间和空间的差异，分析了酿酒葡萄实际和延迟栽培生育期内高、低温灾害、成熟期降水量和连阴雨灾害发生的频次，表明延迟萌芽规避了开花期高低温灾害、连阴雨及果实成熟期降水量引起的葡萄病虫害。房玉林[47]在西南干热河谷地区尝试采用了延迟萌芽技术，以推迟酿酒葡萄的成熟期。

在前人开展葡萄产期调节的基础上[31, 43, 47]，从农业气候资源、农业气象灾害的角度深入分析延迟萌芽气候的可行性，探索酿酒葡萄产期调节的理论基础，趋利避害，实现延迟萌芽，提高酿酒葡萄品质，这对中国西南干热河谷地区大规模发展葡萄与葡萄酒产业具有深远的现实和理论意义。但本研究仅采用西昌数据，分析该地区酿酒葡萄的适应可能性，由于地区间存在小气候效应及品种特性不同，可能会存在偏差，且尚未开展区域延迟萌芽技术的深入研究，未来可以从区域角度深入探讨延迟萌芽技术实现的气候资源可行性。

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Feasibility Analysis on Delayed Germination of Wine Grape Based on Climate Risk Assessment at Xichang, Sichuan Province

WANG Ke-yi1, LIU Bu-chun1, LIU Yuan1, FANG Yu-lin2, QIU Mei-juan1, MAO Liu-xi3, HE Yan-bo3, YANG Xiao-juan1, PANG Jing-yi1,4, XIAO Nan-shu1,5

(1. Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture, CAAS/National Engineering Laboratory of Efficient Crop Water Use and Disaster Reduction/Key Laboratory of Agricultural Environment, MOA, Beijing 100081, China; 2. College of Enology, Northwest A&F University, Yangling 712100; 3. National Meteorological Center, Beijing 100081; 4. Yingkou Meteorological Bureau, Yingkou 115001; 5. College of Agronomy, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161 )

Wine grape is the most sensitive to climate change. Agricultural climate resources are the key environmental factors to the growth and development and fruit quality of wine grape. Under the background of climate warming, it is significance to guide the reasonable distribution of wine grape by analyzing the agricultural climate resources at Xichang of Sichuan Province. This study identified the change in agricultural climate resources and major agricultural meteorological disasters, based on the daily meteorological data from 1951 to 2018. The data on the actual growth period of wine grape from 2016 to 2018 was collected from the experimental sites of wine grape located at Xichang, an important wine grape growing region. We calculated the trend of heat, precipitation, sunshine hours and agricultural climate disasters in annual and actual growth period of wine grape, and the utilization of climate resources. Delayed germination of wine grapes refers to a cultivation technique to delays the germination period of grapes by avoiding the rain during the ripening and harvesting, so as to harvest fresh wine grapes in the middle of winter. Then we discussed the climatic feasibility of delaying the germination of wine grape at Xichang. The simulated phenology was calculated by two ways respectively, refer to the average integrated temperature with ≥10 ℃ is 3274.3℃·d as the required heat standard: ① the daily average temperature stable passing through 10℃ is the harvest period and ② the first frost day of each year was taken as the harvest period. The date of germination start was calculated by inverse calculation, and the growth period of delayed germination was obtained. In this paper, the results showed: the sufficient heat conditions, abundant precipitation resources and long sunshine hours can meet the climatic conditions for the growth and development of wine grape. The thermal resources for wine grapes had increased significantly （P＜0.05）. Precipitation was abundant and concentrated in the actual growth period. Although sunshine conditions could meet the actual requirements of wine grape but the decreasing trend had been significant （P＜0.01）. At Xichang, the occurrence frequency of low temperature was seven times one year. Excessive precipitation during the maturity period led to continuous rain disaster. Thus, delayed germination can be adopted. The simulated growth periods by delayed germination resulted in sufficient and consistent availability of precipitation resources meeting the growing water demand pattern of wine grape. Actual growth requirements of local wine grapes were met, and the decreasing trend of sunshine resources were slower than that in the actual growth period. The occurrence risk of agricultural meteorological disasters during the new growth period were lower than that in the actual growth period and can possibly be used as an effective method to minimize the impacts of agricultural meteorological disasters. In this study, we find that the delayed cultivation is one effective way to avoid some meteorological disasters at Xichang，according to these two simulated schemes. During the simulated growth period of wine grape, climate resources are feasibility, agricultural climate resources are rich and the agricultural meteorological disasters are less.

Xichang; Sichuan; Wine grape; Agricultural climate resources; Agricultural meteorological disasters; Delayed germination

10.3969/j.issn.1000-6362.2020.11.001

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2020−05−13

刘园，E-mail：liuyuan@caas.cn

国家重点研发计划“重大自然灾害监测预警与防范”重点专项（2017YFC1502803）

王珂依，E-mail：wky.1221@qq.com