千阳苹果种植气象条件及其变化分析

赵 磊，吕 丹

(千阳县气象局，陕西千阳 721100)

我国苹果种植从20世纪中期开始起步，80年代迅速发展并从国外引进不少新品种，苹果产量和品质不断提高。如何合理利用当地气候生态环境优势，充分发挥当地气候资源潜力，建立适宜的栽培管理技术规范，趋利避害，促进苹果产量，尤其是品质的提高，已成为各果区关注的热点。千阳县苹果种植历史悠久，从1952年开始种植苹果，1985年被列为渭北苹果基地县之一，是陕西苹果产业“西进北扩”战略布局的重要发展区[1]。近年来，千阳县立足资源条件，发挥后发优势，倾力支持苹果产业发展。以高技术引领、高标准建园、高效益经营、高品质生产为发展目标，依托大企业和合作组织带动、能人大户示范和园区发展引领，苹果产业稳步健康发展。在苹果栽植培育期间，气象条件是影响苹果产量和种植的重要因素[2]。分析该地区影响苹果种植的主要气象因素，对于该地区气候资源的合理利用，苹果种植的合理布局等，都具有十分重要的意义。

1 研究区概况

千阳县地处陕西关中平原西陲，位于北纬34°34′34″至34°56′56″，东经106°56′15″至 107°22′31″之间。北靠甘肃省灵台县，南邻陈仓区，东与麟游、凤翔县毗邻，西与陇县接壤。千阳县属暖温带半湿润的大陆性季风气候，干湿分明，降水不均。春季多风，夏季气候凉爽，秋季多连阴雨，冬季较寒冷。境内海拔高度710～1 545.5 m，相对高差835.5 m。地势北高南低，呈“七山二塬一分川”的特点。千阳水资源丰富，以北部山脉为界，自然分成泾渭两大水系，水域面积3 000 hm2，地下水总储量6 155万m3。塬区有中小水库等灌溉设施，农业灌溉条件优越。目前千阳县已发展现代苹果7 200 hm2，建成亚洲最大的苹果矮化自根砧苗木基地667 hm2，全国最大的矮砧苹果集约化示范基地3 200 hm2。并建有省级生态果园示范村1个、省级优质苹果示范园3处、省级“一村一品”苹果示范村1个。

2 数据来源和研究方法

千阳县苹果主要种植在南寨镇、张家塬镇和崔家头镇，而千阳县国家气象观测站位于三镇中心位置，且海拔高度相近，因此，选取千阳县国家气象观测站1980—2019年日平均气温、日降水量、日最低气温等观测数据，采用统计分析方法, 分析影响千阳苹果种植的气象条件及其变化趋势。为进一步分析高温热害对苹果种植影响，将千阳县1980—2019年的日最高气温和日相对湿度等日观测数据与周边4个苹果种植基地县(凤翔县、陈仓区、扶风县和陇县)[3-4]进行对比，分析千阳县遭受高温热害程度。

3 千阳县苹果种植期间主要气象条件分析

苹果作为温带多年生经济作物，对环境条件有严格的要求，其中气候、地势和土壤起着关键作用。环境条件适宜，有利于苹果的生长发育。李丙智等[5-8]提出符合苹果种植的最适宜区气象指标(表1)，与之对比，千阳县气象条件均符合苹果生产的最适宜区气象指标要求。另外，刘璐等[9]发现千阳等地连阴雨次数和日数呈减少趋势，在一定程度上减少苹果成熟期遭受连阴雨的概率和影响，对提高苹果品质有积极影响。

表1 千阳气象条件与苹果种植最适宜区气象指标对比

3.1 年平均气温

年平均气温是影响苹果生长发育的主要因素之一，苹果种植最适宜区的温度是8～12 ℃，温度过低，影响果实的成熟度；温度过高，则果实硬度下降。千阳县年平均气温为11.6 ℃，从图1可以看出，千阳县年平均气温1980—2019年呈上升趋势，线性趋势率为0.49 ℃/10 a。从5 a滑动平均发现千阳县年平均气温1985—1998年呈快速上升趋势；1999—2019年为波动变化阶段，变化趋势明显趋缓，其中，1999—2011年呈现缓慢下降趋势，2012—2016年呈现上升趋势，2017—2019年持稳定态势。

图1 1980—2019年千阳县年平均气温年际变化

3.2 年降水量

千阳1980—2019年年降水量平均为606.5 mm，符合苹果种植最适宜指标要求。从图2可以看出，千阳县年降水量1980—2019年总体呈减少趋势，线性趋势率为-28.65 mm/10 a。年降水量最少为378.9 mm，最多为852.6 mm，年际差距较大。从5 a滑动平均发现，1980—2000年年降水量呈快速减少趋势；2001—2019年年降水量变化相对趋于平稳，平均值为581.4 mm，符合苹果种植最适宜区年降水量560～750 mm要求，有利于当地开展苹果种植。

3.3 1月中旬平均气温

从图3可看出，千阳县1980—2019年1月中旬平均气温为-2 ℃，总体呈现波动上升趋势，线性趋势率为0.2 ℃/10 a。最低气温出现在1989年为-5.7 ℃，高于苹果种植最适宜区1月中旬平均气温要求，不足以对越冬苹果产生冻害。

图3 1980—2019年千阳县1月中旬平均气温年际变化

3.4 年极端最低气温

从年极端最低气温变化图(图4)可看出，1980—2019年千阳县年极端最低气温呈缓慢下降趋势，线性趋势率为-0.08 ℃/10 a，千阳县年极端最低气温出现在1991年为-20.7 ℃，高于苹果种植最适宜区年极端最低气温不低于-27 ℃的要求，不会对苹果种植产生冻害影响。

图4 1980—2019年千阳县年极端最低气温年际变化

3.5 6—8月平均气温

从图5可看出，千阳县1980—2019年6—8月平均气温总体呈现波动上升趋势，线性趋势率为0.57 ℃/10 a，升温幅度较快。从5 a滑动平均发现，1980—1998年6—8月平均气温呈快速上升趋势，1999—2019年6—8月平均气温上升趋势明显减弱。夏季6—8月平均气温最低出现在1984年为20.9 ℃，6—8月平均气温最高出现在2016年为25 ℃。千阳县1980—2019年6—8月平均气温为22.9 ℃，符合苹果种植最适宜区夏季6—8月平均气温19～23 ℃要求，处于苹果种植最佳气象条件范围内。

3.6 6—8月平均最低气温

从图6可看出，千阳县1980—2019年夏季6—8月平均最低气温总体呈现波动上升趋势，线性趋势率为0.46 ℃/10 a。从5 a滑动平均发现，千阳县夏季6—8月平均最低气温1985—1998年呈快速上升趋势，1999—2019年变化呈现稳定态势。千阳县1980—2019年6—8月平均最低气温为17.9 ℃，符合苹果种植最适宜区夏季6—8月平均最低气温15～18 ℃要求，处于苹果种植最佳气象条件范围内。

图5 1980—2019年千阳县夏季6—8月平均气温年际变化

图6 1980—2019年千阳县夏季6—8月平均最低气温年际变化

4 高温热害分析

高温热害常导致果实灼伤、萎缩及畸形果等，对苹果产量、品质产生显著影响[10]。千阳县夏季6—8月平均气温为22.9 ℃，与苹果种植最适宜区气候指标仅相差0.1 ℃，且1980—2019年呈现波动上升趋势。为进一步分析高温对千阳县苹果种植影响，将千阳县1980—2019年的日最高气温和日相对湿度与周边4个苹果种植基地县的日观测数据进行对比分析。依据刘璐等[11]对高温热害指标修订的最新研究成果，计算得出千阳及周边县区近40年来遭受高温热害频次(表2)，从中可以看出，千阳县1980—2019年遭受高温热害频次较少，在2010—2019年千阳县受轻度、中度和重度高温热害频次均为一次，远低于陈仓、凤翔和扶风遭受高温热害的频次，高温热害对千阳苹果种植影响在不断降低。

表2 1980—2019年千阳及周边县区近40年来遭受高温热害频次 单位：次

5 结论

(1)千阳县1980—2019年年平均气温为11.6 ℃，1985—1998年年平均气温呈快速上升趋势，1999—2019年为波动变化阶段，变化趋势明显趋缓。其中，1999—2011年呈缓慢下降趋势，2012—2016年呈现上升趋势，2017—2019年持稳定态势。年降水量平均为606.5 mm；1980—2000年年降水量呈快速减少趋势；2001—2019年年降水量变化相对趋于平稳，平均值为581.4 mm，符合苹果种植最适宜区的要求。1月中旬平均气温为-2.0 ℃，年极端最低气温为-20.7 ℃，均高于苹果种植最适宜区指标要求，不足以对越冬苹果造成冻害。夏季6—8月平均最低气温为17.9 ℃，1985—1998年呈快速上升趋势，1999—2019年变化呈现稳定态势。总体上，千阳县气象条件符合苹果种植最适宜区气象指标要求。

(2)千阳县1980—2019年夏季6—8月平均气温为22.9 ℃，与苹果种植最适宜区气象指标仅相差0.1 ℃，且1980—2019年呈现波动上升趋势。将千阳县1980—2019年的日最高气温和日相对湿度与周边4个苹果种植基地县的日观测数据进行对比分析得发现：高温热害对千阳县苹果种植影响在不断降低，且千阳县轻度、中度和重度高温热害出现频次远低于陈仓区、凤翔县和扶风县。