都安县“两性花”野生毛葡萄种植气候适应性分析
2022-01-27黄丽秋梁忠黄肖寒黄嵘夏黎克刘芳
黄丽秋梁忠黄肖寒黄嵘夏黎克刘芳
(1都安瑶族自治县气象局,广西都安 530700;2河池市气象局,广西河池 547000)
都安瑶族自治县(以下简称都安县)隶属广西,位于河池市南部,境内以喀斯特地貌为主,属南亚热带季风气候区,热量丰富,雨热同季,无霜期长,为种植“两性花”野生毛葡萄提供了丰富的自然资源。近年来,都安县政府全力推进“两性花”野生毛葡萄种植扶贫产业发展,因地制宜开发利用了当地的“两性花”野生毛葡萄资源,充分利用大石山区地少、无耕地的特点,将“两性花”野生毛葡萄改为人工栽培,为毛葡萄酿酒加工业提供了充足的绿色原料,既可促进乡村振兴、促进地方经济发展、增加农民收入,又可治理石漠化、保护生态环境向健康良好的方向发展,实现经济飞跃、社会扶贫、生态恢复等多重效益。本文利用都安县1990—2019年县站及33个区域自动气象站的观测资料,分析了都安县气象条件与“两性花”野生毛葡萄种植的气候适应性区划,以期为“两性花”野生毛葡萄产业发展提供气候依据。
1 “两性花”野生毛葡萄生长土壤条件
土壤质地好坏对“两性花”野生毛葡萄的生长和结果影响很大,“两性花”野生毛葡萄虽然对土壤的适应性很强,但最喜土层深厚、土壤疏松肥沃、排水性能良好的土壤,pH值以6.0~7.0比较适宜。在这种土壤环境下,“两性花”野生毛葡萄生长发育良好、产量高。
2 “两性花”野生毛葡萄生长气候条件
都安县属亚热带季风性气候区,气候温暖,热量丰富,无霜期长达364 d。气候条件对“两性花”野生毛葡萄生长和发展葡萄产业十分有利。
2.1 温度
当气温在10℃以上、土壤20~30 cm处地温达6~10℃时,“两性花”野生毛葡萄根系开始从休眠中苏醒,吸收土壤中的水分和养分。当地温达12~16℃时,地上部枝条开始萌芽抽枝,此期日平均温度20~25℃为根系生长的最适宜温度;若地温超过28℃,“两性花”野生毛葡萄根系生长就会受到抑制,甚至会迅速木栓化或死亡。“两性花”野生毛葡萄新梢生长和花芽分化的适宜温度是25~30℃[1]。当日平均温度达到20~25℃时,“两性花”野生毛葡萄进入开花坐果期;当温度低于14℃时,不利于开花、授粉。“两性花”野生毛葡萄果实成熟期的温度以25~30℃最适宜,温度<16℃或>38℃对“两性花”野生毛葡萄浆果生长发育和成熟不利,会导致其品质下降[2]。
都安县年平均温度为21.5℃,其中:1月为一年中最冷月,月平均气温为12.3℃,极端最低气温为0.5℃;8月为一年中温度最高的月份,月平均温度为28.4℃,极端最高温度达39.6℃。充足的热量条件对发展“两性花”野生毛葡萄种植产业十分有利(表1)。
2.2 降雨量
水分是“两性花”野生毛葡萄植株各器官组织的重要组成部分,叶片、浆果、枝蔓的含水量分别为70%、80%、50%左右。水分会直接参与有机物的合成与分解及毛葡萄生长过程中的各种生理与化学变化。毛葡萄植株主要依靠根系吸收土壤中的水分,如土壤含水量在毛葡萄适宜生长范围内,则发芽整齐,新梢生长速度就会加快,果实粒大且外形均匀;若土壤水分过多,毛葡萄枝干徒长、组织脆嫩、抗性差,还会引起根系缺氧,根系吸收受阻或吸收功能减弱,会造成根系因缺氧窒息或腐烂死亡[3]。若遇干旱天气,土壤含水量偏少,则枝叶生长量受影响,会引起落花落果,抑制浆果膨大,使品质下降,造成减产。在久旱逢雨时,根系吸收大量水分,浆果快速膨大,容易发生裂果。
都安县受降雨时空分布不均影响,年降雨量为1 708.9 mm,主要降雨时段在4—9月,降雨量达到1 371.0 mm,占都安县全年降雨量的80%。降水最少的月份在12月至翌年2月,一年中降水最少月份为12月,降水量多集中在6—7月。从都安县气象局观测到的降水资料可看出,降水条件能满足“两性花”野生毛葡萄生长季的需水量,种植“两性花”野生毛葡萄地区主要在石漠化区,该区域土质疏松、排水性好,遇强降水时一般不会发渍涝灾害,但如果开花期和着色成熟期降雨量偏多,对“两性花”野生毛葡萄生长不利(表1)。
表1 都安县种植“两性花”野生毛葡萄气象条件
2.3 光照
“两性花”野生毛葡萄是一种对光非常敏感的喜光植物,光照强度直接影响其组织结构、器官分化和生长。光照充足时,毛葡萄浆果产量高、果实色泽好、果实品质较高;光照微弱时,毛葡萄茎秆细长弱小,光合作用少,导致叶片颜色变淡,花序瘦小,花器官分化不良,容易产生落花落果现象,导致“两性花”野生毛葡萄产量低,果实品质差。同时,光照不足导致毛葡萄体内的有机养分积累少,枝叶长势偏差,枝叶成熟不良,容易受冻害危害,从而影响次年毛葡萄植株健康生长及结果。由于成熟叶片的光补偿点为0.1~0.2lx[4],在夏季应充分利用太阳光。
都安县年日照时数为1 449.8 h,较多年份可达到1 800 h,占可照时数的33.2%。都安县5—9月的日照时间最多,约占全年的52%。受喀斯特地形地貌的影响,都安县境内实际光照时间有较大差异,光照时间以夏季最多,秋季次之,春季再次,冬季最少。总体来说,都安县光照条件均能满足“两性花”野生毛葡萄各生长发育阶段需求(表1)。
3 都安县“两性花”野生毛葡萄种植生态气候区划指标及分析模型
3.1 生态气候区划指标
根据“两性花”野生毛葡萄对生态气候条件的要求,参考前人的研究成果,确定其种植生态气候区划指标(表2)。结合都安县“两性花”野生毛葡萄种植的实际情况,选择1990—2019年县站及33个区域自动气象站的年平均气温、年降雨量、最冷月份(1月)温度、最热月份(8月)平均温度、≥10℃有效积温、8月中旬至10月上旬日较差等6个影响“两性花”野生毛葡萄生长的主要气候因子,作为划分适宜种植区的生态气候区划指标[5],其中年平均温度、最热月份(8月)平均温度、≥10℃有效积温反映毛葡萄的热量状况;最冷月份(1月)平均温度反映毛葡萄越冬期间气温条件的优劣。
表2 “两性花”野生毛葡萄种植生态气候区划指标
3.2 建立区划分析模型
利用SPSS软件建立区划分析模型(表3),结合地理信息系统(ArcGIS)的精细化空间插值技术,完成基于(DEM)气候要素的栅格化数学模型,采用混合插值法在Arc map平台上对栅格点的空间插值模拟,分析并划出都安县“两性花”野生毛葡萄种植农业气候适宜性区划图(图1)。
表3 都安县“两性花”野生毛葡萄种植生态气候适宜性区划模型
4 都安县“两性花”野生毛葡萄种植生态气候区划
4.1 最适宜区
图1中红色区域的生态气候条件与“两性花”野生毛葡萄对生态气候条件的要求最为相似,为“两性花”野生毛葡萄最适宜种植区,主要分布在都安县中南部、东部的地苏镇、东庙乡、安阳镇、澄江镇、龙湾乡以及保安乡、下坳镇、高岭镇、拉烈镇、九渡乡、拉仁镇、菁盛乡的大部区域。该区热量、雨量条件充裕,年平均温度20.0~21.5℃,≥10℃有效积温为7 100~7 900℃,冬季气候温暖,累年1月极端最低温度0~3℃,夏季无长时间高温天气,累年8月平均气温 27.0~28.5℃,年降雨量 1 600~1 750 mm,8月中旬至10月上旬日较差为9.5~10.0℃,比较适合“两性花”野生毛葡萄种植。该区域目前也是都安县“两性花”野生毛葡萄种植面积最大的生产基地。
4.2 适宜区
图1中黄色区域为适宜种植区,主要分布在都安县北部的三只羊乡、板岭乡、永安乡以及高岭镇、拉烈镇、保安乡、百旺镇的部分山区。该区年平均气温 21.0~21.5℃,≥10℃有效积温为6 300~7 009℃,8月平均气温25.5~26.9℃,1月平均气温4~7℃,年降雨量1 300~1 399 mm,8月中旬至10月上旬日较差9.0~9.4℃。该区域热量、降雨充足,也可大面积种植“两性花”野生毛葡萄。
4.3 次适宜区
图1中蓝色区域为次适宜区,主要在隆福乡以及下坳镇、保安乡的部分高寒山区,年平均气温17.0~18.5℃,≥10℃有效积温 5 500~6 299℃,8月平均气温24.0~25.4℃,1月平均气温8.0~11.0℃,年降雨量1 300~1 449 mm。该区域热量、降雨条件也能基本满足“两性花”野生毛葡萄生长需求。受地理位置因素影响,冬季易出现轻度寒冻害天气,但只要密切注意天气变化,做好防御工作,还是可以种植的。
5 结论
在生态气候条件中,温度、降雨条件是影响毛葡萄生长发育的主要因素,决定毛葡萄产量和质量。采用平均气温、年降雨量、最冷月份(1月)温度、最热月份(8月)平均温度、≥10℃有效积温、8月中旬至10月上旬日较差等6个影响“两性花”野生毛葡萄生产的主要气候因子为指标,将都安县“两性花”野生毛葡萄划分为生态气候种植最适宜区、适宜区和次适宜区,并制作了种植区域划分图,为都安县“两性花”野生毛葡萄的推广种植提供了参考。
最适宜区是指该区域优越的生态气候条件完全可以满足“两性花”野生毛葡萄生长发育对生态气候条件的要求,是“两性花”野生毛葡萄的理想种植地区,可建立大规模的“两性花”野生毛葡萄种植基地。适宜区是指该区域的生态气候条件完全能够满足毛葡萄生长发育的生态气候条件,但在一些异常气候年份出现暴雨洪涝、低温、冻害等气象灾害。次适宜区是指生态气候条件基本能满足“两性花”野生毛葡萄生长发育的需求,但受海拔高度影响,寒冻害出现频率较高,越冬时需要采取防寒措施[6]。
都安县是全国喀斯特地貌发育最为典型的地区之一,地形地貌复杂,除生态气候条件外,还有很多因素影响毛葡萄的种植和产业发展,应根据当地农业气候资源,充分利用毛葡萄在石山区较强的生长适应性优势,按照“政府主导、社会参与、自力更生、开发扶贫、精准脱贫”的方针,建立农业气象灾害长效机制,提高农业气象服务水平,进一步扩大毛葡萄种植面积,促进毛葡萄产业的可持续发展,既可振兴地方经济、增加农民收入,又能绿化石山荒地、保护生态环境。