胡柚种植生长与气象相关要素分析
2022-02-15童监萍袁丹丹
童监萍,袁丹丹
(1.常山县气象局,浙江 常山 324200;2.新昌县气象局,浙江 新昌 31250)
胡柚原是浙江省常山特有的一个地方柑橘资源,是常山柑橘天然杂交的全体品种。20世纪80年代,常山县农业局研究人员开始对其进行开发利用,并在常山县历届政府和有关大专院校、科研机构的支持和帮助下,将原本长期处于半野生状态的胡柚开发成功,并成为综合性的优良柑橘新品种。目前,常山胡柚已经成为浙江省重要的柑橘品种之一,常山种植面积已经突破7 000 hm2,其丰产技术推广于1994年通过了林业部重点科技推广项目的鉴定[1]。
常山胡柚生长年周期大致分为萌芽期、枝梢生长期、开花期、生理落果期、果实膨大期、果实成熟期等6个阶段。其中,3月下旬萌发的生长充实的春梢是翌年开花结果的主要枝条,而通常夏梢、秋梢发生在幼龄树。
1 常山独特的气候及地理条件适宜胡柚生长
1.1 胡柚的生物特性
与其他柑橘相比,常山胡柚具有耐寒、耐旱、耐瘠、抗病的特点,在山地、平地均能很好地生长。同时,胡柚果实具有外形美观、风味独特、耐储运、营养价值和药用价值高的特点,胡柚中苦味物质之一的柠檬苦素类化合物具有抗癌、镇痛、抗炎、抗焦虑、调节体内胆固醇、预防动脉硬化、降血脂等功效,而丰富的类黄酮物质具有抗衰老、防止动脉硬化、心机梗塞等功效。最特别的是,胡柚虽然含有丰富的糖,但糖尿病人可正常食用,并不会引起血糖升高[2]。
1.2 常山独特优越的气候、地理条件
常山属亚热带季风气候区,四季分明,光热充足,雨量充沛,无霜期长。胡柚生长期需要较多的水分满足枝叶和果实的要求,果实膨大后期需要控制水分,使土壤保持适当干燥。常山是低山丘陵地区,胡柚对土壤要求不是很高,只要土层深厚,具有良好的排水性即可,为促进胡柚更好地生长发育,最好选择砂壤土质。胡柚在山地、平地均能良好生长,适应性强,一般不感染疮痂病,不受吸果夜蛾危害。幼树和幼龄结果树虽易感染溃疡病,但随树龄增长,溃疡病的感染越来越少,表现出一定的抗性。
胡柚生长期为12月到次年11月,此时段平均气温17.7 ℃,年平均降水量1 760.4 mm,历年最大降水量2 608.4 mm(2015年),最小降水量1 120 mm(1978年),雨量充沛。每年的3—7月上旬降水量较为集中,占全年降水量的60%左右。年日照时数1 731.2 h。胡柚生长期内对胡柚品质影响较重的主要气象灾害为春霜冻、暴雨洪涝、低温连阴雨、高温干旱等。
2 影响常山胡柚种植的气象灾害及适宜气象指标
胡柚对温度、日照、降水都有一定要求。全年≥12 ℃的活动积温在5 000 ℃,≥10 ℃的活动积温在5 300 ℃。全年活动积温丰富的地区胡柚果实品质优良,含糖量和糖酸比率高,相反积温较少的产区,则难以保证品质。比如,在海拔高度超过300 m的地区,也可以种植胡柚,但由于积温较少,品质偏差。胡柚需年日照>1 800 h,尤其是在果实成熟期,日照充足,果实着色好,VC和糖含量高,品质优,耐贮藏性好。此外,胡柚不但要求热量丰富,也喜欢湿润的气候。胡柚在生育期,需要年降水量在1 000~1 500 mm,空气相对湿度75%,土壤含水量60%~80%,才能满足枝叶和果实生长发育的要求。
胡柚最大的特点之一是能够忍受低温的能力强[3]。胡柚枝条的致死温度为-13.7 ℃,比椪柑、衢橘分别低3和2 ℃。在严重冻害时,常山胡柚抗冻性在衢州所有柑橘栽培品种中名列第一,但这主要体现在胡柚成龄树上,苗树和幼树较不耐寒。
常山胡柚属亚热带常绿果树,喜温暖湿润的气候,畏寒冷,因此,温度是胡柚分布和生长发育的决定性因子。胡柚生长过程要求年平均气温16.6~21.3 ℃,1月平均气温5.4~13.2 ℃,≥10 ℃的积温为5 300~7 400 ℃,绝对低温-11 ℃以上。日平均气温稳定在12.5 ℃,胡柚开始萌芽生长,日平均气温在23~30 ℃,最适宜生长,气温<12.5 ℃或>37.0 ℃,生长受抑制。生长期(3—10月)总降水>1 300 mm,总日照时数>1 200 h。根据胡柚品质和产量的影响因子,极端最低气温多年平均气温>-9 ℃;3—10月总降水量>1 300 mm,3—10月总日照时数>1 200 h。
影响常山胡柚生长、发育的主要农业气象灾害有冬季冻害和伏秋季节的高温干旱。一般情况下,当极端最低气温≤-5 ℃时,胡柚开始受冻;极端最低气温≤-9 ℃时,胡柚受冻明显;在5月份,当日平均气温达25 ℃以上,日极端最高气温≥30 ℃,持续3 d以上会引起胡柚异常落花落果,严重影响产量;7—10月高温干旱则影响胡柚果实膨大,品质下降,因此,7—10月胡柚生长季期间的降水量是影响胡柚生长发育和产量、品质形成的重要因子[4]。
3 常山胡柚栽培区划等级量化
在GIS技术的支持下,利用空间分析模块中的SURFACE ANALYSIS中SLOPE和ASPECT命令从DEM中提取出空间分辨率为30 m的坡度、坡向的栅格图。根据前人对常山胡柚生长条件的研究,确定常山胡柚栽培综合区划指标等级量化标准。再依据这一综合区划指标的分级量化标准,运用RECLASSIFY命令划分等级,每个综合区划指标的空间分布图都按照适宜、较适宜和不适宜3个标准进行划分,最后得到每个综合区划指标的分级图。
4 常山胡柚生育期的主要气象灾害及防御对策
4.1 过冬期(12—2月)
胡柚采摘结束后,要做好连续低温冰冻的防御工作,不然会影响胡柚的来年产量以及品质。农业气象条件总体为热量和光照。热量条件利于设施生产;光照条件不足难以满足生长,光合作用差,有机物积累不足,作物生长缓慢,易发生霜霉病、灰霉病等病害。遇低温冰冻、降雪等天气,不利于设施作物生长。入冬时要用稻草给胡柚树穿上一层外衣,做好胡柚防冻措施。
4.2 萌芽期(3—4月)
3月下旬发芽期,4月下旬顶芽自剪。这个时期气温平稳回升,利于胡柚返青生长。但胡柚返青起身期仍需注意低温、干旱等气象灾害,适时浇灌,保证齐苗壮苗。春季冷空气活动频繁,提醒农户注意应对大风、连阴雨天气,保证设施农业生产安全。
4.3 开花期及生理落果期(5—6月)
生理落果一般在5月上中旬,持续时间约1周,5月下旬以后虽有落果,但数量不多,落果高峰不明显,到6月底已基本进入定果期。5—6月这个期间属于梅汛期,雨量充沛。要做好及时排水、树体管理、根外追肥、病虫害管理、土壤管理。为避免根系和树体受损,引起树势衰弱甚至死亡。暴雨或者连续阴雨天气要做好护理工作,对于恢复当前树体生长与恢复生产十分重要。
4.4 果实膨大期(7—9月)
7月上中旬自剪;秋梢7月底、8月初萌发,8月中下旬自剪。果实膨大以6—7月为高峰期,第1次生理落果高峰期后,留存树上的果实即开始迅速膨大。但是由于常山县7—9月为干旱期,果实的膨大常常受降雨的影响,进而形成多次小高峰。9月后果实膨大减缓,但可延续到采收。这个季节气温偏高,光照充足,降水总体多于常年,大多时段光温水匹配较好,对胡柚的丰收及作物生长整体有利。但若出现强对流冰雹、大风等天气,会对局地农业生产带来影响,夏季农业气象条件整体利弊参半。
4.5 果实成熟期(10—11月)
胡柚果实10月下旬开始转色,一般11月上、中旬成熟采收。秋季后昼夜温差大,寒潮来临时,胡柚树要适当防寒保暖。一是防阴雨寡照,二是防冰冻雨雪,三是防大风和寒潮。果实成熟采收期,平均温度是13~16 ℃,土壤微酸性pH 5.5~6.5为宜。采收要关注气象预报,提前及时做好采收工作。
5 气象要素对胡柚病虫害的影响
胡柚生产受病虫害的影响较大,溃疡病、疮痂病、树脂病、炭疽病、黄龙病等均会降低胡柚的产量与品质,而其发病规律往往与气象条件有着较大关系。
5.1 胡柚溃疡病
溃疡病是细菌性病害,主要危害叶片、嫩稍和果实,多见于苗木、幼龄树、初果树。果实受害后影响外观品质,降低经济价值,严重影响出口外销。病菌主要依靠雨水、昆虫、树叶接触及人为操作进行近距离传播。当春季平均气温在20 ℃左右时,病情始发,在25~30 ℃和多雨条件下发病和传播较快。在台风和暴雨之后,病菌可能会从伤口侵入。
5.2 胡柚疮痂病
病原菌以菌丝体在病叶、病枝等患病组织内越冬。翌年春季气温回升时,分生孢子借助风雨传播至嫩叶、嫩梢和谢花后的幼果上,孢子萌发后侵入植物组织导致发病。高湿是该病流行的重要条件,发病的温度为15~30 ℃,病情快速发展的温度为20~28 ℃。
5.3 胡柚树脂病
通常将在枝干上发生的称为树脂病或流胶病;在果皮和叶片上发生的称为黑点病或沙皮病;在贮藏期果实上发生的称为褐色蒂腐病。病菌主要以菌丝和分生孢子在病树组织内越冬,分生孢子借助风、雨、昆虫等媒介传播。在有水分的情况下,孢子才能萌发和侵染,适宜温度为15~25 ℃。该病菌为弱寄生菌,只能从寄主的伤口侵入。树势衰弱,可加重其发病。当病菌侵染无伤口、活力较强的嫩叶和幼果等新生组织时,则受阻于寄主的表皮层内,形成许多胶质的小黑点。因此,只有寄主存在大量伤口,且雨水多、温度适宜时,枝干流胶、干枯及果实蒂腐才会发生流行,而黑点和沙皮的发生则仅需要多雨和适温。
5.4 胡柚炭疽病
病菌以菌丝体或分生孢子在病枝、病叶和病果组织上越冬,翌年环境条件适宜时,分生孢子借助风雨或昆虫传播,孢子萌发侵入寄主引起发病。在高温多雨、低温多湿等不利气候条件下发病严重。该病菌为弱寄生菌,健康组织一般不会发病,当低温冻害、高温干旱、耕作移栽、果园积水、施肥过量、酸性过大、环割过度、超负挂果、肥力不足、虫害严重或农药药害等造成根系损伤、树势衰弱、局部坏死或伤口的情况下,该病害发生严重。
5.5 胡柚黄龙病
该病害的病原为韧皮部内寄生的革兰氏阴性细菌,可通过胡柚木虱、嫁接和菟丝子传播,远距离传播的主要途径是带病接穗和苗木的调运,近距离传播主要靠胡柚木虱[5]。当田间存在病树,且胡柚木虱发生普遍时,该病发生严重且流行速度快。
胡柚木虱在周年有嫩梢的条件下,在8 ℃以下时,成虫静止不动,14 ℃时可飞能跳,18 ℃时开始产卵繁殖。以成虫在树冠背风处越冬,翌年春季胡柚萌芽时,越冬成虫即在嫩芽上吸取汁液,并在叶间缝隙处产卵。春梢期为胡柚木虱繁殖的第1个高峰期,第1次夏梢期为胡柚木虱为害的第2个高峰期,秋梢期为一年中虫口密度最大、受害最严重的时期,10月中旬—11月上旬的迟秋梢期胡柚木虱会再发生一次高峰。
5.6 胡柚灰霉病
病菌以菌核及分生孢子在发病部位和土壤中越冬,翌年温度回升,遇多雨湿度大时即可萌动产生新的分生孢子,新、老分生孢子由气流传播到花上。初侵染发病后,会产生大量新的分生孢子,再进行传播侵染。花期遇寒流、连日阴雨均有利于该病害的发生和流行。
6 关键气象因子
常山胡柚在胡柚类中属杂柑,其生理学和生物学特性具有与一般胡柚类的共性。据对胡柚主产区的气象资料分析,全年≥12 ℃的活动积温在5 000 ℃,≥10 ℃的活动积温在5 300 ℃以上。一般说来全年活动积温丰富,胡柚果实品质优良,含糖量和糖酸比率高;积温较少的产区,影响品质。因此,在海拔高度超过300 m的地区,虽也能种植胡柚,但由于积温少,品质偏差。
胡柚的树体营养生长期,从发芽期到果实成熟期约240 d,其中果实生长期从开花至成熟期约200 d。当春季日平均气温到12~13 ℃时开始萌芽,13 ℃时开始花芽现蕾,19~20 ℃开花,25~26 ℃夏梢萌发,29~30 ℃秋梢萌发,冬季日平均气温降至16~13 ℃时果实成熟。
胡柚开花后即开始落花,盛花后1周达到落果高峰,在正常天气条件下,胡柚只有第1次落果高峰期,第2次落果高峰不明显。5—6月如遇异常高温,则落果增加,造成当年减产。
气温是胡柚分布的限制因子,尤其是冬季的低温。胡柚成龄树抗寒能力强,鲜有冻害发生。对冬季极端低温忍受能力与温州蜜柑大体相当。因此,凡是能够种植温州蜜柑的地区,都能种植胡柚。但胡柚苗木和幼龄树抗冻力差,易遭受低温冻害。当最低气温降至-5~-4 ℃时,冬季负积温达20 ℃·d以上,<0 ℃达15 d以上,将造成胡柚苗木和幼龄树不同程度的冻害。
光照是果树进行光合作用、制造营养物质不可缺少的热源条件。胡柚与一般胡柚类相比,较耐荫,在相对光强12%~17%的树冠内部仍能正常结果,所以内膛结果性能较强。虽然胡柚是一种较耐荫喜散射光的果树,但对于光照条件仍有一定要求。胡柚生长区年日照时数一般要求>1 800 h,年平均总辐射量>418.4 kJ·cm-2。充足的光照条件,使胡柚枝梢生长充实,病虫害少,有利光合作用和树体营养物质的积累,花芽分化良好;尤其在果实开始成熟时,日照充足,果实着色好,VC和含糖量高,果实品质优,耐藏性好。
光照不足和过强都会带来不利影响。日照不足的密闭柚园,会使叶片变平、变薄、发芽率、发枝率低,甚至枝叶枯死,病虫蔓延。并且,花期和幼果期光照不足,会导致树体内有机质合成减少,出现幼叶转绿迟缓,与幼果争夺营养而加剧落果,坐果率下降,果实变小、发育不良、色泽差、酸高糖少,品质下降。在5—6月幼果期和春梢生长期如遇连续高温强日照天气,易发生叶片、幼果灼伤和增加落果。夏季光照过强,温度过高,会发生果实日灼病。
胡柚不但要求热量丰富,而且喜欢湿润。胡柚生育需要较多的水分供应才能满足枝叶和果实生长发育的要求。一般要求年降雨量1 000~1 500 mm(最好1 400 mm以上),空气相对湿度75%,土壤含水量60%~80%为宜。其中3—4月雨量420~440 mm,5—7月上旬雨量为650~700 mm,7月下旬—8月雨量为150~175 mm,9月—次年2月雨量为500~525 mm,能够满足整个胡柚生育期间的需水要求[6]。如降水量在全年分布与胡柚的需水规律不一致,对胡柚生产带来不利影响。4月下旬—5月的开花结果期,需少雨多光照,多雨会影响授粉和结果。7—10月正值果实膨大期,需大量水分,如遇秋旱果实膨大速度减缓,影响胡柚品质产量。果实膨大后期如雨水过多,果实风味变淡,贮藏性下降,易在贮藏期间发生果实枯水。
7 胡柚种植适宜区划
常山胡柚栽培综合气候区划分等定级分为不适宜、较适宜、适宜。不适宜为<1.9、较适宜1.9~2.3、适宜>2.3。不适宜的地区主要在常山北面和南面部分地区,主要是由于温度比城区低,不适宜种植,易受冻害,胡柚果子的口感也不好。适宜种植的区域主要是青石镇、招贤镇、东案乡、白石镇、同弓乡等乡镇,温度、降水、日照都比较适合种植胡柚。
8 专项农业气象服务
农业防灾减灾气象服务。对暴雨、寒潮、低温冻害、连阴雨等气象灾害造成的农业损失,县气象局应联合农业农村局、供销社等涉农部门开展灾情调查,并上报重大农业气象灾害。同时,要及时联系农户,传播预警信息和反馈灾情。开展常山胡柚气象服务产品研究,加强常山特色农产品气象服务产品制作,提高特色农产品栽植、培育等气象服务的针对性。
8.1 精细化气象服务内容
每周提供的气象服务主要内容包括:气象监测实况,如气温、降水等要素;胡柚基地环境监测实况,如相对湿度、日照时数等要素;一周逐日天气预报;天气概况与分析比对;短时临近预报和气象灾害预警信号。
8.2 高影响天气服务
梅汛期通常为6月中旬—7月上旬,平均梅期为25 d,重点提供降水、暴雨天气服务以及洪涝等次生灾害预警信号。
高温、台风期多出现于6—9月,主要集中于7—8月,重点提供高温、台风天气服务。
夏秋连旱期一般发生于胡柚的果实膨大期,通常为7—10月,根据气象实况,提醒柚农注意在果园地面用杂草、秸秆等生物或地膜覆盖并及时灌溉,施好壮果肥,加强病虫害防治。
低温冻害期一般多发于冬春季节,通常为12月下旬—次年3月,重点提供低温、降雪、寒潮、霜冻等气象预报预警服务。根据气象预测情况以及气象实况,提醒柚农胡柚采摘后柚园应及时清园和刷白树杆、施越冬肥。冬干适时灌水,低温时做好增温护树,霜冻来临前熏烟防冻,雪后摇落积雪,做好冻后护理。
9 小结
在为农气象服务工作中,县气象局应与县农业局胡柚研究院密切联系,根据特定生理期结合气象要素实况、短期及中期天气预报产品,提供针对性的服务产品,主动服务、超前服务,科学指导种植户适时开展关键农事作业,科学合理避开不利于胡柚种植的气象灾害。同时,根据灾情调查、分析总结农事建议,充分发挥气象科技在助力地方特色农业发展、增产、增效、增收的作用,实现气象数据经济效益及社会效益最大化。