气象因子对脆蜜金柑膨大速率的影响

黄维 郑红 何正令 吴炫柯 陈一新

（1.柳州市农业气象试验站 广西柳州 545003；2.柳州市气象局 广西柳州 545000；3.融安县气象局 广西柳州 545499）

脆蜜金柑是柳州融安滑皮金柑的自然变异单 株[1]，经7年选育而成，并于2014年通过广西区农作物新品种审定[2]，目前柳州市种植面积达4×103hm2，占广西脆蜜金柑总种植面积的75%，种植地主要分布在柳州市融安县、柳城县及市辖区[3]。该品种上市时间为每年11月中旬至次年2月，由于果实比普通金桔大，果皮金黄色至橙黄（红）色，光滑靓丽，果肉脆，果汁多，味甜蜜，无辛辣味，风味浓，深受各地市场青睐。市场销售价格和种植的经济效益非常高，从2018、2019和2020年的销售情况看，经销商地头统果收购价为60元/kg，产品供不应求[4]。丰产期如果按每亩2 500 kg计算（1亩≈667 m2），每亩总产值高达15万元，脆蜜金柑产业为柳州市农业增产增效和农民增收、助力脱贫攻坚提供了有效途径[5]。

目前，脆蜜金柑的市场价格主要受果实大小影响，横径在40 mm以上的大果可卖到每70元/kg左右，因此，提高果树大果比例，对增加农业产能和农民收入至关重要。果实的最终大小主要由果实膨大期的膨大速率决定，而柑橘果实膨大速率与气象因子密切相关。温度是影响膨大速率的首要因子，果实膨大速率与气温多呈二次抛物线关系。李显信等[6]、罗世杏等[7]研究得出，金桔幼果生长阶段适宜温度为24℃左右，温度偏高偏低时对幼果增长不利。谢远玉等[8-9]研究得出，整个果径增长期最适温度为 30℃，当日平均气温≤30℃时，果径增长量与气温呈显著的正相关，当日平均气温＞30℃时，果径增长量与气温则呈负相关关系。蒋运志等[10]认为，夏季高温和干旱会抑制金柑光合作用从而使得果实增大缓慢，对膨大速率影响更大。果实膨大速率也与降雨量、雨日数呈二次曲线关系。罗世杏等[7]认为，当旬降雨量小于130 mm时，桂橙1号果实果径随降雨量增多而增加，当旬降雨量大于130 mm时，果径随降雨量增多而减少，而果实膨大速率与日照时数的关系在不同气象条件背景表现出来的正负性关系不同[8]。目前脆蜜金柑主要种植于柳州中、南部，关于脆蜜金柑膨大速率与气象条件的关系分析还鲜有报道。因此，本研究以柳州种畜场脆蜜金柑种植示范基地为试验点，从膨大始期对脆蜜金柑不同批次果的膨大速率进行测定，并与其期间气象因子进行相关性分析，以期为合理利用气候资源、高产能种植脆蜜金柑提供气象指标和保障技术。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验地概况广西壮族自治区柳州种畜场位于柳城县西安乡走马村，占地近870 hm2，是柳州市重要的种、养试验基地，目前该场地已种植脆蜜金柑67 hm2，在脆蜜金柑各项种植技术的示范推广方面起着重要作用。沙塘国家气象观测站与柳州种畜场直线距离约8 km，是距该场地最近的国家气象观测站。历年气象资料显示，该地区年平均气温20.3℃，年总日照时数1 449.1 h，年总降水量1 443.8 mm，热量资源丰富，雨量充沛，有利于各种农作物生长。

1.1.2 试材试验品种脆蜜金柑种苗来源于柳州市融安县水果生产技术指导站，树龄4年。果园管理均参照当地高产水平。

1.2 方法

1.2.1 试验设计在脆蜜金柑种植园区选取3株种植 4年挂果植株，三棵树相距 150 m，呈三角形状，在果实膨大期，定点挂牌固定果实，每批果挂牌 30个，每旬旬末测定一次果实横径和纵径，测量工具为数显游标卡尺，单位为 mm，保留2位小数。

1.2.2 数据分析所有试验数据在Excel和SPSS中进行处理。

2 结果与分析

2.1 不同批次果横、纵径随时间变化

根据试验地脆蜜金柑发育期观测记录，第 1批果开花时间为5月11日，第2批果开花时间为5月25日，第3批果开花时间为5月31日，因此选定2021年6月10日开始测量果实横、纵径，测量时间间隔为1旬，至10月31日测量结束，以30个果平均值作为各批果实横、纵径大小。从图1中可以看出，果实膨大期主要分为两阶段：快速膨大期（8月20日前）和缓慢膨大期（8月20日后），第1批果实横、纵径最大，果实膨大后期横径稳定在42.86 mm，纵径稳定在45.82 mm，达大果标准（横径40 mm以上）；第2批果实横、纵径次之，果实膨大后期横径稳定在 38.36 mm，纵径稳定在40.73 mm；第3批果实横、纵径最小，果实膨大后期横径稳定在37.16 mm，纵径稳定在39.07 mm，第2、3批果均未达大果标准。

图1 脆蜜金柑不同批次果横、纵径随时间变化

2.2 不同批次果横、纵径膨大速率

从图2可以看出，8月20日之前，各批果横、纵径膨大速率在波动中呈下降趋势；8月20日之后，膨大速率变慢，趋势平缓。第1批果在快速膨大期，横径膨大速率平均值为0.31 mm/d，最高达0.40 mm/d，纵径膨大速率平均值为0.29 mm/d，最高达0.44 mm/d；第2批果在快速膨大期，横径膨大速率平均值为0.29 mm/d，最高达0.37 mm/d，纵径膨大速率平均值为 0.28 mm/d，最高达0.43 mm/d，第3批果在快速膨大期，横径膨大速率平均值为0.37 mm/d，最高达0.57 mm/d，纵径膨大速率平均值为0.38 mm/d，最高达0.63 mm/d，缓慢膨大期各批次果横、纵径膨大平均速率在0.06～0.08 mm/d，相差不大。由以上分析可知，第3批果在快速膨大阶段横、纵径膨大速率最大，第1批果次之，第2批果最慢。

图2 脆蜜金柑不同批次果横、纵径膨大速率

2.3 果实膨大速率与气象条件的关系

从6月10日开始，分别统计每旬平均气温、最高气温、最低气温、总降水量、平均相对湿度和平均日照时数，并统计近40年(1981—2020年)同期各气象要素平均值，如图3所示。从图3-a中可以看出，在10月20日前，旬平均气温维持在27.2～30.5℃，最高气温维持在32.5～36.8℃，最低气温维持在22.7～27.0℃，从10月20日开始气温急剧下降，旬平均气温跌至20.0℃以下，10月20日前，旬平均气温、最高气温、最低气温均比历史同期偏高。从图3-b中可以看出，旬平均相对湿度在历史同期平均相对湿度附近波动，最大平均相对湿度为 84.8%，出现在6月下旬；最小平均相对湿度为 69.8%，出现在 7月中旬。从图3-c中可以看出，降水量主要集中在6月下旬和7月上旬，两旬总降水量达272.1 mm，7月中旬后降水量偏少，均小于历史同期降水量，直至10月下旬，才出现了旬总降水量为71.0 mm的明显降雨过程。从图3-d中可以看出，膨大期内旬平均日照时数在历史同期平均日照时数附近呈双峰型变化趋势，日照时数峰值时间段集中在7月中旬至8月上旬、9月上旬至10月上旬，最高达平均9.8 h/每旬，谷值时间段主要集中在6月下旬，8月中旬和10月中旬，均在平均2.4～3.0 h/每旬。由以上分析可知，膨大期间气象条件的主要特征为：气温较常年偏高，降水量主要分布在膨大前期，中后期降水偏少，日照时数偏多。

图3 脆蜜金柑膨大期间气象因子随时间变化

为分析各气象因子对脆蜜金柑横、纵径膨大速率的影响，对各气象因子与脆蜜金柑横、纵径膨大速率进行相关性分析，结果如表1所示。从表1中可知，在快速膨大阶段，各批果横、纵径膨大速率与平均气温、最高气温、最低气温、日照时数呈负相关，与平均相对湿度、降水量呈正相关，其中第2批果横径、纵径和第3批果纵径膨大速率还与最高气温、日照时数呈显著的负相关关系。在缓慢膨大期各批果的横径、纵径膨大速率与各气象因子关系规律不明显，且相关性均未通过显著性检验。

表1 气象因子与脆蜜金柑横、纵茎膨大速率相关性分析

通过以上分析可知，快速膨大期，第2、3批果膨大速率主要受光、温条件影响，果实膨大速率与旬最高气温、旬平均日照时数呈负相关关系。2021年果实膨大期间高温日数偏多，日照时数偏多，反而不利于果实膨大。为进一步定量阐明气象因子与膨大速率的关系，选取显著相关的气象因子建立第2、3批果的横、纵径在快速膨大阶段的膨大速率气象因子回归模型（以下简称气象模型），如表2所示。从表中可以看出，气象模型均通过了0.05显著性水平检验，回归效果较好。

表2 脆蜜金柑横、纵茎在快速膨大期膨大速率气象模型

3 讨论与结论

本研究得出脆蜜金柑果横、纵径膨大速率与平均气温、最高气温、最低气温、日照时数呈负相关，与平均相对湿度、降水量呈正相关，其中与最高气温和日照时数还呈显著负相关关系，这与李显信等[6]、李耀先等[11]、谢远玉等[9]和于铁[12]得出的气象条件与果实膨大速率呈抛物线关系的结论有一定差异，主要原因是由于2021年气候条件异常，柳州南部夏季平均气温较常年同期偏高，特别是最高气温超过35℃的连续日数多、强度大，为有气象资料记录以来排名第3的高温季，高温已成为影响该时段农业生产的主要气象因子，加之中后期降水持续偏少，日照时数偏多，高温、干旱和强光均不利于果实膨大，2021年未出现脆蜜金柑的最适气象条件，因此仅得到膨大速率与气象因子的线性正负关系。此外，第1批果虽与气象条件有一定的线性关系，但不及第2、3批果显著，主要原因是第1批果开花挂果早，优先得到前期养分，水肥较第2、3批果足，因此第1批果较2、3批果横、纵径大，外界气象因子对第1批果果实膨大影响相对较小；随着2、3批果开花挂果的时间延后，养分条件逐渐变差，横、纵径依次降低，较易受外界气象条件影响。因此认为，最高气温和日照时数是影响第2、3批果快速膨大期膨大速率的主导气象因子。另外，本研究得出，在快速膨大期膨大速率与气象因子有明显的规律可循，而在缓慢膨大期膨大速率与气象因子的关系较为混乱，主要原因由于脆蜜金柑生长规律限制，而外界气象因子对膨大后期的膨大速率在一定程度上影响甚微[13]。

针对气象条件影响果实膨大期的表现，在夏季高温（6—8月）气象条件下，出现连续较长的高温强晒要及时根据土壤水分条件，通过早晚灌溉，让植株获得充足水分，减少太阳果的生成[14]。有条件的种植户，还可以在种植地上加盖一层遮阳网，能起到遮光和降温作用，能提高脆蜜金柑的果实品质。针对果实较小的第2、3批果，等第1批果实成熟后及时采摘，让植株养分及时供给第2、3批果实。第1批果实采摘后，还要及时施放一次有机肥，补充土壤养分，同时加强秋冬季灌溉也能让第2、3批果实继续膨大，提高果实的品质。此外，脆蜜金柑的原产地柳州融安县属于中亚热带季风气候区，年平均气温 19.0℃，夏季（6—8月）月平均温度在26.3～27.8℃，气候有利于脆蜜金柑的膨大，加之融安地貌主要以中低山陡坡地、低山缓坡地类型为主，有利于减弱太阳辐射及增强散射辐射比例，能提高果实膨大速率。因此在引种时，年平均温度较高，日照时数丰富的地区，要谨慎引种，需要做几年的引种试验，观测脆蜜金柑的长势以及果实品质，不要盲目引种扩大种植面积，造成脆蜜金柑面积增加，单位面积产量下降，品质降低，损害该品种的声誉。

在 2021年气象条件中未能体现出膨大速率的上下限及最适气象因子，因此今后研究还需增加柳州北部地区的试验地和连续开展多年的脆蜜金柑跟踪观测，以期进一步得出脆蜜金柑膨大期的三基点气象条件，从而对膨大速率气象模型进行取值区域划分，进一步优化模型，提高气象模型精准度和适用性。