连州水晶梨气候适应性及气象灾害分析

2022-10-21郭素云钟凌辉伍中慧

农业技术与装备 2022年9期

郭素云，钟凌辉，李媛，伍中慧

（连州市气象局，广东连州 513400）

1 连州水晶梨发展概况

连州栽种水晶梨从宋代开始已有记载，1987年开始引进北方梨种进行小规模种植，1993年从国内外引进多个优质沙梨系品种接穗和苗木，培育出果面晶莹光亮和清甜多汁的果实——“水晶梨”[1，2]。目前，连州市水晶梨种植面积已达2 700 hm2，挂果面积1 773 hm2，年产量3×104t，年产值超1×108元，已成为广东省最大的水晶梨生产基地。2004年经国家和省有关部门检测，连州水晶梨认证为无公害产品，2009年被国家农业部认证A级绿色食品，2016年连州水晶梨正式成为国家农产品地理标志保护产品，2017年8月获第十八届中国绿色食品博览会金奖。为进一步提升连州水晶梨知名度，增强市场竞争力，连州市正在打造《连州水晶梨·中国气候生态优品》的“金名片”。

2 连州水晶梨的气候条件分析

水晶梨属沙梨，是多年生高大乔木果树，蔷薇科梨属植物，有一定耐寒、耐旱、耐涝和耐盐碱能力，喜光喜温，适宜在较高温度条件下生长，休眠期却需要一定低温；根系发达，宜选择土层深厚和排水良好的缓坡山地种植，尤以砂质中性壤土山地最为理想，pH值在5～8.5时均可栽培[3]。梨树对气候条件有一定要求，其中温度、光照和水分是主要气候要素。

2.1 温度条件

温度对水晶梨地理分布和生长发育速度均会产生影响。梨树适于种植在温暖和湿润的南部地区，生长季适宜温度为15.8℃～26.9℃、休眠期为5℃～17℃、最低气温不低于-20℃。1990年—2019年间连州市年平均气温为19.95℃，极端最低气温-6.9℃，十分适宜水晶梨生长。冬季（12月—2月）平均气温9.26℃～11.56℃，符合沙梨树冬季休眠的生长特性，若低温不足，花器发育差，花芽难以形成，这是制约广东大部分地区栽种沙梨的关键因素[4]。

根据连州市月平均气温分布图（见图1）可看出，连州市12月—次年2月温度较低，水晶梨处于休眠期；3月平均气温达到15℃，水晶梨开始萌芽开花；4月—8月平均气温逐步上升到最高28.5℃，此段时期为水晶梨开花授粉挂果期；9月—11月逐月缓慢下降梨树迎来第二次生长阶段。

图1 1990年—2019年连州市平均气温及日照时数月分布图Fig.1 The monthly distribution map of average temperature and sunshine hours in Lianzhou City from 1990 to 2019

（1）根系生长。梨树根系≥5℃开始活动，13℃～27℃最为合适，当温度＞30℃或＜0℃时根系停止生长。1990年—2019年连州市年平均气温均＞0℃且最高≤30℃，3月—11月平均气温为14.75℃～1 6.46℃，均是根系生长旺盛时期。

（2）枝条生长。梨树生长发育都是通过叶芽的发育，冬季以芽的方式度过不良环境，当温度升高到15℃时芽开始萌发，温度继续上升，大部分的芽生长成枝条。连州市3月末4月初开始，平均温度达到15℃后逐步回升，梢叶萌发并生长。

（3）花芽分化。梨树的芽为混合芽，可成枝叶亦可成花芽，花芽分化的温度条件为21℃～29℃，最适温度为23℃～27℃。统计发现可看出连州市水晶梨4月下旬5月上旬平均温度上升到约21℃时花芽开始分化，5月—6月上升到最适温度进入花芽分化爆发期，6月底花芽基本分化完成。

（4）开花授粉。水晶梨开花温度要求＞10℃，最适温度为15℃～25℃；研究表明蜜蜂在气温5℃～35℃时出巢活动，蜜蜂采蜜最适温度为15℃～25℃，但气温长期在10℃以下时，蜜蜂减少或停止出巢，温度超过35℃，蜜蜂活动明显减少[5]。连州市水晶梨初花出现在3月中下旬，盛花期在3月末—4月初，连州市3月平均气温14.75℃接近15℃的最适温度下限，4月平均温度20.24℃，符合梨花发育要求。连州市水晶梨花期期间平均气温也与蜜蜂活动最适温度相匹配，保证了梨花授粉效果。

（5）果实发育。花芽授粉受精发育为果实。5月—6月，梨果处于膨大期，水晶梨果实发育与成熟需要较高温度；7月—8月为果实成熟期，需要更进一步的高温确保果实发育成熟，而5月—8月连州市平均气温一直处于上升阶段，因此满足果实发育的温度要求。连州市海拔300～600 m的山塘、潭岭、大路边、星子、高山、龙坪和西江等乡镇7月—8月的日较差为7℃～10℃，昼夜温差大，有利于果实着色和糖分累积，从而进一步提高果实品质。

（6）二次生长。水晶梨在采摘完后，会出现第二次生长高峰期，水晶梨生根长枝为下一年挂果做好根基准备。此段时期（9月—11月）平均气温虽然在逐月下降，但因梨树没有挂果，因此也能满足生长需要。

2.2 光照条件

梨树为喜光树种，水晶梨在生长过程中需要一定光照条件，树冠内，光照强度在全日照约50%以上的部分，枝、芽和果发育良好；30%～50%的部分还可以结果；30%以下部分，为非生产区。连州多年平均日照数1 438.75 h，日照百分率为33.75%，光能资源满足水晶梨生长需求。从各月平均日照时数图（见图1）可以看出，1月—3月日照时数均在100 h以下，同时受华南准静止锋影响，低温阴雨光照不足，光合作用弱梨树自身新陈代谢慢，梨树处在休眠期；4月—7月日照时数一直递增，4月梨树进入花芽分化阶段，光照条件明显改善，梨树光合作用逐步增强，为花芽分化提供能量支撑。5月—6月连州日照时数分别为109.11 h和128.53 h，且呈线性上升趋势，结合这段时期连州气温也是处于线性升温且降雨量充足状态，因此非常适合水晶梨挂果和果实增大。最大值出现在7月为202.28 h，这时期水晶梨处于成熟阶段，充足光照有利于果实上糖着色；8月—11月日照时数在7月到达顶峰后呈下降趋势，但仍处在相对较高水平，分别为191.04 h、162.75 h、156.64 h和126.90 h，这期间光照适合水晶梨第二次高峰生长。

2.3 水分条件

梨树体和果实的水分占60%～90%，年需水量在1 000 mm以上，空气相对湿度要求为60%～80%。据统计连州市年降水量1 078.4～2 188.2 mm，年平均值在1 400 mm以上，雨量充沛，而空气相对湿度在70%以上，月平均空气湿度为77.8%，有利于梨树生长。连州市降雨量与相对湿度见图2，降水主要集中在4月—6月，其次是7月—8月，9月—11月雨量开始降到100 mm以下，12月最少，1月—3月雨量开始增多，而空气相对湿度的月季分布几乎随着降雨量呈正比变化。4月—6月为水晶梨果实膨大期，需要大量水分来支持果树及果实生长；而7月—8月虽然降水量减少，但降水量仍然维持在150 mm以上，这足以满足果实成熟所需水分；9月—11月梨树二次生长，对水分要求没有挂果期高；12月—1月，50～80 mm的降水量对于处于休眠期的梨树已然足够。上述分析说明连州逐月水分条件与水晶梨生长周期相匹配。

图2 连州市1990年—2019年降水量和空气相对湿度月分布图Fig.2 The monthly distribution of precipitation and relative air humidity in Lianzhou City from 1990 to 2019

3 气象灾害对水晶梨生产的影响及措施

3.1 暴雨洪涝

据研究，梨树在流动水中20 d不致涝死，但在高氧水中，11 d即凋萎，低氧水中9 d凋萎，在死水高温下l～2 d就会死亡，水晶梨果面会因雨水过多，导致果皮角质层易破裂，果点变大，锈斑增多，病害严重。连州市1990年—2019年共有暴雨日数168 d，平均每年出现暴雨日数5.6 d，多则高达12 d，少则0 d，四季都有暴雨天气发生。30年间每5年的年均暴雨日数分别为5.5 d、4.4 d、6.4 d、4.6 d、6 d和6.4 d，呈非线性分布，说明连州市暴雨天气存在不确定性。暴雨天气往往会出现积水或洪涝，梨树会因为土壤水分过多，根系呼吸困难，树体生长会受到抑制甚至停止，严重长时间积水会导致树体死亡[6]。暴雨也会造成山区丘陵地带的水晶梨种植园水土流失，营养减少，严重影响梨的品质和产量。保持果园排水通畅，及时排出园内积水，避免烂根影响树体生命，待土壤干爽后，抓紧时间全园中耕，尽早培土护根，对树体适度修剪，早施有机肥料，快速补充营养恢复树势。气象部门要做好水晶梨生产的精细化气象服务，果农应及时关注天气预报，根据天气变化情况提前做好防御措施，保证果树不会因强降水造成过度积水进而影响存活和果实品质。

3.2 低温冻害

温度对水晶梨的生长发育，尤其是对其抽芽和开花授粉有明显影响。连州市处于粤北山区，冬季南下强冷空气会带来寒冷天气，通常会有霜冻和冰冻等气象灾害。连州市1990年—2019年平均霜冻日为7.6 d，初霜日在11月上旬—2月上旬，终霜日在1月上旬—3月中旬，水晶梨在越冬休眠期和萌芽期均可能受到冻害，极端低温过低或持续时间过长，冻害会越严重，因此勿选择地势低洼、积水难排和冷空气易进难出的峡谷地段。应充分利用地形等小气候优越性建园，及时关注冻害天气预报，在出现霜冻的前1 d给梨园灌水，减缓夜晚长波辐射散热程度，提高地温，冻后适时补救，剪除受冻害枝条，锯口涂上保护层并包扎薄膜，树干用石灰水涂白，包扎稻草，树基部培土，保护根系。

3.3 高温干旱

连州市降水较充沛，但存在季节性分布不均现象，其中伏秋旱常有发生。从连州市1990年—2019年气象数据看出，连州从7月开始，雨量和雨日都明显减少，此时也处于高温状态，因此易产生高温干旱灾害。7月之后的梨树虽然不需要大量水分，但也处于生长期，如遇上重度干旱，树体也会受到极大影响，如出现提早落叶等，不能出现二次生长高峰期，会影响来年产量及果品质量[7]。建园应考虑水源问题，做好排灌及蓄水池，使果园整个排涝及灌溉系统科学完整。以保叶为中心，加强修剪，减少无用枝消耗的养分；预防开二次花，在采摘果实内一周施肥，让树体营养均衡，防止梨树提早落叶。适时进行灌溉喷水，条件允许的可采取滴灌等节水技术，使梨树安全度过旱季。