奉新猕猴桃种植适宜性区划研究
2023-03-22谌云鹏吴涛忠蔡蔷
谌云鹏 吴涛忠 蔡蔷
摘要 奉新猕猴桃是奉新县传统特色优势产业,也是中国国家地理标志产品。根据猕猴桃生产的高品质要求,利用奉新国家气象观测站及14个区域自动站的近10年气象数据,并应用GIS技术,建立了猕猴桃种植适宜性综合评价体系,以年平均气温、年极端最低气温、累年无霜期、≥10 ℃积温、年累计降水量、日照6个气候因子,以及坡度、坡向和土壤pH值3个环境因子作为指标,绘制了奉新猕猴桃种植适宜性区划。结果表明:奉新县猕猴桃生产种植适宜区主要分布在中部丘陵、东部河谷平原,可利用适宜区生态资源优势,在该区域大力实行猕猴桃规模化种植。
关键词 猕猴桃;气候适宜性;区划;地形;土壤
中图分类号:S663.4 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2023)12–0-03
Study on Suitability Zoning of Kiwifruit Cultivation in Fengxin
Chen Yun-peng et al(Fengxin Meteor-
ological Bureau, Fengxin, Jiangxi 330700)
Abstract Fengxin kiwifruit was Fengxin Countys traditional characteristic advantage industry, but also Chinas national geographical indication products. According to the high quality requirements of kiwifruit production, this paper uses the meteorological data of Fengxin National Meteorological Observation Station and 14 regional automatic stations in the past ten years, and uses GIS technology to establish a comprehensive evaluation system for kiwifruit planting suitability, including six climate factors, such as annual average temperature, annual extreme minimum temperature, annual frost-free period, accumulated temperature ≥10 ℃, annual accumulated precipitation and sunshine. The planting suitability zoning of Fengxin Kiwifruit was drawn by three environmental factors including slope, slope direction and soil pH. The results showed that the suitable areas for kiwifruit production and planting in Fengxin county were mainly distributed in the central hills and the eastern valley plain. The ecological resources advantage of the suitable areas could be used to implement kiwifruit large-scale planting in this area.
Key words Kiwifruit; Climate suitability; Regionalization; Terrain; Soil
奉新獼猴桃,江西省宜春市奉新县特产,全国农产品地理标志登记保护产品2001年,农业农村部优质农产品中心评定了奉新县选送的“金魁”猕猴桃为“优质猕猴桃”;2005年,国家林业和草原局授予奉新县“中国猕猴桃之乡”的称号;2015年,农业农村部农产品地理标志登记保护了“奉新猕猴桃”;2017年,“奉新猕猴桃”被列入全国名特优新农产品目录,并成为全国名优果品区域性公用品牌。2018年,国家知识产权局批准了“奉新猕猴桃”的地理标志证明商标。近年来,奉新县以“三拼三促”为引导,将猕猴桃产业作为特色、支柱和富民产业来培育,大力推进猕猴桃产业基地的规模化、生产标准化、管理科学化、服务社会化、三产融合化和品牌化营销,使特色产业持续发展成为农民增收致富的巨大动力,推动产业兴旺和乡村振兴。目前,奉新县猕猴桃栽培面积约6 333.3 hm2,挂果面积近5 000.0 hm2,鲜果量年产达8.5万t以上,综合产值超过9亿元,种植、销售和加工企业共有12家,专业合作社有18家,拥有3.3 hm2以上的大户280多户,猕猴桃真正成为农民增收的丰富之源。虽然奉新在种植猕猴桃的气候资源和规模具有优势,但同时也存在不足。例如,冬季的冻害、早春的霜冻以及夏秋高温干旱等气候灾害都会对猕猴桃的产量和质量产生影响[1]。因此,研究猕猴桃种植区域,为奉新县的猕猴桃种植布局和规划提供科学依据是非常有必要的。
应用GIS技术,综合考虑气候、地形、土壤环境因子对猕猴桃生长的影响,建立猕猴桃种植适宜性综合评价体系,绘制奉新猕猴桃种植适宜性区划,就奉新猕猴桃生产进行分区讨论,可利用适宜区生态资源优势,在该区域大力实行猕猴桃规模化种植[2]。
1 材料与方法
1.1 研究区域概况
奉新县为江西省宜春市辖县,位于江西省西北部,宜春市东北部,土地面积为1 642 km2。气候类型为亚热带湿润气候,降水充沛,气候非常适合猕猴桃的生长。整个区域的地形呈现三面环山,西高东低,从西向中、东部逐渐倾斜、低落,构成明显的西部中低山地、中部多丘陵、东部低丘河谷平原,属于典型的丘陵山区地形地貌。
1.2 数据来源
研究所使用的气候数据来自奉新县气象局,涵盖了近10年的奉新国家气象观测站及14个区域自动站完整的、持续的气象观测记录(如年平均气温、年极端最低气温、累年无霜期、≥10 ℃积温、年累计降水量、日照等)。此外,还使用了由资源环境科学与数据中心的地形数据(包括坡度、坡向)和土壤质地数据(土壤pH值)等地理信息数据,并借助GIS平台进行了空间插值计算,以构建适合猕猴桃生长的适宜性评价指标体系[3]。
1.3 研究方法
对奉新县区域内的气象数据、土壤、地形数据进行归纳与收集整理。根据猕猴桃生产对气候、土壤、地形环境因子要求,建立奉新猕猴桃种植适宜性评价指标体系。在ArcGIS软件中,采用多元回归模型对气候适宜性进行了3个层次的划分:适宜、次适宜和不适宜。然后,利用层次分析法给每一项指标赋予权重,最终制作出奉新猕猴桃种植适宜性区划图[4]。
1.3.1 气象因子 猕猴桃喜温暖湿润气候。对于猕猴桃的生长环境要求上,可以从土壤、水分、温度、光照、生态环境等方面进行分析。
温度会对猕猴桃地理分布产生影响,也会影响猕猴桃生长速度。在年平均气温高于12 ℃、年极端最低气温≥-23 ℃,≥10 ℃积温达5 200 ℃·d以上、光照时长2 600 h以上、无霜期为290 d以上的气候条件下,均能开花结果。
(2)猕猴桃的叶片形状大且密集,蒸发量高,因此对水分的需求也很大。若年降雨量不足800 mm,那么猕猴桃的生长就会受到影响,尤其是降雨量少于600 mm时,将不利于猕猴桃生长[5]。
1.3.2 地形因子 猕猴桃园的地理环境对猕猴桃生长具有重大影响,包括海拔、坡向和坡度等因素。这些因素主要对气候条件产生作用,进而对猕猴桃的生长和品质产生影响。根据相关研究和奉新实际,选择坡向、坡度2个指标。
(1)地形上猕猴桃种植要求有一定的坡度,当坡度<15°,可以使猕猴桃保持适度的水分和通风,是建园的首选地形,有利于猕猴桃生长;当坡度>25°,坡度过陡,雨水易流失,猕猴桃的水分供应就会受到影响,土层变得浅薄而贫瘠,不适合种植猕猴桃[6]。
(2)坡向不同,影响猕猴桃生长中所需的光照时长、温度不同。偏南坡能接收到更多的光照,因此在秋冬季,猕猴桃园的气温相对较高,受到寒冷北风直接影响的可能性也较小,这样有利于猕猴桃顺利过冬。
1.3.3 土壤质地因子 虽然猕猴桃的成长需要土壤环境具有较高的腐殖物质和良好的排灌功能,但是其对土壤酸碱度的适应能力要求不高。最佳的环境条件是位于偏酸性的或者轻微偏酸性的土壤的位置,最适合的pH值为5.5~6.5。即使是在中性和稍显碱性的土壤条件下,猕猴桃也可以正常生存,但是在此区间可能会发生幼苗变黄的现象,并且生长速度会减缓。需要注意的是,不能选择碱性过强的土地,尤其是pH值>7.9的土壤,这会导致各种生理病害的发生。
1.3.4 猕猴桃种植适宜性综合区划 崔培阳[7]基于GIS和标准化理论的研究构建猕猴桃种植适宜性评价体系与模型;在结合前人研究成果,最终确定了猕猴桃种植适宜性评价指标(表1):年平均气温、年极端最低气温、累年无霜期、≥10 ℃积温、年累计降水量、日照6个气候因子;坡度和坡向2个地形因子;土壤pH值1个土壤质地因子。猕猴桃种植区划指标权重如表2所示。
2 结果与分析
2.1 猕猴桃氣候适宜性区划
气候影响关键因子是年平均气温、年极端最低气温、累年无霜期、≥10 ℃积温、年累计降水量、日照。从表3可以看出,研究区域,年均气温为15.7~18.5 ℃(>12 ℃,赋值3),年极端最低温为-6.6~-2.7 ℃(≥-23 ℃,赋值3),年累年无霜期305 d(>290 d,赋值3),≥10 ℃积温6 131.1 ℃·d(≥5 200 ℃·d,赋值3),年均降水量1 140.0~1 819.4 mm(>800 mm,赋值3),日照1 583.9 h(1 200~2 600,赋值2)。
基于奉新国家气象观测站及14个区域自动站近10年气象数据规定的权重来处理并标准化年平均气温、年极端最低气温、累年无霜期、≥10 ℃积温、年累计降水量、日照6项气候因素的数据,然后利用这些经过标准化的参数进行加权综合评估,从而得到气候因子指数。最后,借助ArcGIS栅格数据空间分析工具,制作了奉新县气候适应性区划图(图1)。总体而言,除了无法充分满足猕猴桃成长所需的光照时间,该地区的其他各项气候条件都是十分有利于猕猴桃的生长[8-10]。
2.2 猕猴桃地形适宜性区划
根据江西省海拔(DEM)空间分布数据,利用ArcGIS的空间分析和重分类等功能,得到奉新县坡度和坡向的数据图,通过表2所示因子权重栅格化计算得到奉新县猕猴桃地形适宜性区划图(图2)。
猕猴桃生长的最适宜坡向为偏南坡,坡度为0~15°,因此,符合猕猴桃生长对地形主要集中在赤岸镇、会埠镇、赤田镇、干洲镇、宋埠镇、冯川镇的部分地区。
2.3 猕猴桃土壤适宜性区划
根据江西省土壤类型空间分布数据,利用ArcGIS软件的空间分析和重分类等功能,得到奉新县土壤类型空间分布数据(包含土壤pH值),对数据进行处理和量化得到奉新县猕猴桃土壤适宜性区划图(图3)。
根据奉新县土壤普查成果资料,奉新县的主要土壤类型有水稻土、红壤、黄壤、黄棕壤、山地草甸土、潮土6个土类11个亚类、35个土属、75个土种。猕猴桃是在微酸性土壤中种植的作物,土壤pH值为5.5~6.5有利于猕猴桃的生长,土壤微酸,有机质含量丰富。根据奉新县土壤适宜性区划图,除了奉新县西部和北部的部分地区,其他中部丘陵、东部河谷平原的土壤类型均能满足猕猴桃生长对土壤pH值的要求[11-13]。
2.4 猕猴桃种植适宜性综合区划
考虑到气候、地形和土壤等因素对猕猴桃生产的影响,通过ArcGIS软件栅格数据的空间分析功能,绘制了奉新县猕猴桃种植的综合区划图(图4)。奉新县大部地区为猕猴桃生产适宜区。主要分布在中部丘陵、东部河谷平原,且该区域年累计降水量1 200 mm以上,坡度在15°以下。光热水皆适宜,符合猕猴桃的生长条件,同时土壤微酸性,有利于高品质猕猴桃的产出[14-15]。
奉新县猕猴桃生产适宜区主要集中在赤岸镇、会埠镇、赤田镇、宋埠镇、冯川镇的部分地区。该区域地势较为平缓,坡度分布为0°~15°,土壤较为肥沃,且为最适宜种植的土地类型,适合猕猴桃的生长。
3 结束语
利用本地气候条件以及土壤、地形环境因子结合的区划方法,将奉新猕猴桃种植区划分为适宜、次适宜、不适宜3个等级,客观反映了奉新县猕猴桃生产适宜区主要分布在奉新中部丘陵、东部河谷平原的赤岸镇、会埠镇、赤田镇、宋埠镇、冯川镇等部分地区。该区域地势较为平缓,坡度分布为0°~15°,土壤较为肥沃,且为适宜种植的土地类型,适合猕猴桃的生长。充分利用该地区的生态资源优势,大规模推广猕猴桃种植。在开始种植前,需要考虑排水和灌溉条件,并加强田间管理,以防止产量和品质出现波动。
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