基于实况调查的河北省桃幼果期冻害气温指标

徐建芬，姜涛，李韬，王荣英，李月英，陈瑞敏*

（1.河北省桃气象中心，河北 衡水 053000；2.衡水市气象局，河北 衡水 053000；3.河北科技师范学院园艺科技学院，河北 秦皇岛 066002）

2020 年4 月21～23 日我国北方出现大范围寒潮低温过程[1]，河北省平原到西部浅山区的国家基本气象站最低气温降幅达10～16 ℃，平原区国家基本气象站最低气温分别达到-0.1 ℃（廊坊市霸州）、-2 ℃（邢台市新河）和-0.7 ℃（邢台市新河）。

根据河北省桃气象中心的桃物候期观测，2020 年河北省大部分地区桃开花期为3 月28 日～4 月15 日，4月下旬进入幼果期，早于常年；北部唐山地区桃开花始期在4月中旬，4 月23 日为开花末期。此次寒潮低温天气是当年河北省桃开花期至幼果期最主要的低温过程[2]。低温出现后，河北省桃气象中心收集最低气温数据，持续跟踪调查了不同区域桃受冻情况，以期了解气象站最低气温与桃减产率的对应关系，旨为桃防灾防冻预警提供参考，还可为保险公司精确承保、快速理赔的气象指数保险研究[3]提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 桃园冻害影响调查

2020 年4～12 月，通过微信、现场了解、电话、调查问卷等方式，对衡水市的深州市、冀州区、桃城区、阜城县和景县，以及邯郸市临漳县、保定市顺平县、唐山市乐亭县等地的桃种植户、种植园区林业技术人员进行调查，项目包括桃园位置、地理环境、桃品种、2020 年4 月21～23 日的物候期、低温的影响、是否因冻害减产、减产程度等。主要获得了11 个桃园样本，其中，保定市顺平县域内海拔高度有差异，桃园位于浅山区，海拔高度约130 m；其他桃园均位于平原区，县（区）域内海拔高度差异不大。根据减产率，将低温冻害对桃产量的影响分为未减产（产量与往年差异不大）、轻度减产（减产10%～30%）、中度减产（减产40%～60%）和重度减产（70%及以上）4 种。

1.2 桃幼果期最低气温与冻害程度的关系

最低气温与果树幼果期冻害程度有关[4]。调查中虽然了解到部分桃园的自测温度，但数量少、标准不统一，不便直接用于分析。国家基本气象站和区域气象站（简称“区域站”） 观测数据有质量控制、缺失率低，经常被用于农业气象研究[5]。因此，以桃园所在县（区） 的国家基本气象站和区域气象站的最低气温为研究对象。最低气温数据来自河北省气象信息中心。

观测环境对最低气温有比较明显的影响[6]。调查2020 年4 月21～23 日距离桃园最近的气象站及县域内气温最低气象站的最低气温，发现在此次低温过程中，当距离桃园最近的气象站位于农田或果树林区时，其最低气温为县域内最低或接近最低，低温值与桃园因冻害减产率有比较直接的对应关系；当距离最近的气象站在较封闭院落中时，其最低气温在县域内偏高，一般情况下，与桃园减产率关系不明确。因此，以桃园所在县（区）域内气象站最低气温代表桃园的低温程度，总结县域内出现最低值气象站的最低气温与桃园减产率的关系。

2 结果与分析

2.1 桃园冻害程度

调查结果（表1）显示，未发生冻害的桃园有2个，分别为邯郸临漳兵马寨村桃园和衡水深州旧州村桃园。其中，邯郸临漳兵马寨桃园品种为晚熟的寒露蜜，低温出现时正处于幼果期，产量和收益均未受到明显影响；衡水深州旧州村桃园品种为晚熟的深州蜜桃，低温出现时正处于幼果期，没有因冻害减产。进一步调查发现，旧州村桃园邻近县城，邻接道路，地势偏高，近旁有大棚，降温前进行过浇灌。

表1 2020 年4 月21～23 日低温对桃园的影响Table 1 Effects of low temperature on peach orchards from April 21-23，2020

轻度冻害的桃园有3 个，分别为唐山乐亭沙坨村桃园、衡水冀州西王镇桃园和保定顺平望蕊山庄桃园。其中，唐山乐亭沙坨村桃园品种为久保，低温出现时正处于开花末期，4 月下旬低温后调查未发现明显冻害，5 月底调查坐果正常，6 月调查结桃小，产量和收益受影响达20%左右；衡水冀州低温出现时正是桃幼果期，受冻害影响不大，但西南部西王镇的部分村有幼果冻黑，品种有早熟春美桃，减产20%左右；保定顺平望蕊山庄桃园品种为京红和久保等，低温出现时正处于幼果期，因冻害减产约20%。

中度冻害的桃园有3 个，分别为衡水桃城侯刘马村桃园、衡水阜城马屯村桃园和张家桥村桃园。其中，衡水桃城侯刘马村桃园品种为春雪和永莲，低温出现时，春雪处于幼果期，受冻50%左右，后期桃小；永莲开花期较春雪晚7 d 左右，其刚刚进入幼果期，因冻害基本绝收。衡水阜城西部的马屯村桃园品种为晚熟的映霜红，低温出现时处于幼果期，因冻害减产60%；东部的张家桥桃园品种为金秋红蜜，低温出现时处于幼果期，减产60%左右。

重度冻害的桃园有3 个，分别为衡水深州西马庄桃园和乔刘辛庄桃园，以及衡水景县润达公司桃园。其中，衡水深州西马庄桃园品种为深州蜜桃，低温出现时处于幼果期，因冻害减产90%；深州乔刘辛庄桃园品种为久保，低温出现时处于幼果期，因冻害减产90%；衡水景县润达公司桃园品种为晚熟冬桃映霜红，低温出现时处于幼果期，受冻导致减产70%以上。

2.2 不同冻害程度桃园的最低气温特征

2.2.1 未发生冻害桃园 离邯郸市临漳县兵马寨桃园最近的是兵马寨村气象站，距其约0.9 km，为位于农田的区域站，4 月21～23 日最低气温分别为5.8、3.5和1.2 ℃（表2），该站气温为县域内最低（表3）。离衡水深州市深州镇旧州村桃园最近的是深州国家基本气象站，距其约1.7 km，位于县城区，4 月21～23 日最低气温分别为5.9、3.9 和4.7 ℃，气温明显偏高；而县域内气象站最低气温接近-3 ℃，与其差异较大。

表2 距离桃园最近的气象站点特征及最低气温Table 2 Characteristics and minimum temperature of the nearest meteorological stations to peach orchard

表3 桃园所在县（区）出现最低值的气象站点特征及最低气温Table 3 Characteristics and minimum temperature of meteorological stations with minimum values in the county（district） where peach orchard is located

可以看出，未发生冻害桃园的最低气温特征有2种：4 月21～23 日，桃园所在县域内气象站单日最低气温＞1 ℃，另外2 d 的最低气温均＞3 ℃，幼果期桃没有发生冻害；县域内有最低气温接近-3 ℃的区域站，但桃园邻接最低气温3.5 ℃以上的城区，受城市热岛效应的影响[7，8]，又叠加了道路附近空气扰动不利气温下降、地势偏高冷空气不易堆积、建筑物遮挡减轻低温程度、浇灌后土壤含水量增加等不利降温因素的影响[9～11]，使该桃园最低气温高于县域内其他桃园。推测该桃园最低气温基本在1 ℃以上，因而幼果期桃没有明显冻害。

2.2.2 轻度冻害桃园 离唐山乐亭沙坨村桃园最近的是罗各庄小学区域气象站，距其约3.4km，4 月21～23 日最低气温分别为3.7、0.5 和4.1 ℃；县域内最低气温区域站距其约10.7 km，位于庞各庄小学，22 日最低气温为0.2 ℃，另外2 d 最低气温均在2 ℃以上，即县域内最近和最低气温气象站的最低气温均为0～1 ℃。离衡水市冀州区西王镇桃园最近的是西王镇气象站，距其约3.3 km，为位于乡镇的区域站，4 月21～23 日最低气温均在3 ℃以上；县域内最低气温站徐庄乡站距其约17.7 km，位于砖墙院落，最低气温除22 日为0.7 ℃外，其他日均在1.5 ℃以上，即距离最近气象站的最低气温在3 ℃以上，县域内最低气温为0～1 ℃。离保定市顺平县望蕊山庄桃园最近的是北康关气象站，距其约4 km，为位于村庄的区域站，4 月21～23日最低气温分别为2.6、1.1 和2.3 ℃；县域内最低气温区域站距其直线距离约24.7 km，位于海拔46 m的东闫家庄，与桃园海拔高度差约84 m，3 d 的最低气温分别为-0.6、0.8 和 1 ℃。根据 GB/T 34412—2017[12]，县域内最低气温东闫家庄站与桃园海拔高度差在100 m 以内，与桃园具有气候一致性，所以其气温值可以作为桃园气温的参考值，即距离最近气象站的最低气温在1 ℃以上，而县域内最低气温为-1～0 ℃。

综上所述，开花末期和幼果期桃受到轻度冻害，减产10%～30%时，其共同特点是县域内气象站单日最低气温为-1～1℃。这接近于2013 年4 月甘肃天水一次简易防霜棚试验中幼果期桃轻度受冻的0.4 ℃最低温度[13]。

2.2.3 中度冻害桃园 离衡水桃城侯刘马桃园最近的是大麻森乡气象站距其约2.2 km，为位于乡镇的区域站，4 月 21～23 日最低气温分别为 6.6、1.9 和 4.0 ℃；该区最低气温站邓庄乡站距桃园约12.2 km，为位于郊外农业园区较开阔地的区域站，4 月21～23 日最低气温分别为1.5、-1.4 和-1.1 ℃。离衡水市阜城县西部马屯村桃园最近的是古城镇气象站，距其约4.5 km，为位于乡镇的区域站，4 月21～23 日最低气温分别为2.3、-0.1 和0.3 ℃；县西部最低气温站，东八里距其约9 km，为位于城镇外较开阔的水厂院内区域站，21～23 日最低气温分别为 2.7、-1.3 和-1.6 ℃。离衡水阜城张家桥村桃园最近的是崔庙镇气象站，距其约 4.9 km，为位于乡镇的区域站，4 月21～23 日最低气温分别为1.4、-1.1 和-0.5 ℃；县东部最低气温区域站王集乡站距其约9.7 km，位于乡镇边缘较开阔院落，为铁栏杆围墙，周边多为树木，4 月21～23 日最低气温分别为-0.3、-1.5 和-1.2 ℃。

综上所述，幼果期桃出现中度冻害，减产40%～60%时，距离最近的气象站最低气温可在1 ℃以上、-1～0 ℃、-2～0 ℃，但其共同特点是县域内气象站的最低气温连续2 d 在-2～-1 ℃。由于不同品种桃对低温的耐受程度不同[14]，同样条件下，不耐冻、刚进入幼果期的品种可造成重度冻害，接近绝收。

2.2.4重度冻害桃园 离衡水景县润达公司桃园最近的是留府乡站，距其约3.2 km，为村庄外的区域站，4 月21～23 日最低气温分别为1.3、-1.8 和-0.3℃；县域内最低气温站青兰乡站距其约15.5km，为位于野外树林区的区域站，4 月21～23 日最低气温分别为 1.0、-2.2、-2.3 ℃。

4 月22～23 日，衡水深州西马庄桃园自测温度分别为-2 和-4 ℃，与其最近的是穆村乡站，距其约0.7 km，位于蜜桃种植区，4 月21～23 日最低气温分别为-0.2、-2.3和-2.7 ℃。深州市乔刘辛庄桃园连续3 d 自测最低温度为-5～-3℃，与其最近的是兵曹乡站，距其约2km，为位于乡小学的区域站，4 月21～23 日最低气温分别为2.0、-0.6和-0.1 ℃。深州县域内最低气温区域站唐奉乡气象站距西马庄、乔刘辛庄分别约为15.2 和11.7 km，位于果树区，在三面为铁围栏的较开阔院中，3 d 的最低气温分别为-0.6、-2.4 和-2.8℃，其中22～23 日的最低气温为河北平原到浅山区气象站的日最低值。

综上所述，幼果期桃出现严重冻害，减产＞7%及以上时，距离最近的气象站最低气温在-3～0 ℃，其共同特点是县域内气温最低气象站连续2 d 最低气温低于-2 ℃。

3 结论与讨论

3.1 结论

（1）当没有统一标准的桃园气温时，对位于平原或浅山区的野外、远离建筑物的桃园，可使用县（区）域内出现最低气温气象站的最低气温值作为桃园低温程度的评价依据。

（2） 低温过程中，县域内出现最低气温的气象站，其最低气温均在1 ℃以上时，幼果期桃冻害不明显，对产量没有明显影响；单日最低气温-1～1 ℃，幼果期桃出现轻度冻害，可因冻害减产10%～30%；最低气温连续2 d 在-2～-1 ℃，幼果期桃出现中度冻害，可因冻害减产40%～60%；最低气温连续2 d 低于-2 ℃，幼果期桃出现重度冻害，可因冻害减产70%或以上。

（3）当桃园位于县城区边缘，距最低气温在3.5 ℃以上的城区气象站2 km 以内，桃园具有地势偏高、有建筑物遮挡、邻接道路等不利出现低温的环境因素，有过浇灌等人工干预降温措施时，园区最低气温可基本在1 ℃以上，对幼果期桃冻害不明显，对产量影响不大。当县（区）域内气象站最低气温连续2 d为-2～-1 ℃时，品种不耐冻且刚刚进入幼果期的桃可出现重度冻害，减产70%以上甚至绝产。

3.2 讨论

总结气象站数据特征，可以充分利用气象监测、预测系统，为桃农提供更及时的服务；也可以有效降低农业保险查勘定损成本，使多数农户在政策性农业保险中得到更公平的待遇，有利于我国农业保险的发展[17，18]。本文总结的桃开花末期、幼果期-1～1 ℃的轻度冻害最低气温值高于相关文献中桃花期-2.7 ℃和幼果期-1.1 ℃的受冻临界温度[15，16]，主要原因可能是在县（区）域内桃园的最低气温往往为最低[8]，气象站最低气温高于桃园温度值；调查样本中，桃园的自测温度低于气象站最低气温也在一定程度上佐证了这一点。本次调查的桃园样本数量有限，在河北省范围内分布不够广泛，有待今后进一步积累样本、订正结果。尽管如此，通过这次低温过程对桃冻害和产量影响的调查分析，还是得到了气象站最低气温对以幼果期为主的桃因冻害减产率的初步结论，对农业气象人员进行春季晚霜冻害预报预警、对桃农主动防御春季冻害以及桃气象指数保险产品制作[17，18]可以提供一定帮助和参考。