建瓯市翠冠梨生长发育的气候适宜性分析*

2023-11-06杜晓杰孙朝锋

海峡科学 2023年9期

杜晓杰刘全孙朝锋

(1.福建省建瓯市气象局,福建南平 353100;2.福建省气象服务中心,福建福州 350028)

1 概述

翠冠梨是浙江省农科院园艺研究所培育的早熟梨品种,具有早熟、优质、甜脆、适应性强、抗逆性强、结果早、丰产、商品性好等优点。翠冠梨是建瓯市梨树主栽品种,已成为建瓯市主要特色水果［1］。

影响梨树生长发育和果实品质的主要气象因子有温度、光照、水分等。冬季气候变暖,低温不足会导致梨树花芽分化不完全,从而导致开花迟、花期长、花质差、花量减少、坐果率低等现象。如2016年冬季、2017年冬季,建瓯市气温持续偏高,暖冬造成气温≤7.2℃低温寒积量严重不足,导致2017年建瓯市玉山镇长布惠津翠冠梨开花推迟,不能在3月中、下旬适时开花,花量减少,花芽分化不完全,花期长,花质差等［1］;翠冠梨开花幼果期会遭受晚霜冻危害,造成翠冠梨等坐果率低、年际产量起伏变化。如2011年,建瓯市翠冠梨开花期气温偏低,导致叶片早衰脱落严重,生理落果异常严重,坐果率偏低,玉山镇(海拔410m)近200hm2翠冠梨坐果率处于低与特低状态［2］;同时,3月正值翠冠梨树花期,此时低温阴雨天气会影响梨树开花授粉,影响梨的产量和品质［3］;果实发育期雨水过多、光照不足会影响果实发育,雨水过少、出现干旱少雨天气则会影响果实膨大,出现裂果;此外,夏、秋季的高温干旱和强日照对翠冠梨生长发育也不利,容易造成提早落叶、两次开花,消耗营养,影响翌年产量,同时易发生日灼病、枝干流胶等。

为此,本文通过分析影响建瓯市特色果树翠冠梨生长发育的关键气象因子,构建翠冠梨种植的气候适宜性指标,并结合各乡镇对关键气象指标的分析评价,提出翠冠梨种植的气候适宜区,以期为建瓯市翠冠梨合理布局和防灾减灾提供参考。

2 资料与方法

气象资料来源于福建省气象信息中心,包括建瓯市16个区域自动气象站2011—2022年温度、降水观测资料;翠冠梨物候资料来源于文献查阅和实际调查。本文采用数理统计方法分析建瓯市各乡镇影响翠冠梨生长发育的关键气象指标和气候适宜性。

3 结果与分析

3.1 翠冠梨生长发育期

建瓯市翠冠梨树的萌芽期一般在2月下旬至3月上旬,展叶期在3月中旬,初花期在3月上、中旬,盛花期在3月中旬,终花期在3月中、下旬,4月中旬至5月中旬处于幼果期,梨花脱落,幼果开始生长,5月下旬至6月下旬处于果实迅速膨大期,果实成熟期在6月下旬至7月中旬,落叶期在11月中下旬,休眠期在12月至翌年2月［4-6］。

3.2 翠冠梨生长发育的气候适宜性指标

3.2.1 温度

翠冠梨性喜温暖,适宜年平均气温为15～23℃,最适生长气温为16～27℃。萌芽期要求日平均气温≥5℃;开花期要求日平均气温≥10℃,14～15℃最适宜;果实发育期要求日平均气温≥20℃,最适温度是27℃左右;休眠期需要≥7.2℃的低温寒积量在750h以上;枝叶生长适宜温度为18～25℃［6-9］。梨花期的受冻临界温度在现蕾期为-5℃,在花序分离期为-3.5℃,在开花期为-2～-1.5℃;幼果期的受冻临界温度为-1℃［10］。

3.2.2 水分

翠冠梨要求年降雨量1000～1900mm,相对湿度在60%～80%［6-8］,水分要求严格,怕积水,怕干旱。果实发育期降水影响翠冠梨产量和品质,果实膨大期和成熟前雨水过多,容易裂果;夏季长时间干旱易造成梨树提早黄叶、落叶,并产生二次开花现象,对翌年产量及果实品质有较大影响［11］。

3.2.3 光照

翠冠梨是喜光果树,要求年日照时数在1600h以上［6-8］。光照不足会影响花芽分化和果实发育,表现为枝梢徒长、枝条细、坐果率低、结果推迟、果实品质差、单果小;光照充足则叶色浓绿、果实含糖量高、着色良好。

建瓯市年平均气温为19.3℃,年平均降水量为1755.2mm,年平均日照时数为1689.1h,基本能满足翠冠梨生长发育的需求。但暖冬、晚霜冻、花果期低温阴雨、果实发育期雨水过多等不利气象条件影响着翠冠梨生长发育、产量和品质,成为翠冠梨生长发育的气候主要制约因素。因此,将休眠期(12月至翌年2月)≤7.2℃的低温寒积量(∑H)、花期至幼果前期(3—4月)极端最低气温(Td)、花果期(3—6月)日降水量≥5mm且日照时数≤3h的阴雨日数(Df)、果实发育期(4月中旬至7月上旬)日降水量≥10mm日数(Dr)作为建瓯市翠冠梨生长发育的气候适宜性表征指标,如表1所示。

3.3 翠冠梨生长发育的气候适宜性

表2为建瓯市2011—2022年各乡镇翠冠梨生长的气候适宜性指标平均值和区间值,分析各指标的时空分布及气候适宜性区域如下。

表2 建瓯市2011—2022年各乡镇翠冠梨生长的气候适宜性指标值

3.3.1 休眠期≤7.2℃的低温寒积量

2011—2022年建瓯市各乡镇自动气象观测站点附近的翠冠梨休眠期≤7.2℃的平均低温寒积量为273～1771h。其中,龙村乡、小桥镇高海拔地区和玉山镇气象监测站点海拔高于400m,平均低温寒积量大于800h,可见该海拔高度以上的区域,低温寒积量有利于翠冠梨冬季休眠,龙村乡和小桥镇的高海拔地区平均低温寒积量分别达到1309.0h和1141.3h,全部年份都适宜翠冠梨冬季休眠;龙村乡中高海拔地区平均低温寒积量为983.4h,适宜翠冠梨冬季休眠的年份占75%,不适宜冬季休眠的年份占25%,低温寒积量低于750h的年份有2017年、2019年和2020年;玉山镇平均低温寒积量为961.6h,适宜翠冠梨冬季休眠的年份占75%,不适宜冬季休眠的年份占25%,低温寒积量低于750h的年份有2016年、2017年和2019年,暖冬导致低温寒积量不足,造成翠冠梨花芽分化不完全,开花迟,花期长,花质差,产量下降,这与实际调查结果相吻合［1］;房道镇和吉阳镇气象监测站点海拔约200m,平均低温寒积量分别为770h和763.2h,该海拔高度区域部分年份低温寒积量能满足翠冠梨冬季休眠的需要,适宜翠冠梨冬季休眠的年份占33.3%,次适宜冬眠的年份占8.3%,其余年份不适宜翠冠梨冬季冬眠。其余乡镇气象监测站点海拔低于200m,平均低温寒积量均小于750h,可见低于该海拔高度的区域寒积量不够,不能满足翠冠梨冬季休眠的需要。

3.3.2 花期和幼果前期极端低温

2011—2022年建瓯市各乡镇自动气象监测站点附近的翠冠梨花期至幼果前期极端最低气温介于-3.2～7.1℃,龙村乡、玉山镇、小桥镇高海拔地区气象监测站点的海拔高度高于400m,花期至幼果前期极端最低气温最小值小于0℃,发生过低温冻害事件,直接造成花粉发芽率降低,柱头分泌物减少,柱头受冻枯焦,致使授粉受精不良或失去授粉受精能力。即使完成授粉受精过程,也因温度太低,致使种胚发育受阻或败育,而引起幼果停止发育,提早脱落,坐果率降低［2］。其中,龙村乡高海拔地区花期至幼果前期Td>0℃的年份占58.3%,-1℃

3.3.3 花果期阴雨日数

2011—2022年建瓯市各乡镇自动气象监测站点附近的翠冠梨花果期阴雨日数介于13～50d。其中,小桥镇和东游镇花果期阴雨日数较少,适宜年份最多,占33.3%,次适宜年份占66.7%;龙村乡阴雨日数多,适宜年份最少,仅占16.7%,次适宜年份占83.3%;其余乡镇花果期阴雨日数较多,适宜年份均占25%,次适宜年份占75%。各乡镇均未出现因阴雨日数过多而导致不适宜翠冠梨生长发育的年份。

3.3.4 果实发育期降水日数

2011—2022年建瓯市各乡镇自动气象监测站点附近的翠冠梨果实发育期日降水量≥10mm日数为10～36d。其中,吉阳镇果实发育期日数少,适宜年份最多,占41.7%,次适宜年份占58.3%;水源乡、徐敦镇、南雅镇和小桥镇果实发育期降水适宜年份占33.3%,次适宜年份占66.7%;小松镇和玉山镇果实发育期降水日数适宜年份最少,分别占16.7%和8.3%,其余年份均为次适宜;其余乡镇果实发育期日降水量≥10mm日数适宜年份均占25%,次适宜年份占75%;各乡镇果实发育期降水日数均处于适宜或次适宜,未出现不适宜翠冠梨生长发育的年份。

3.3.5 气候适宜性区域

综合分析影响建瓯市翠冠梨生长发育的气候适宜性指标,花果期阴雨日数和果实发育期日降水量在一个适中的范围内,未出现阴雨日数过多或降水量过多导致不适宜翠冠梨生长的年份,而休眠期低温寒积量、花期至幼果前期极端低温是影响翠冠梨气候适宜性的两个关键因子。因此,综合考虑建瓯市各乡镇翠冠梨生长发育的气候适宜性指标及其出现概率,认为建瓯市翠冠梨种植的气候适宜区主要分布在海拔400～800m区域。该区域翠冠梨休眠期≤7.2℃的低温寒积量大于800h,利于翠冠梨的冬季休眠。尽管该区域在翠冠梨花期和幼果前期有低温冻害风险,但在大多数年份此风险都处在一个相对较低的水平,同时花果期阴雨日数中等,较适宜翠冠梨开花和果实发育;次适宜区主要分布在建瓯市海拔200～400m区域,该区域翠冠梨休眠期≤7.2℃的低温寒积量介于760～770h,部分年份的冬季低温条件能满足翠冠梨冬季休眠的需要,但也存在一些年份冬季低温寒积量不够,影响翠冠梨休眠。花期和幼果前期极端低温均在0℃以上,不会造成冻害危害,同时花果期阴雨日数中等,较适宜翠冠梨开花和果实发育;不适宜区主要分布在建瓯市海拔低于200m区域和海拔高于800m区域,该区域翠冠梨休眠期≤7.2℃的低温寒积量小于750h,无法满足翠冠梨冬季休眠需求,不适宜种植翠冠梨。