大樱桃裂果的气象要素分析
2023-11-07魏琬晴赵美玲
魏琬晴,赵美玲
沂源县气象局,山东沂源 256100
沂源县地处鲁中腹地,沂源大樱桃被誉为“北方春果第一枝”,先后被农业农村部、国家市场监督管理总局认定为“无公害农产品”“国家级地理标志产品”,被中绿华夏有机食品认证中心认定为有机食品。张桂琴等[1]曾分析沂源县种植大樱桃的有利和不利气象条件,董树华[2]介绍了沂源大樱桃生产的实用技术。大樱桃裂果是导致果农经济损失的主要原因之一[3]。张德合[4]、任君艳[5]、余杏[6]等对各自地区大樱桃裂果原因进行了分析后认为造成所在地大樱桃裂果的原因主要是降水和高温。好的管理措施能有效减轻或防止大樱桃裂果,能在一定程度上挽回裂果造成的损失[7]。为做好沂源本地特色农业气象服务,分析了2023年5月27—29日的降水过程造成沂源大樱桃裂果的气象要素,并根据分析结果总结了大樱桃气象服务关注点,更好地服务本地大樱桃生产,同时为其他地区提供借鉴。
1 过程描述与资料来源
2023年5月28—29日,受副高边缘暖湿气流和低层切变线共同影响,沂源县出现一次降水过程,此次过程造成美早、布鲁克斯、俄罗斯8号、南阳等品种出现不同程度的裂果,影响了大樱桃的产量。
本研究选取沂源国家基本气象站,中庄镇、燕崖镇、石桥镇的区域自动气象站和中庄果园小气候观测站的相对湿度、降水量、10~60 cm土壤相对湿度的自动观测数据进行分析,结合农业农村局调查结果、果农提供数据、“数字燕崖”公布数据等进行综合思考,以更好地了解此次过程大樱桃裂果产生的原因和影响,有针对性地改进大樱桃气象服务。
2 数据分析
此次降水过程包括2个主要的降水时段,分别为28日凌晨和28日午后,根据果农反馈,降水结束后大樱桃裂果程度远大于28日下午降水开始前,因此主要选取降水前后逐小时的降水量、相对湿度及各层土壤相对湿度,分析此次降水过程对大樱桃裂果程度的影响。
2.1 降水的影响
多名学者研究认为,降水导致的大樱桃裂果主要有雨水通过表皮渗入内部和土壤含水量迅速增加导致果实迅速膨大的2个原因。
从国外学者的实验可以看出,雨水渗入导致裂果程度与湿度持续时间和接触面积有关。5月28日00:00—19日07:00,沂源县相对湿度持续在85%以上,高湿的同时,蒸发量小,具备雨水渗入果皮的条件。
图1为28日多个站点小时降水量变化,图2为位于中庄镇的果园小气候站各层土壤相对湿度和小时降水量。由图1可以清晰地看出,28日,沂源多个镇和街道出现降水,且降水集中在凌晨和午后2个时段,此次降水日降水量虽未达到暴雨量级,但因前期较为干旱,土壤水分变化明显,其中凌晨的降水仅导致0~10 cm土壤深度的湿度变化,而午后的降水导致的土壤相对湿度变化加深至40 cm。由此可见,降水仅使地表土壤湿度变化而不影响大樱桃裂果,只有在10 cm以下的土层湿度也发生剧烈变化时,才会因大量吸水而引起果实迅速膨大,最终导致大樱桃裂果。
图1 2023年5月28日1 h降水量
图2 2023年5月28日土壤相对湿度和1 h降水量
2.2 气温影响
2023年5月下旬,沂源平均气温为19.7 ℃,较常年偏低2.1 ℃。图3为2023年和常年的逐日最高气温。可以看出2023年5月下旬,沂源县气温总体偏低,甚至低于此阶段大樱桃生长有利的最适温度为20~25 ℃。前人研究表明,低温对果实生长具有抑制作用,昼夜温差小也不利于果实养分的积累。2023年5月下旬的气温对大樱桃生长产生了不利影响,相对较低的气温导致果实生长慢、表面收缩与降水导致的果实膨大叠加,更加重了大樱桃的裂果程度。
图3 5月下旬日最高气温
2.3 裂果程度
根据前人研究成果和统计数据,表1中列出了此次过程中出现裂果的3个已上市品种大樱桃的情况[8-11]。对于正在采收期的3个品种来说,此次过程给大樱桃带来了不同程度的裂果,未采收的布鲁克斯大樱桃几乎全部裂果;同为裂果敏感度高的品种,果实更大、上市更晚的美早裂果程度相对较轻;而俄罗斯8号(又称含香),虽裂果敏感度比另外2个品种高,但也出现了与美早类似程度的裂果。此外,31日上市的南阳也出现了一定程度的裂果。根据农业部门的统计,此次过程,凡是在膨大期的大樱桃,都有不同程度的裂果。
表1 3个大樱桃品种裂果程度 %
2.4 降水与价格变动
汪华等[12]研究认为降水与农产品价格有中度相关关系,且1~2 d的价格与降水的相关性更强。本研究统计了5月25—31日美早每日稳定供应约2 500 kg,不同大小的美早大樱桃早晚的成交价格,由图4可以看出,此次过程对美早成交价的影响也符合前人研究观点。不同大小的大樱桃成交价存在波动,但在主要降水过程后,无论哪种规格的美早大樱桃,成交价格都出现了明显的峰值和谷值。除了降水对露天交易市场的直接影响,还通过影响果实品质和不同品种产量等影响供求关系,从而对成交价格产生了影响[13]。
3 结论
不利天气因素对大樱桃裂果的重要影响,成熟期的一次降水过程有可能会造成减产,给果农造成极大的损失。因此,大樱桃成熟期,气象部门能够及时提供可靠的气象服务,能够保障果农稳产增收。结合前人研究和此次分析结果,将大樱桃成熟期的服务要点总结如下。
(1)没有明确界定降雨造成大樱桃裂果的量级,但描述的造成裂果的过程多为连阴雨或暴雨。此次过程未达暴雨量级,但造成了较为严重的裂果,因此需要重新认识降水引发裂果的过程。
(2)多种气象因素都有可能对裂果产生不同影响,因此在服务过程中,需要综合考虑各种要素,而非简单地对暴雨过程进行预报预警。①要考虑影响过程类型,此次过程为暖湿气流与切变线配合,水汽比同期常见的对流天气充沛,在此形势下,大气有较长的时间维持在高的相对湿度,蒸发量小,使雨水长时间停留在果实表面,具备更好的浸润条件。②要考虑前期天气条件,此次过程为土壤湿度急速变化,崔冬冬[14]介绍过气温骤降导致裂果的假说,无论是哪种因素,都需要分析前期的土壤湿度或气温,若有剧烈变化的可能,则需要在服务中提前预警。③应注意对持续时间较长的不利生长因素的分析,而非简单地对瞬时极值的监控。④应该综合分析上述要点,确定产生影响的过程类型,根据引发的大樱桃裂果的不同天气类型,提出更具针对性的建议。
(3)同一天气对不同品种不同阶段大樱桃裂果程度的影响有所不同。由于目前仍未培育出完全抗裂果的大樱桃品种,相关研究也需要长时间的实验积累,需要进一步研究同一天气对不同品种的影响。在实际气象服务的过程中,可结合现有资料,对明显易受灾损的品种做出预警提示,使果农在采收高峰期更好地规划采收活动,最大限度地减少损失。
(4)在自然条件下,大樱桃成功收获概率仅为20%,采取适当的措施可以规避或减少损失[15]。在调查过程中发现,石桥镇有果农在降水前,提前对果园内的美早进行了灌溉,降水结束后,同一果园内,布鲁克斯绝产,俄罗斯8号裂果20%,而美早几乎没有裂果。由此可见,维持最佳的果园小气候状况,对规避天气过程带来的不利影响具有重要意义。除了提前灌溉,根据不同影响天气,还可以适当采取提前降温、搭建简易设施、补充外源钙等措施。
(5)虽然天气与农产品的价格关系还有待进一步研究,但在较大影响天气过程的气象服务中,也可适当提醒果农及时关注市场行情,争取利润的最大化。