河南省南召縣種植車?yán)遄樱≒runus avium L.）氣候因子適宜性分析

黃 杰， 王 鵬

（1.南召縣林業(yè)局，河南南召 474650； 2.河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，鄭州 450000）

車?yán)遄樱≒runus avium L.），英文名sweet cherry，中文名大櫻桃、歐洲甜櫻桃［1］，薔薇科櫻屬，原產(chǎn)于美國、智利等地［2］. 因其早熟、味美、果色鮮艷、營養(yǎng)豐富備受人們的喜愛，近年來我國各地有大面積栽培. 國內(nèi)栽植主要集中于煙臺、秦皇島、大連等環(huán)渤海灣地區(qū)［3］. 多年來，多地有引種而未成功的案例，也有引種成功但存在產(chǎn)量低、果型小、品質(zhì)差等問題，究其原因主要是因為品種或砧木與當(dāng)?shù)貧夂虿贿m宜的原因. 目前，生產(chǎn)中廣為栽植的品種主要是國外引進(jìn)的薩米脫、布魯克斯、早大果、美早等品種，適宜于冷涼的氣候條件［10］，如果在濕熱氣候地區(qū)栽植，難免會產(chǎn)生種植生產(chǎn)不理想的問題.

2001年以來，經(jīng)過了多年的成功試種，車?yán)遄釉诤幽鲜∧险倏h具有一定的種植面積. 但由于人們對車?yán)遄幽芊裨谠摰貐^(qū)廣泛種植心存疑慮，至今還沒有大面積推廣. 為了避免廣大果農(nóng)種植車?yán)遄拥拿つ啃?，筆者以豫西南地區(qū)的南召縣為例，從當(dāng)?shù)貧夂驐l件出發(fā)，對種植車?yán)遄拥倪m宜性進(jìn)行分析，為河南省南召縣的車?yán)遄臃N植發(fā)展提供科學(xué)依據(jù).

1 氣候資料收集與計算

1.1 資料來源

南召縣的氣候資料來自2011—2018年“南召年鑒”［4］、1986—2002年“南召縣志”［5］；適宜于車?yán)遄由L發(fā)育的氣候條件的資料來自文獻(xiàn)［6-9］.

1.2 方法

1.2.1 收集氣候資料 通過南召縣氣象局收集2011年以來的氣候資料［4］，獲得準(zhǔn)確的年平均氣溫、年總降雨量、年日照時數(shù)（表1）；獲得南召縣累年各月平均氣溫和平均降水量（表2）［5］；獲得1986—2002年南召縣各層高度年平均氣溫（表3）［5］；獲得1986—2002年南召縣各類型區(qū)年平均降雨量（表4）［5］. 同時收集查閱相應(yīng)的文獻(xiàn)，獲得車?yán)遄釉诼兜卦耘鄺l件下適宜的年均氣溫范圍、年降雨量范圍、年日照時數(shù)范圍、年均日照百分率范圍（表5）［6-9］；收集查閱相關(guān)文獻(xiàn)，獲得國內(nèi)外車?yán)遄又鳟a(chǎn)區(qū)濕熱指數(shù)（HHI）（表6，表7）材料［10］.

表1 2011—2018年南召縣氣候概況Tab.1 Climate overview of Nanzhao County from 2011 to 2018

表2 1986—2002 年南召縣累年各月平均氣溫、降水表Tab.2 The annual average temperature and precipitation in Nanzhao County from 1986 to 2002

表3 1986—2002年南召縣各層高度年平均氣溫表Tab.3 Annual mean temperature table of height in Nanzhao County from 1986 to 2002

表4 1986—2002年南召縣各類型區(qū)年平均降雨量Tab.4 Average annual rainfall（mm）in various areas of Nanzhao County from 1986 to 2002

表5 車?yán)遄釉诼兜卦耘鄺l件下適宜的氣候范圍Tab.5 The suitable climatic range of sweet cherries under open cultivation conditions

表6 國內(nèi)車?yán)遄又鳟a(chǎn)區(qū)濕熱指數(shù)Tab.6 Damp-heat index of sweet cherry main producing areas in China

表7 國外車?yán)遄又鳟a(chǎn)區(qū)濕熱指數(shù)Tab.7 Damp-heat index of sweet cherry main producing areas abroad

1.2.2 計算方法

1）日照百分率的計算［11］：日照百分率=實際日照時數(shù)（h）/可能日照時數(shù)（h）×100%.可能日照時數(shù)為全天無云時應(yīng)有的光照時間（h），以年均日照時數(shù)12 h計算為：12 h/d×365 d=4380 h.2）濕熱指數(shù)（HHI）的計算［10］：濕熱指數(shù)=∑｛（月平均溫度-12 ℃）2+［1+（月均降雨量÷1000）］｝.

1.2.3 氣候因子對車?yán)遄舆m宜性分析的方法

1）以年均溫度、年均降水量、年日照時數(shù)、年日照百分率與車?yán)遄舆m宜的相應(yīng)氣候因子進(jìn)行比較，分析在南召縣域栽培車?yán)遄拥目尚行?

2）以濕熱指數(shù)為指標(biāo)，與國內(nèi)外車?yán)遄又鳟a(chǎn)區(qū)的濕熱指數(shù)進(jìn)行比較，分析在南召縣域栽培車?yán)遄拥目尚行?

2 結(jié)果與分析

2.1 基于年均溫度的氣候因子對車?yán)遄臃N植適宜性分析

根據(jù)由南召縣氣象局提供的氣象資料，將2011—2018 年期間的年均氣溫與車?yán)遄舆m宜的氣溫進(jìn)行比較，結(jié)果如圖1所示.

車?yán)遄舆m生區(qū)的年均氣溫為10～12 ℃［6］，從圖1可以看出，近8年來南召縣年均氣溫最低值是2011年的14.7 ℃，與適宜氣溫的最高值12 ℃還要高出2.7 ℃；平均氣溫最高的2016年為15.9 ℃，與最高適溫12 ℃高出3.9 ℃；2011—2018年的年平均氣溫為15.4 ℃，也較最高適溫12 ℃高出3.4 ℃. 遼寧省開展了對大櫻桃氣候品質(zhì)認(rèn)證技術(shù)研究［12］，提出了大櫻桃生育期的氣候評判標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為從萌芽到開花期的一級溫度大于10 ℃，始花期的一級溫度標(biāo)準(zhǔn)為10～15 ℃，花器形成期的一級溫度標(biāo)準(zhǔn)是15～20 ℃. 基于此，南召縣的氣溫明顯大于適生區(qū)平均溫度. 溫度過高，會帶來花器官發(fā)育不良，產(chǎn)量不高，夏季的高溫不利于花芽分化.

但南召縣地形地貌復(fù)雜，有深山區(qū)、淺山丘陵區(qū)、平原區(qū)等不同性質(zhì)的地形地貌，海拔高度從小于200 m到高于2000 m 不等，各層高度的年平均氣溫各異，由表3 可以看出，在海拔800～1200 m 的地區(qū)年均氣溫為12.1～10.3 ℃，基本符合車?yán)遄舆m宜的溫度范圍（10～12 ℃）.

圖1 2011—2018年南召縣年均氣溫Fig.1 Average annual temperature in Nanzhao County from 2011 to 2018

2.2 基于年均降水量的氣候因子對車?yán)遄臃N植適宜性分析

根據(jù)南召縣氣象局提供的氣象資料，將2011—2018年以來的年均降水量與適生區(qū)的年均降雨量進(jìn)行比較分析如圖2所示.

圖2 2011—2018年南召縣年均降雨量Fig.2 Average annual rainfall in Nanzhao County from 2011 to 2018

在適生區(qū)，車?yán)遄舆m宜的年均降雨量為600～800 mm. 由圖2可以看到，降雨量的600～800 mm的年份有2015年、2016年、2018年，占統(tǒng)計年份的37.5%，2012年的降雨量為800.1 mm，近似于800 mm，如果也算做適宜降雨量的年份的話，降雨量適宜的年份為50%. 從圖2看出，2011—2018年間南召縣各年份的年降雨量變化較大，最低年份是2013 年的512.1 mm，最高年份是2017 年達(dá)到1 054.5 mm. 從圖2 還可以看出，2011—2018年的平均降雨量為743.7 mm，這個數(shù)值在600～800 mm的適宜范圍之內(nèi). 遼寧省基于氣候品質(zhì)對大櫻桃種植進(jìn)行了區(qū)劃，把年均降雨量在500～900 mm區(qū)域作為適宜的區(qū)劃指標(biāo)［12］. 據(jù)資料記載，國內(nèi)主產(chǎn)區(qū)連云港市的年均降雨量為875 mm［13］，高于南召縣的大多數(shù)年份；國外主產(chǎn)區(qū)日本山行縣1300 mm左右，智利主產(chǎn)區(qū)年降雨量只有250 mm左右［14］. 基于此，南召縣的年均降雨量在遼寧省的區(qū)劃范圍，降雨量較高的年份與江蘇省連云港的年均降雨量相當(dāng)，但遠(yuǎn)低于日本山行縣的年均降雨量；南召縣的最低降雨量也遠(yuǎn)高于國外主產(chǎn)區(qū)智利（拉丁美洲）的年均降雨量. 因此，從年均降雨量的因子來看，南召縣的降雨量還是適合車?yán)遄拥姆N植的.

南召縣不同性質(zhì)的地形地貌（深山區(qū)、淺山丘陵區(qū)、平原區(qū)）降雨量也有明顯差異，從表4也可以看到，東部淺山丘陵區(qū)的降雨量（787.5 mm）和平原區(qū)的降雨量（817.9 mm）比較適宜車?yán)遄拥纳L發(fā)育.

2.3 基于年日照時數(shù)的氣候因子對車?yán)遄臃N植適宜性分析

根據(jù)南召縣氣象局提供的氣象材料，將南召縣2011—2018 年的年均日照時數(shù)和日照百分率與車?yán)遄舆m宜的日照時數(shù)和日照百分率進(jìn)行對比分析，如圖3、圖4 所示. 從圖3 看出，全年日照時數(shù)最高的年份為2013年的1 884.9 h，最低年份為2015年的1 503.1 h，2011—2018年平均日照時數(shù)為1 693.5 h；從日照百分率來看（圖4），最高日照百分率為2013年的43%，最低日照百分率為2015年的34.5%，2011—2018年平均日照百分率為38.7%.

圖3 2011—2018年南召縣年均日照時數(shù)Fig.3 Average annual sunshine hours in Nanzhao County from 2011 to 2018

圖4 2011—2018年南召縣各年份日照百分率Fig.4 Percentage of sunshine in different years in Nanzhao County from 2011 to 2018

車?yán)遄舆m宜的全年日照時數(shù)為2600～2800 h，日照百分率為57%～64%. 遼寧省對車?yán)遄訁^(qū)劃適宜的全年日照時數(shù)要大于2500 h. 對照適宜的日照時數(shù)，南召縣的日照時數(shù)均偏低，最低的年份與適宜的最低日照時數(shù)相差達(dá)1 096.9 h，最高的年份與適宜的最低日照時數(shù)也相差715.1 h，與遼寧省的區(qū)劃日照時數(shù)相差615.1 h. 從日照百分率來看，南召縣最高年份的日照百分率（43%）與適宜的日照百分率（57%～64%）相差14%～21%，最低年份的日照百分率與適宜的日照百分率相差更多，達(dá)22.5%～29.5%，近8年日照百分率的平均值也相差18.3%～25.3%. 通過以上分析，無論是從日照時數(shù)還是從日照百分率來看，南召縣均處于較低的水平. 車?yán)遄邮窍补獾穆淙~樹木，充足的光照才能保證樹木的健康生長，促進(jìn)花芽的分化，提高果實的品質(zhì)，減少病蟲害的發(fā)生［15-16］.

2.4 基于濕熱指數(shù)指標(biāo)與國內(nèi)外車?yán)遄又鳟a(chǎn)區(qū)的種植適宜性比較分析

濕熱指數(shù)是從果樹生態(tài)學(xué)的角度對光照和水分因子進(jìn)行綜合評價的方法，參考李明等［10］對濕熱指數(shù)評價的方法，首先計算出南召縣的年均濕熱指數(shù)（表8），對南召縣1986—2002年的濕熱指數(shù)與國內(nèi)、國外主產(chǎn)區(qū)的濕熱指數(shù)進(jìn)行對照評價，如圖5、圖6所示.

表8 1986—2002年南召縣濕熱指數(shù)計算表Tab.8 Calculation table of humidity-heat index in Nanzhao County from 1986 to 2002

圖5 南召縣濕熱指數(shù)與國內(nèi)車?yán)遄又鳟a(chǎn)區(qū)濕熱指數(shù)對比分析Fig.5 Comparative analysis of humidity-heat index between Nanzhao and sweet cherry main producing areas in China

圖6 南召縣濕熱指數(shù)與國外車?yán)遄又鳟a(chǎn)區(qū)濕熱指數(shù)對比分析Fig.6 Comparative analysis of humidity-heat index between Nanzhao and foreign sweet cherry producing areas

由圖5 可以看出，國內(nèi)車?yán)遄又鳟a(chǎn)區(qū)濕熱指數(shù)最小的是陜西銅川385，在我國種植車?yán)遄幼钤绲牟澈车貐^(qū)，遼寧大連、河北秦皇島和山東煙臺的濕熱指數(shù)分別是485、581 和625，其他地區(qū)濕熱指數(shù)比河南南召低且在800 以上的只有山西運城和河南鄭州，濕熱指數(shù)高于河南南召（899）的是江蘇徐州908，但相差也不是很大.

從圖6可以看出，國外車?yán)遄拥闹鳟a(chǎn)區(qū)中，加拿大普林斯頓和美國華盛頓的濕熱指數(shù)都是最低的72，濕熱指數(shù)最高的伊朗大不里土是581，比中國河南南召的濕熱指數(shù)899低了318.

濕熱指數(shù)的高低從一定程度上反映車?yán)遄拥纳L發(fā)育狀況和果實產(chǎn)量與品質(zhì)的高低［10，17］. 濕熱指數(shù)高說明該地區(qū)氣候濕熱，車?yán)遄訕淠旧L健壯，營養(yǎng)生長與生殖生長的矛盾突出，花芽形成的少，造成產(chǎn)量低、品質(zhì)差；濕熱指數(shù)低的地區(qū)，氣候冷涼，車?yán)遄拥拈L勢中庸，營養(yǎng)生長與生殖生長的矛盾接近平衡，容易形成花芽，產(chǎn)量高，果實的可溶性固形物積累多，果實品質(zhì)高［18］. 從以上分析中看出，國外的主產(chǎn)區(qū)為溫帶海洋性氣候和溫帶大陸性氣候，冬暖夏涼或夏季短暫高溫，屬氣候冷涼性氣候，濕熱指數(shù)低，均有利于車?yán)遄拥纳L發(fā)育，果實品質(zhì)較高. 國內(nèi)的主產(chǎn)區(qū)，屬溫帶季風(fēng)氣候，夏季高溫多雨，濕熱氣候明顯，濕熱指數(shù)高，車?yán)遄拥墓麑嵠焚|(zhì)不及國外產(chǎn)區(qū). 南召縣的濕熱指數(shù)較國內(nèi)外車?yán)遄又鳟a(chǎn)區(qū)均較高，氣候特點對車?yán)遄拥漠a(chǎn)量和品質(zhì)都會造成影響.

3 結(jié)論與討論

車?yán)遄釉a(chǎn)于歐洲地區(qū)，生長發(fā)育需要充足的光照、充足的水分供應(yīng)、涼爽的溫度條件，在精心的栽培管理條件下，生長健壯、長勢中庸，才能生產(chǎn)出產(chǎn)量高、品質(zhì)好的果實［19］. 綜合以上對南召縣的氣象因子和濕熱指數(shù)與國內(nèi)外車?yán)遄舆m生區(qū)的比較分析，得出以下結(jié)論：

1）從年均氣溫的氣候因子來看，南召縣近8年的年平均氣溫為15.4 ℃，明顯高于車?yán)遄舆m宜的年均氣溫10～12 ℃；從對國內(nèi)主產(chǎn)區(qū)的比較來看，也高于國內(nèi)主產(chǎn)區(qū)的年均氣溫. 氣溫偏高會帶來樹木發(fā)芽早，易受晚霜的危害；同時也會導(dǎo)致樹木生長旺盛，不利于花芽的形成.

2）從年均降雨量的氣候因子來看，南召縣近8 年的平均降雨量為743.7 mm，在車?yán)遄由L發(fā)育對水分要求的適宜范圍之內(nèi)（600～800 mm），也在遼寧省對車?yán)遄咏涤甑膮^(qū)劃范圍（500～900 mm）. 水分直接影響樹木的生長發(fā)育，水分過高可能會造成樹木的徒長，水分過低會抑制樹木的生長發(fā)育，對于水分不足地區(qū)，可以通過加強灌溉來彌補水分的缺乏. 從自然的年均降雨量的因子來看，南召縣的降雨量適宜車?yán)遄拥姆N植.

3）從日照時數(shù)和日照百分率來看，南召縣近8年的年均日照時數(shù)（1 693.5 h）明顯低于適宜的日照時數(shù)（2600～2800 h），也較遼寧省車?yán)遄訁^(qū)劃種植對日照時數(shù)的最低要求（2500 h）. 南召縣近8年的平均日照百分率（38.7%）遠(yuǎn)低于適宜的日照百分率（57%～64%）. 車?yán)遄邮窍补獾穆淙~樹種，充足的光照能夠提高葉片光合作用強度，促進(jìn)養(yǎng)分的積累和花芽的形成，從而提高果實的品質(zhì)，也能夠減少病蟲害的發(fā)生. 因此，光照不足，尤其是有效的光能利用率較低，是制約南召縣車?yán)遄影l(fā)展的主要氣候因子.

4）從濕熱指數(shù)對氣候的綜合分析來看，南召縣的濕熱指數(shù)與國內(nèi)外車?yán)遄又鳟a(chǎn)區(qū)相比明顯偏高. 較高的濕熱指數(shù)會造成樹木旺盛生長，不利于花芽的形成，降低果實品質(zhì)，為病蟲害的發(fā)生創(chuàng)造了有利的條件.

從以上的分析評價來看，以南召縣為代表的豫西南宛北地區(qū)的總體氣候不能劃為種植車?yán)遄拥淖罴训貐^(qū). 但是，該地區(qū)地形地貌復(fù)雜，有深山區(qū)、淺山丘陵區(qū)、平原區(qū)等不同性質(zhì)的地形地貌，海拔高度從小于200 m到高于2000 m不等，各層高度的年平均氣溫各異，不同類型區(qū)年降雨量和日照時數(shù)也不盡相同. 在海拔800～1200 m 的地區(qū)年均氣溫為12.1～10.3 ℃，基本符合車?yán)遄舆m宜的溫度范圍（10～12 ℃）；東部淺山丘陵區(qū)的降雨量（787.5 mm）和平原區(qū)的降雨量（817.9 mm）比較適宜車?yán)遄拥纳L發(fā)育. 因此，充分利用局部地區(qū)的小氣候發(fā)展車?yán)遄拥姆N植可以考慮的［20］. 對于大多數(shù)地區(qū)來說，種植車?yán)遄討?yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐臏囟?、光照、降雨等氣候因子，綜合考慮選擇合適的品種類型進(jìn)行種植. 同時，土肥水的管理技術(shù)、樹體的管理技術(shù)以及病蟲害的防治技術(shù)的高低，也會影響到種植車?yán)遄拥某尚В?1］.