“巫山脆李”氣候品質(zhì)評(píng)估及等級(jí)劃分

吳平 李家啟 唐余學(xué) 涂軍華

（1 巫山縣氣象局，重慶 404700；2 重慶市氣象服務(wù)中心，重慶 401147；3 重慶市氣象科學(xué)研究所 重慶 401147）

0 引言

“巫山脆李”又名巫山大李子，主要種植于重慶三峽庫區(qū)巫山、巫溪、奉節(jié)、云陽、開州、萬州等區(qū)縣海拔180～1000 m區(qū)域，是僅次于柑橘的第二大主栽水果，已成為區(qū)域特色效益農(nóng)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)和農(nóng)民增收的主要來源之一。據(jù)考證，“巫山脆李”種植始于唐宋年間，距今已有上千年歷史?！拔咨酱嗬睢惫味饲f，平均單果重35 g左右，果實(shí)青、脆、離核，汁多味香，而且富含多種氨基酸，有養(yǎng)顏美容，潤滑肌膚之功效，其中抗氧化劑含量高，堪稱是抗衰老、防疾病的“超級(jí)水果”。

巫山脆李的品質(zhì)不僅決定于品種特性，還與其環(huán)境條件密切相關(guān)。氣候品質(zhì)評(píng)估對(duì)于促進(jìn)特色農(nóng)產(chǎn)品銷售，有效調(diào)整種植計(jì)劃具有重要意義。金志鳳等對(duì)浙江省茶葉氣候品質(zhì)等級(jí)進(jìn)行了劃分和評(píng)估，并基于此編制了氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《茶葉氣候品質(zhì)等級(jí)評(píng)估》（QX/T411—2017）；余優(yōu)森等研究了蘋果含糖量、含酸量、硬度與氣象條件的關(guān)系，得出蘋果果實(shí)生長膨大期和成熟期是氣象條件影響品質(zhì)變化的關(guān)鍵生物學(xué)時(shí)段的結(jié)論，提出了蘋果含糖量、含酸量及硬度的氣象數(shù)學(xué)方程與適宜氣象指標(biāo)。王菱等分析了氣象條件對(duì)蘋果品質(zhì)影響，得到了生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蘋果的氣象條件。張銀志等分析了間歇升溫和逐步降溫兩種變溫模式對(duì)控制李子冷害效果，指出-0.5 ～0 ℃對(duì)李子具有低溫脅迫作用。楊建民對(duì)李的優(yōu)良品種及實(shí)用栽培新技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)。汪可欣等分析了日光溫室水肥調(diào)控對(duì)李子生長和產(chǎn)量的影響。張萬青等分析重慶市萬州區(qū)李子產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀與存在問題，建議政府加強(qiáng)引導(dǎo)，充實(shí)技術(shù)力量，強(qiáng)化李子基地建設(shè)。迄今為止，還沒有對(duì)李子氣候品質(zhì)評(píng)估及其等級(jí)劃分相關(guān)方面的研究，為此，擬對(duì)巫山脆李氣候品質(zhì)進(jìn)行評(píng)估并劃分其氣候品質(zhì)等級(jí)。

1 資料來源與方法

巫山縣國家氣象觀測(cè)站氣象觀測(cè)資料（1989—2018年），水口、小石峽電站、廟宇、龍王村等區(qū)域氣象觀測(cè)站氣象觀測(cè)資料（2011—2018年）來源于重慶市巫山縣氣象局；巫山脆李的單果重、可滴定酸度、可溶性固形物和可食率等品質(zhì)資料（2011—2018年）來源于巫山縣果業(yè)局。

按照生長發(fā)育進(jìn)程，巫山脆李的物候期先后為休眠期、萌芽開花期、果實(shí)生長發(fā)育前期、硬核期、成熟期。每一個(gè)階段都為品質(zhì)形成作貢獻(xiàn)，其中最關(guān)鍵的時(shí)期是果實(shí)生長發(fā)育前期、硬核期和成熟期，相應(yīng)的，果實(shí)生長發(fā)育前期、硬核期和成熟期的氣象因子對(duì)品質(zhì)形成有更大的影響?；诖?，建立巫山脆李氣候品質(zhì)指數(shù)（CQI）評(píng)估模型：

式中：

n

代表氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)量；

a

代表氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重；

M

代表氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的適宜度。

2 結(jié)果分析

“巫山脆李”分早、中、晚熟品種。從各品種的物候期（圖1）來看，早、中熟品種之間物候期相差不大，而晚熟品種與前兩者的差異較大。其中，休眠期和萌芽開花的時(shí)段基本相同；而在果實(shí)發(fā)育前期，早、中熟品種物候期較晚熟品種短15 d左右；而到硬核期和成熟期物候期相差約30 d左右。由于在早、中熟和晚熟品種影響品質(zhì)形成的關(guān)鍵時(shí)期的物候期長短差異大，期間的氣象條件也明顯有別，相應(yīng)地在物候期各氣象評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重理應(yīng)不同，因此分別建立早中熟品種和晚熟品種的氣象評(píng)估指標(biāo)體系。

圖1 不同品種“巫山脆李”的生育期Fig.1 Phenological phase of different varieties of“Wushan Plums”

2.1 早、中熟品種

選取巫山脆李全生育期“休眠—萌芽開花—幼果發(fā)育—硬核形成—成熟”中可能影響品質(zhì)的氣象指標(biāo)，利用SASV8統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)多年早中熟脆李品質(zhì)檢測(cè)資料以及氣象資料進(jìn)行相關(guān)性分析，篩選出相關(guān)性通過0.05顯著性檢驗(yàn)的9個(gè)氣象因子。

早中熟品種從幼果發(fā)育到成熟，大致需要4個(gè)多月的時(shí)間，3月中旬到7月中下旬是果實(shí)生長發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期，需要充足的光、溫、水等條件。果實(shí)發(fā)育前期，一般在3月中旬到5月上旬，脆李謝花后形成幼果，隨著外界氣溫的升高，果實(shí)生長逐漸加快，是脆李品質(zhì)形成的重要時(shí)段。此階段，需要日照充足、晝夜溫差大、土壤墑情適宜，一般要求氣溫日較差在8.8 ℃或以上為佳利于果實(shí)生長，品質(zhì)更好。相反，品質(zhì)會(huì)下降。硬核期，一般在5月中旬到6月下旬，該時(shí)期進(jìn)入主汛期，脆李進(jìn)入該生育期，保障脆李優(yōu)良品質(zhì)的氣候條件要求是多晴朗、雨日少、降水少、氣溫日較差大、空氣濕度適中。其中日照充足，利于光合產(chǎn)物積累，以及維生素C等含量增加；雨日多日照則少，光合弱，且易發(fā)生病蟲害；雨量大，則容易造成李園積水，以及果實(shí)發(fā)育緩慢，果實(shí)風(fēng)味減淡，影響脆李品質(zhì)；氣溫日較差大，利于果實(shí)糖分轉(zhuǎn)化和積累，利于脆李優(yōu)良品質(zhì)形成；空氣相對(duì)濕度過小或過大，則風(fēng)味淡，60%～70%正適宜，有利于優(yōu)質(zhì)氣候品質(zhì)形成。成熟期，一般在6月中下旬，此時(shí)脆李品質(zhì)60%已形成。這個(gè)時(shí)期對(duì)氣候品質(zhì)形成影響最大的是降雨量、雨日數(shù)和氣溫日較差。其中，降雨過大，容易造成落果；雨日太多，容易造成裂果，對(duì)品質(zhì)影響很大；氣溫日較差大，利于果實(shí)糖分增加，有利于果實(shí)好品質(zhì)形成。

綜合考慮30年歷史氣象數(shù)據(jù)中各氣象因子的分位數(shù)和常年均值，按30%，60%分位數(shù)劃分最適宜和適宜，最終確定各指標(biāo)因子的閾值范圍。通過相關(guān)性檢驗(yàn)的9個(gè)氣象因子為評(píng)估模型指標(biāo)因子，統(tǒng)計(jì)分析近10年的氣象數(shù)據(jù)，結(jié)合走訪調(diào)查，根據(jù)脆李品質(zhì)受到氣候影響情況，利用yaahp層次分析法軟件，構(gòu)建層次分析模型，結(jié)合專家打分法確定以上評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。

用巫山國家氣象觀測(cè)站近30年資料（1989—2018年），分別計(jì)算逐年脆李氣候品質(zhì)指數(shù)，選取30%，60%分位數(shù)分別為特優(yōu)、優(yōu)等級(jí)，從而獲得評(píng)價(jià)等級(jí)劃分，氣候品質(zhì)指數(shù)在0.8～1.0（等級(jí)為特優(yōu)）；0.7～0.8（等級(jí)均為優(yōu)）；0.6～0.7（等級(jí)為良）；0.5～0.6（等級(jí)為一般）；小于0.5（等級(jí)為差）。

圖2 2011—2018年巫山脆李早、中熟（a）和晚熟品種（b）氣候品質(zhì)指數(shù)分布Fig. 2 Climate quality of early maturing, mid-maturing variety (a) and late maturing variety (b) from 2011 to 2018

2.2 晚熟品種巫山脆李

晚熟品種從幼果發(fā)育到成熟，大致需要5個(gè)多月的時(shí)間，3月中旬到8月中旬是果實(shí)生長發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期，綜合考慮30年氣象數(shù)據(jù)中各氣象因子的分位數(shù)和常年均值，按30%，60%分位數(shù)劃分最適宜和適宜，最終確定各指標(biāo)因子的閾值范圍。通過相關(guān)性檢驗(yàn)的果實(shí)發(fā)育前期的8個(gè)氣象因子為評(píng)估模型指標(biāo)因子，統(tǒng)計(jì)分析近10年的氣象數(shù)據(jù)，結(jié)合走訪調(diào)查，根據(jù)脆李品質(zhì)受到氣候影響情況，利用yaahp層次分析法軟件，構(gòu)建層次分析模型，邀請(qǐng)了31位種植大戶、果業(yè)專家及氣象專家等打分，可確定與前一節(jié)類似的評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。

通過走訪調(diào)查，種植大戶和企業(yè)中的大部分人認(rèn)為2012、2013、2017和2018年年景較好，2015年年景較差，這與近8年氣候品質(zhì)指數(shù)一致。如早中熟品質(zhì)差的年份是2015和2016年，其主要原因是硬核期和成熟期雨水過多，同時(shí)晝夜溫差小，而晚熟品質(zhì)較差的年份是2015年，其主要原因是是硬核期陰雨天氣影響以及成熟期干旱（圖2）。

3 結(jié)果討論

1） 巫山脆李氣候品質(zhì)與單果重、可溶性固形物、可食率、可滴定酸度等品質(zhì)相關(guān)。早、中熟品種巫山脆李氣候品質(zhì)評(píng)估指標(biāo)為果實(shí)發(fā)育前期氣溫日較差、硬核期日照時(shí)數(shù)、雨日數(shù)、雨量、氣溫日較差、空氣相對(duì)濕度，成熟期雨量、雨日數(shù)、氣溫日較差等9個(gè)。晚熟品種氣候品質(zhì)評(píng)估指標(biāo)較早中熟品種少1個(gè)，即成熟期的雨日數(shù)。

2）2011—2018年期間，早中熟品種在2011、2012、2013和2018年達(dá)到特優(yōu)，2014和2017年為優(yōu)，其余年份為良；晚熟品種2011、2013和2014年達(dá)到特優(yōu)，2012、2016和2017年達(dá)到優(yōu)，其余年份為良，與實(shí)際情況一致。