行唐縣大棗生長(zhǎng)需冷量研究

韓翔洋 董澤亮 張瑞國(guó) 李茂生 曹波花

（1 辛集市氣象局 河北 辛集 052360；2 深澤縣氣象局 河北 深澤 052500； 3 平山縣東回舍鎮(zhèn)人民政府 河北 平山 050400）

行唐縣是國(guó)家林業(yè)局命名的“中國(guó)行唐大棗之鄉(xiāng)”、“中國(guó)行唐優(yōu)質(zhì)大棗產(chǎn)業(yè)基地”。近年來(lái)我國(guó)北方中部地區(qū)氣溫呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，且2 月份升溫顯著[1]。在此背景下，有必要對(duì)該區(qū)域的氣候背景進(jìn)行一次系統(tǒng)分析。在相關(guān)研究中，朱天征[2]通過(guò)對(duì)沾化冬棗生育期氣候條件的分析，指出當(dāng)?shù)氐臍夂颉h(huán)境條件對(duì)大棗的產(chǎn)量與品質(zhì)有著顯著影響。而高秀梅和梁文鋒等人[3～4]的研究表明，需冷量是大棗冬季生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程的一項(xiàng)重要指標(biāo)；若需冷量不足，則會(huì)影響大棗休眠生理代謝及內(nèi)源激素含量，從而導(dǎo)致大棗花器官畸形或嚴(yán)重?cái)∮?，最終影響大棗的產(chǎn)量與品質(zhì)。張川疆[5]等人的研究將20 個(gè)大棗品種按需冷量的大小分為3個(gè)等級(jí)，分別是＞874 h，576 ～874 h 和288 ～480 h。本文以大棗需冷量分析模型中的0 ～7.2 ℃模型為基礎(chǔ)[6～8]，對(duì)行唐大棗需冷量近30 年的變化進(jìn)行了深入研究，以期為行唐縣大棗科學(xué)種植提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 資料來(lái)源。本文數(shù)據(jù)來(lái)源于河北省氣象信息中心提供的河北省行唐縣國(guó)家氣象觀測(cè)站1992 ～2021 年30 年逐日平均氣溫與2011 ～2021 年11 年逐時(shí)平均氣溫?cái)?shù)據(jù)(2011 年以前無(wú)逐時(shí)氣象觀測(cè)數(shù)據(jù))。

1.2 研究方法。參照相關(guān)文獻(xiàn)研究，相較于≤7.2 ℃模型和猶他模型，0 ～7.2 ℃模型最適合研究大棗需冷量[6～8]，本文采用該研究模型，利用線性趨勢(shì)分析、Morlet 小波等方法分析了行唐縣1992 ～2021 年日平均氣溫穩(wěn)定升至7.2 ℃的初日(以下簡(jiǎn)稱(chēng)初日)、日平均氣溫穩(wěn)定降至7.2 ℃的終日(以下簡(jiǎn)稱(chēng)終日)和持續(xù)日數(shù)的變化規(guī)律，計(jì)算了2011 ～2021 年的逐年需冷量。

2 結(jié)果與分析

2.1 初日變化規(guī)律。氣溫穩(wěn)定升至7.2 ℃的初日出現(xiàn)時(shí)間最早為2008 年2 月27 日，最晚為2009 年3 月31 日，相差33 d，多年平均日期約為3 月18 日(表1)；對(duì)氣溫穩(wěn)定升至7.2 ℃的初日日序進(jìn)行一元線性回歸分析，初日日序呈下降趨勢(shì)，趨勢(shì)變化通過(guò)了0.05 的顯著性檢驗(yàn)，趨勢(shì)變化明顯，年趨勢(shì)變化量約為0.48 d(圖1)，表明行唐縣日平均氣溫穩(wěn)定升至7.2 ℃的出現(xiàn)時(shí)間呈變?cè)绲内厔?shì)，符合氣候變暖的大背景。

圖1 1992～2021 年行唐縣日平均氣溫穩(wěn)定升至7.2℃初終日及持續(xù)日數(shù)變化趨勢(shì)

圖2 行唐縣1992 ～2021 年日平均氣溫穩(wěn)定升至7.2 ℃初日日序小波分析圖

圖3 行唐縣1992 ～2021 年日平均氣溫穩(wěn)定降至7.2 ℃終日日序小波分析圖

表1 1992～2021 年行唐縣日平均氣溫穩(wěn)定升至7.2℃初終日及持續(xù)日數(shù)

2.2 終日變化規(guī)律。氣溫穩(wěn)定降至7.2 ℃的終日出現(xiàn)時(shí)間最早為2002 年10 月23 日，最晚為2020 年11月18 日，相差26 d，多年平均日期約為11 月8 日(表1)；對(duì)終日日序進(jìn)行一元線性回歸分析，終日日序呈上升趨勢(shì)，表明日平均氣溫穩(wěn)定降至7.2 ℃的出現(xiàn)時(shí)間變晚，但是該趨勢(shì)未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)(P ＞0.05)，趨勢(shì)變化不明顯(圖1)。

2.3 持續(xù)日數(shù)。持續(xù)日數(shù)最多的年份出現(xiàn)在2003 年與2010 年，為146 d，最少出現(xiàn)在2008 年，為106 d，多年平均持續(xù)日序?yàn)?29.9 d(表1)。對(duì)持續(xù)日數(shù)進(jìn)行一元線性回歸分析，持續(xù)日數(shù)年變化呈下降趨勢(shì)，年趨勢(shì)變化量為0.57d，與初日日序變化趨勢(shì)接近(圖1)。

2.4 變化周期。氣象要素往往存在周期性變化，掌握初日、終日的變化周期對(duì)指導(dǎo)大棗生產(chǎn)種植具有很大意義，因此使用matlab2019a 小波工具箱對(duì)初終日和持續(xù)日數(shù)進(jìn)行周期性變化分析，通過(guò)所得方差數(shù)據(jù)得出初日日序

2.5 總需冷量。氣溫在0 ～7.2 ℃的總需冷量最少為844 h，出現(xiàn)在2018 年，最多為1 357 h，出現(xiàn)在2014年，多年平均總需冷量為1 170 h(表2)。

表2 2011 ～2021 年行唐縣總需冷量

3 結(jié)論與討論

3.1 行唐縣日平均氣溫穩(wěn)定升至7.2 ℃初日日序多年平均為3 月18 日；終日日序多年平均為11 月8 日；持續(xù)日數(shù)多年平均天數(shù)為130 d；初日日序和持續(xù)日數(shù)均呈下降趨勢(shì)，趨勢(shì)變化明顯，年變化量分別為0.48 d 和0.57 d，終日日序上升趨勢(shì)不明顯，表明氣候變暖對(duì)行唐縣大棗需冷量會(huì)造成負(fù)面影響。

3.2 初日日序存在準(zhǔn)3 年和準(zhǔn)13 年的變化周期、終日存在準(zhǔn)7年的變化周期、持續(xù)日數(shù)不存在明顯的周期性變化。

3.3 氣溫在0 ～7.2 ℃的總需冷量最少為844 h，最多為1 357 h，多年平均總需冷量為1 170 h，基本滿(mǎn)足大棗品種需冷量最高等級(jí)＞874 h 標(biāo)準(zhǔn)。

雖然氣候變暖會(huì)對(duì)行唐縣大棗需冷量產(chǎn)生一定影響，但是短期來(lái)看行唐縣氣溫條件仍能夠滿(mǎn)足絕大部分大棗品種生長(zhǎng)對(duì)需冷量要求，實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可以參考初終日變化周期和當(dāng)前氣溫條件，通過(guò)適當(dāng)推遲扣棚時(shí)間以滿(mǎn)足大棗對(duì)需冷量的要求。