建甌市翠冠梨生長發(fā)育的氣候適宜性分析*

杜曉杰 劉 全 孫朝鋒

(1.福建省建甌市氣象局,福建 南平 353100;2.福建省氣象服務中心,福建 福州 350028)

1 概述

翠冠梨是浙江省農科院園藝研究所培育的早熟梨品種,具有早熟、優(yōu)質、甜脆、適應性強、抗逆性強、結果早、豐產、商品性好等優(yōu)點。翠冠梨是建甌市梨樹主栽品種,已成為建甌市主要特色水果［1］。

影響梨樹生長發(fā)育和果實品質的主要氣象因子有溫度、光照、水分等。冬季氣候變暖,低溫不足會導致梨樹花芽分化不完全,從而導致開花遲、花期長、花質差、花量減少、坐果率低等現象。如2016年冬季、2017年冬季,建甌市氣溫持續(xù)偏高,暖冬造成氣溫≤7.2℃低溫寒積量嚴重不足,導致2017年建甌市玉山鎮(zhèn)長布惠津翠冠梨開花推遲,不能在3月中、下旬適時開花,花量減少,花芽分化不完全,花期長,花質差等［1］;翠冠梨開花幼果期會遭受晚霜凍危害,造成翠冠梨等坐果率低、年際產量起伏變化。如2011年,建甌市翠冠梨開花期氣溫偏低,導致葉片早衰脫落嚴重,生理落果異常嚴重,坐果率偏低,玉山鎮(zhèn)(海拔410m)近200hm2翠冠梨坐果率處于低與特低狀態(tài)［2］;同時,3月正值翠冠梨樹花期,此時低溫陰雨天氣會影響梨樹開花授粉,影響梨的產量和品質［3］;果實發(fā)育期雨水過多、光照不足會影響果實發(fā)育,雨水過少、出現干旱少雨天氣則會影響果實膨大,出現裂果;此外,夏、秋季的高溫干旱和強日照對翠冠梨生長發(fā)育也不利,容易造成提早落葉、兩次開花,消耗營養(yǎng),影響翌年產量,同時易發(fā)生日灼病、枝干流膠等。

為此,本文通過分析影響建甌市特色果樹翠冠梨生長發(fā)育的關鍵氣象因子,構建翠冠梨種植的氣候適宜性指標,并結合各鄉(xiāng)鎮(zhèn)對關鍵氣象指標的分析評價,提出翠冠梨種植的氣候適宜區(qū),以期為建甌市翠冠梨合理布局和防災減災提供參考。

2 資料與方法

氣象資料來源于福建省氣象信息中心,包括建甌市16個區(qū)域自動氣象站2011—2022年溫度、降水觀測資料;翠冠梨物候資料來源于文獻查閱和實際調查。本文采用數理統(tǒng)計方法分析建甌市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)影響翠冠梨生長發(fā)育的關鍵氣象指標和氣候適宜性。

3 結果與分析

3.1 翠冠梨生長發(fā)育期

建甌市翠冠梨樹的萌芽期一般在2月下旬至3月上旬,展葉期在3月中旬,初花期在3月上、中旬,盛花期在3月中旬,終花期在3月中、下旬,4月中旬至5月中旬處于幼果期,梨花脫落,幼果開始生長,5月下旬至6月下旬處于果實迅速膨大期,果實成熟期在6月下旬至7月中旬,落葉期在11月中下旬,休眠期在12月至翌年2月［4-6］。

3.2 翠冠梨生長發(fā)育的氣候適宜性指標

3.2.1 溫度

翠冠梨性喜溫暖,適宜年平均氣溫為15～23℃,最適生長氣溫為16～27℃。萌芽期要求日平均氣溫≥5℃;開花期要求日平均氣溫≥10℃,14～15℃最適宜;果實發(fā)育期要求日平均氣溫≥20℃,最適溫度是27℃左右;休眠期需要≥7.2℃的低溫寒積量在750h以上;枝葉生長適宜溫度為18～25℃［6-9］。梨花期的受凍臨界溫度在現蕾期為-5℃,在花序分離期為-3.5℃,在開花期為-2～-1.5℃;幼果期的受凍臨界溫度為-1℃［10］。

3.2.2 水分

翠冠梨要求年降雨量1000～1900mm,相對濕度在60%～80%［6-8］,水分要求嚴格,怕積水,怕干旱。果實發(fā)育期降水影響翠冠梨產量和品質,果實膨大期和成熟前雨水過多,容易裂果;夏季長時間干旱易造成梨樹提早黃葉、落葉,并產生二次開花現象,對翌年產量及果實品質有較大影響［11］。

3.2.3 光照

翠冠梨是喜光果樹,要求年日照時數在1600h以上［6-8］。光照不足會影響花芽分化和果實發(fā)育,表現為枝梢徒長、枝條細、坐果率低、結果推遲、果實品質差、單果小;光照充足則葉色濃綠、果實含糖量高、著色良好。

建甌市年平均氣溫為19.3℃,年平均降水量為1755.2mm,年平均日照時數為1689.1h,基本能滿足翠冠梨生長發(fā)育的需求。但暖冬、晚霜凍、花果期低溫陰雨、果實發(fā)育期雨水過多等不利氣象條件影響著翠冠梨生長發(fā)育、產量和品質,成為翠冠梨生長發(fā)育的氣候主要制約因素。因此,將休眠期(12月至翌年2月)≤7.2℃的低溫寒積量(∑H)、花期至幼果前期(3—4月)極端最低氣溫(Td)、花果期(3—6月)日降水量≥5mm且日照時數≤3h的陰雨日數(Df)、果實發(fā)育期(4月中旬至7月上旬)日降水量≥10mm日數(Dr)作為建甌市翠冠梨生長發(fā)育的氣候適宜性表征指標,如表1所示。

3.3 翠冠梨生長發(fā)育的氣候適宜性

表2為建甌市2011—2022年各鄉(xiāng)鎮(zhèn)翠冠梨生長的氣候適宜性指標平均值和區(qū)間值,分析各指標的時空分布及氣候適宜性區(qū)域如下。

表2 建甌市2011—2022年各鄉(xiāng)鎮(zhèn)翠冠梨生長的氣候適宜性指標值

3.3.1 休眠期≤7.2℃的低溫寒積量

2011—2022年建甌市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)自動氣象觀測站點附近的翠冠梨休眠期≤7.2℃的平均低溫寒積量為273～1771h。其中,龍村鄉(xiāng)、小橋鎮(zhèn)高海拔地區(qū)和玉山鎮(zhèn)氣象監(jiān)測站點海拔高于400m,平均低溫寒積量大于800h,可見該海拔高度以上的區(qū)域,低溫寒積量有利于翠冠梨冬季休眠,龍村鄉(xiāng)和小橋鎮(zhèn)的高海拔地區(qū)平均低溫寒積量分別達到1309.0h和1141.3h,全部年份都適宜翠冠梨冬季休眠;龍村鄉(xiāng)中高海拔地區(qū)平均低溫寒積量為983.4h,適宜翠冠梨冬季休眠的年份占75%,不適宜冬季休眠的年份占25%,低溫寒積量低于750h的年份有2017年、2019年和2020年;玉山鎮(zhèn)平均低溫寒積量為961.6h,適宜翠冠梨冬季休眠的年份占75%,不適宜冬季休眠的年份占25%,低溫寒積量低于750h的年份有2016年、2017年和2019年,暖冬導致低溫寒積量不足,造成翠冠梨花芽分化不完全,開花遲,花期長,花質差,產量下降,這與實際調查結果相吻合［1］;房道鎮(zhèn)和吉陽鎮(zhèn)氣象監(jiān)測站點海拔約200m,平均低溫寒積量分別為770h和763.2h,該海拔高度區(qū)域部分年份低溫寒積量能滿足翠冠梨冬季休眠的需要,適宜翠冠梨冬季休眠的年份占33.3%,次適宜冬眠的年份占8.3%,其余年份不適宜翠冠梨冬季冬眠。其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象監(jiān)測站點海拔低于200m,平均低溫寒積量均小于750h,可見低于該海拔高度的區(qū)域寒積量不夠,不能滿足翠冠梨冬季休眠的需要。

3.3.2 花期和幼果前期極端低溫

2011—2022年建甌市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)自動氣象監(jiān)測站點附近的翠冠梨花期至幼果前期極端最低氣溫介于-3.2～7.1℃,龍村鄉(xiāng)、玉山鎮(zhèn)、小橋鎮(zhèn)高海拔地區(qū)氣象監(jiān)測站點的海拔高度高于400m,花期至幼果前期極端最低氣溫最小值小于0℃,發(fā)生過低溫凍害事件,直接造成花粉發(fā)芽率降低,柱頭分泌物減少,柱頭受凍枯焦,致使授粉受精不良或失去授粉受精能力。即使完成授粉受精過程,也因溫度太低,致使種胚發(fā)育受阻或敗育,而引起幼果停止發(fā)育,提早脫落,坐果率降低［2］。其中,龍村鄉(xiāng)高海拔地區(qū)花期至幼果前期Td>0℃的年份占58.3%,-1℃

3.3.3 花果期陰雨日數

2011—2022年建甌市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)自動氣象監(jiān)測站點附近的翠冠梨花果期陰雨日數介于13～50d。其中,小橋鎮(zhèn)和東游鎮(zhèn)花果期陰雨日數較少,適宜年份最多,占33.3%,次適宜年份占66.7%;龍村鄉(xiāng)陰雨日數多,適宜年份最少,僅占16.7%,次適宜年份占83.3%;其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)花果期陰雨日數較多,適宜年份均占25%,次適宜年份占75%。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均未出現因陰雨日數過多而導致不適宜翠冠梨生長發(fā)育的年份。

3.3.4 果實發(fā)育期降水日數

2011—2022年建甌市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)自動氣象監(jiān)測站點附近的翠冠梨果實發(fā)育期日降水量≥10mm日數為10～36d。其中,吉陽鎮(zhèn)果實發(fā)育期日數少,適宜年份最多,占41.7%,次適宜年份占58.3%;水源鄉(xiāng)、徐敦鎮(zhèn)、南雅鎮(zhèn)和小橋鎮(zhèn)果實發(fā)育期降水適宜年份占33.3%,次適宜年份占66.7%;小松鎮(zhèn)和玉山鎮(zhèn)果實發(fā)育期降水日數適宜年份最少,分別占16.7%和8.3%,其余年份均為次適宜;其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)果實發(fā)育期日降水量≥10mm日數適宜年份均占25%,次適宜年份占75%;各鄉(xiāng)鎮(zhèn)果實發(fā)育期降水日數均處于適宜或次適宜,未出現不適宜翠冠梨生長發(fā)育的年份。

3.3.5 氣候適宜性區(qū)域

綜合分析影響建甌市翠冠梨生長發(fā)育的氣候適宜性指標,花果期陰雨日數和果實發(fā)育期日降水量在一個適中的范圍內,未出現陰雨日數過多或降水量過多導致不適宜翠冠梨生長的年份,而休眠期低溫寒積量、花期至幼果前期極端低溫是影響翠冠梨氣候適宜性的兩個關鍵因子。因此,綜合考慮建甌市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)翠冠梨生長發(fā)育的氣候適宜性指標及其出現概率,認為建甌市翠冠梨種植的氣候適宜區(qū)主要分布在海拔400～800m區(qū)域。該區(qū)域翠冠梨休眠期≤7.2℃的低溫寒積量大于800h,利于翠冠梨的冬季休眠。盡管該區(qū)域在翠冠梨花期和幼果前期有低溫凍害風險,但在大多數年份此風險都處在一個相對較低的水平,同時花果期陰雨日數中等,較適宜翠冠梨開花和果實發(fā)育;次適宜區(qū)主要分布在建甌市海拔200～400m區(qū)域,該區(qū)域翠冠梨休眠期≤7.2℃的低溫寒積量介于760～770h,部分年份的冬季低溫條件能滿足翠冠梨冬季休眠的需要,但也存在一些年份冬季低溫寒積量不夠,影響翠冠梨休眠?；ㄆ诤陀坠捌跇O端低溫均在0℃以上,不會造成凍害危害,同時花果期陰雨日數中等,較適宜翠冠梨開花和果實發(fā)育;不適宜區(qū)主要分布在建甌市海拔低于200m區(qū)域和海拔高于800m區(qū)域,該區(qū)域翠冠梨休眠期≤7.2℃的低溫寒積量小于750h,無法滿足翠冠梨冬季休眠需求,不適宜種植翠冠梨。

4 結論

①影響建甌市翠冠梨種植的主要氣候因子是休眠期≤7.2℃的低溫寒積量、花期至幼果前期極端最低氣溫、花果期陰雨日數和果實發(fā)育期陰雨日數。其中,制約因素主要是休眠期低溫寒積量、花期至幼果前期極端最低氣溫。

②建甌市翠冠梨種植的氣候適宜區(qū)主要分布在海拔400～800m區(qū)域,次適宜區(qū)主要分布在海拔200～400m區(qū)域,不適宜區(qū)主要分布在海拔低于200m區(qū)域和海拔高于800m區(qū)域。

③基于各鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域氣象站點氣象資料對建甌市翠冠梨種植進行氣候分析,得出的氣候適宜性區(qū)域基本能滿足種植需求的結論。但建甌市地形復雜,還需要考慮局地小氣候情況。因此,今后可結合GIS技術開展氣候適宜性精細區(qū)劃工作,為翠冠梨合理布局提供更有針對性的精細決策建議。