余 穎,王瑪麗,葉 瑋,吳利強,王曉丹,汪一鳴
(1.浙江師范大學地理與環境科學學院,浙江 金華321004;2.衢州市氣象局,浙江 衢州324000)
浙江省是我國柑橘的主要產地之一,也是我國柑橘單產最高的省份[1]。柑橘種植是浙江省的優勢產業之一,集中分布在甬臺溫沿海低山緩坡地帶和金麗衢杭西部丘陵地帶。據2009年鑒統計,浙江省有11個地市栽培柑橘,主要分布在衢州、臺州、麗水、金華、寧波等市[2]。金衢盆地是浙江省的主要產地之一,柑橘種植面積占全省總種植面積的41.68%,柑橘產量占全省總產量的40%左右。金衢盆地柑橘資源豐富,優良品種繁多,栽培歷史悠久,被農業部列入我國浙閩粵優勢柑橘產業帶[3-5]。
柑橘屬亞熱帶和熱帶常綠果樹,其生長狀況受氣候條件的制約,具有喜溫暖濕潤、怕寒冷、不耐干旱等生態氣候特性[3]。金衢盆地地處中亞熱帶,丘陵山地面積廣大,生產條件千差萬別,氣象條件也是影響金衢盆地柑橘發展和獲得穩產高產的重要因素。因此,研究柑橘生產的氣候環境對提高柑橘的產量、質量和促進柑橘產業的可持續發展有積極意義。從氣象方面分析了金衢盆地的各個氣象要素對柑橘生產的影響。
所引氣象數據均來自金華市氣象局和衢州市氣象局,地點包括金華、蘭溪、東陽、義烏、衢州、江山、常山、龍游、開化等12個城市,時段為2000年至2010年,氣象要素包括各月的氣溫(平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫)、降水量以及日照時數。12個城市的柑橘產量以及種植面積的數據均來自金華統計年鑒和衢州統計年鑒[4-5]。
對12個城市的柑橘種植面積和產量進行統計分析,根據所得各地區柑橘種植面積以及產量的百分比,將金衢盆地的12個城市分成3類,衢州、金華、常山、蘭溪是主要的柑橘產地,為第1類;江山、龍游、義烏、東陽的柑橘種植面積較小,但產量相對較高,為第2類;開化、武義、浦江、永康的柑橘種植面積較小、柑橘的產量也較低,歸為第3類。研究將主要分析第1類地區。
柑橘產量是在各種自然和非自然因素綜合影響下形成的,一般將柑橘的實際產量分為趨勢產量和氣象產量以及一部分隨機因素造成的產量,用公式表示為:
Y=Yt+Yr+e
式中Y為單位面積的實際產量,即為柑橘的單產,單位為t/hm2(下同);Yt為趨勢產量,由生產水平和社會經濟條件所決定,不同城市的科技和社會經濟條件的發展水平不同,每個城市的趨勢產量也就不同;Yr為氣象產量,由不同年份之間氣象條件的差異引起;e為隨機誤差,由隨機因素引起的產量偏差,因所占比例較小,一般忽略不計。
趨勢產量取決于社會經濟發展水平,在時間軸上呈一定的變化趨勢。具體處理時,把年序作為自變量,用趨勢擬合法模擬不同社會經濟發展水平下的柑橘趨勢產量。氣象產量可通過以下公式計算:
Yr=Y-Yt
最后利用spss軟件,分別將柑橘不同生長時期的平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、降水量及日照時數與柑橘的氣象產量進行相關分析,得出相關系數,以供分析研究。
如圖1所示,2000~2010年衢州、金華、常山、蘭溪這4個城市的氣溫變化基本一致,但衢州和常山的年平均氣溫低于金華和蘭溪。將柑橘種植面積與年平均氣溫進行相關分析可以發現,兩者呈現負相關關系。衢州、常山這2個城市的柑橘種植面積占金衢盆地柑橘種植總面積的50%以上,產量占金衢盆地總產量的63%。這表明,年平均氣溫對柑橘的生長有重要的影響,年平均溫度較低的地區適合種植柑橘。

圖1 2000~2010年衢州、金華、常山、蘭溪年平均氣溫變化
利用spss軟件對衢州、金華、常山、蘭溪11年間不同月份的平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫這3個氣溫要素與柑橘的氣象產量進行相關性分析,其結果如表1所示。

表1 衢州、金華、常山、蘭溪的氣象要素與柑橘氣象產量的相關系數
為了進一步探討氣溫對柑橘生長的影響,進行了不同城市氣象產量與月平均氣溫的相關性研究,結果顯示:氣溫及其變化對柑橘的不同生長期有不同的影響,而且對各個城市也有不同的影響。
在2月至3月的萌芽期,柑橘的氣象產量與平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫均呈正相關(表1),其中最高氣溫與柑橘的氣象產量相關性最強。顯然,最高氣溫相對增加,能夠促進柑橘萌芽,從而提高柑橘的產量。柑橘的萌芽期是柑橘豐產優質的基礎,所以該時期的氣溫要素是非常關鍵的。
4月份是柑橘的開花期,同時也是病蟲的滋生期。由于年平均氣溫不同,不同城市柑橘的開花期不同,城市的氣溫要素與柑橘氣象產量的相關系數的變幅從-0.551到0.438,存在較大的差異。這是因為該時期的溫度過低,柑橘的花期推遲,影響花的授粉,但是如果溫度過高,病蟲就會大量滋生,容易引起異常的落花落蕾。另外,氣溫的異常還會使柑橘生長發育出小花蕾、畸形花,從而影響柑橘的授粉。因此,氣溫將影響不同地區滋生的病蟲害的種類和程度,進而影響柑橘氣象產量。
柑橘的生理落果期在5月至7月,在此期間柑橘要進行2次生理落果。相關分析顯示,4個城市的最高溫度與氣象產量均呈正相關,常山的相關系數值達0.957,表明該時期較高的溫度會增加氣象產量,從而增加柑橘總產量。相反,這4個城市的最低溫度與柑橘氣象產量基本上呈負相關,說明在生理落果期,異常低溫會在一定程度上降低柑橘的氣象產量。有研究表明,5月上半月熱害即5月上半月最高氣溫在30℃以上天數和最高氣溫值與柑橘總產量有關,5月上半月的熱害與低溫凍害一樣容易造成落葉。根據從衢州市柑橘研究中了解到的資料,這種熱害也僅僅對溫州蜜柑有影響。6月份開始進入梅雨季節,此時,較高的溫度有利于柑橘的生長,但同時也會促進銹壁虱快速繁殖,促使柑橘黑點病的發生,影響氣象產量。
柑橘果實的膨大期是柑橘果實變大的時期,是柑橘果實發育的關鍵時期,也是提高柑橘產量的重要時期。8月份梅雨季節結束,是一年中氣溫最高的時候,9月會延續8月的晴熱。相關分析表明,4個城市的平均氣溫、最高氣溫和最低氣溫與柑橘的氣象產量均為負相關,相關系數的絕對值也普遍較大。因為這一時期的高溫會造成柑橘大量的裂果,明顯降低柑橘的氣象產量。在9月下旬,雖然高溫會逐漸減退,但柑橘紅蜘蛛的繁殖率明顯增大,如果沒有及時采取預防措施,會嚴重影響柑橘的品質。
10月和11月是柑橘的采摘期,此時的氣溫主要影響著柑橘的品質。衢州、常山和金華該時期的最高氣溫與柑橘氣象產量的相關系數絕對值均達到0.859及以上,表明氣溫適度降低會有利于柑橘產量的提高。因為該時段光照強度減弱,若溫度較高,則植物的呼吸作用比光合作用強烈,不利于柑橘糖分的累積,柑橘的品質也相應降低。所以,這個時期的高溫對柑橘的氣象產量有明顯的影響。
12月和1月是容易發生低溫凍害的時期,這個時期的低溫凍害會嚴重影響柑橘的氣象產量。尤其是1月份的低溫凍害,容易引起營養器官與生殖器官受害,甚至死亡現象。另外,2月份的氣溫日差較大,氣溫的回升與驟降均會導致凍害的發生。可見,柑橘凍害是影響柑橘生長和獲得高產穩產的突出問題。金衢盆地地形呈西南向東北敞開,冬季易受北方冷空氣侵入,低溫平流型凍害雪災常對柑橘生產構成威脅。凍害能夠使柑橘組織細胞間隙的自由水結冰,在細胞組織內形成冰粒,破壞細胞原生質結構和植物體內水分平衡。特別是對含水分較多的幼嫩組織,如葉、花、果以及未停止生長的幼梢受凍害尤為嚴重。
柑橘喜溫暖、濕潤的生態環境,其生長要求年降水量1 000~2 000 mm[6]。如圖2所示,衢州、金華、常山、蘭溪4個城市的年降水量基本上在1 000~2 000 mm之間,只有個別年份年降水量超過2000mm,表明這4個城市是適合柑橘生長的。

圖2 2000~2010年衢州、金華、常山、蘭溪年降水量變化
如表1所示,在柑橘的萌芽期和采摘期,降水量與柑橘的氣象產量大體呈負相關,而在其他生長時期,降水量與柑橘產量基本上呈正相關。這表明柑橘在萌芽和采摘的時候不需要太多的水。
在2月至3月的萌芽期,處于初春時節,時有冷空氣入侵金衢盆地,受特殊地形影響,冷空氣帶來的地形雨,同時導致氣溫大幅度降低,從而影響柑橘的萌芽、采摘,進而導致柑橘的減產。而在柑橘采摘的時候,更注重柑橘的品質,此時過多的降水會對柑橘的品質如外觀、糖度等產生不良影響。降水較少時,土壤處于干燥狀態時,有利于果實的著色、糖度的提高和品質的改善。
在柑橘的開花期,降水量與柑橘氣象產量的相關系數值普遍較小,表明此時的降水對柑橘的影響不大。在果實膨大期,降水量與柑橘氣象產量呈正相關,說明此時一定量的降水能夠促進柑橘更好的生長。數據表明,在柑橘生理落果時,金華、蘭溪2個地區的降水量與柑橘氣象產量呈正相關,衢州、常山呈負相關,且相關系數的絕對值較小,也說明該時期的降水量對柑橘的影響較小。
從降水來說,金衢盆地主要有2個降水期,一個是4~6月的梅汛期,另一個則是8~9月的臺汛期,對柑橘的影響都比較大。這2個時期內的降水量與柑橘氣象產量的相關性值有正有負,影響效果不同。在8月至9月,降水量與柑橘產量是以正相關為主。這是因為柑橘在不同的生長階段,柑橘的需水要求不同,所以在柑橘不同的生長時期,建議橘農們采取不同的措施。
光照是植物生長和發育的必要條件之一,柑橘雖然是耐陰性較強的植物,但要優質豐產仍需要良好的日照,一般年日照時數為1 200~2 200 h,柑橘就能正常生長。衢州、金華、常山、蘭溪4個城市年日照時數變化如圖3所示,在日照時數的適度范圍內,衢州和金華的年日照時數明顯高于常山和蘭溪的年日照時數。根據2010年統計數據,衢州柑橘單產14.44 t/hm2,金華柑橘單產14.09 t/hm2,均高于常山、蘭溪。在一定的日照時數范圍內,年日照時數越多,柑橘總產量越高。

圖3 2000~2010年衢州、金華、常山、蘭溪年日照時數變化
如表1所示,開花期和果實膨大期的日照時數與柑橘氣象產量均呈顯著負相關,而萌芽期、采摘期的相關系數值均為正。結果表明,在柑橘的開花期,日照時數與氣象產量之所以呈負相關,是因為該時期正處于春天,也是病蟲的滋生期,較長的光照會促進病蟲的生長,進而影響氣象產量。在柑橘開花和果實膨大時,對日照需求較小,若此時出現較長時間的晴天則不利于柑橘的生長。10月和11月的日照時數則會影響著柑橘的品質,在這個時期日照時數越長,光合作用越強烈,柑橘糖分積累越多,柑橘品質越高。在柑橘的生理落果期,常山的氣象產量與日照時數呈顯著正相關,而其余城市呈負相關,表明不同地區的光照對氣象產量的影響不同,這種差異可能是由柑橘的品種引起的。
試驗研究表明,在衢州、金華、常山、蘭溪4個主產城市,各個氣象要素對柑橘氣象產量均產生了一定影響,且對柑橘不同生長時期的影響不同。
(1)萌芽期,柑橘氣象產量與最高氣溫、日照時數均呈正相關,與降水量呈負相關,且相關性較強。這表明氣溫越高、日照時數越長、降水量越少,柑橘萌芽率越高。
(2)開花期,平均氣溫、日照時數與柑橘氣象產量相關性較強,且均呈負相關,因為在該時期較高的溫度和充足的光照,雖然提高了柑橘的開花率,但也加快了病蟲害的滋生,引起柑橘異常的落花落蕾,進而影響著柑橘氣象產量。降水在這一時期對柑橘氣象產量的作用不明顯。
(3)生理落果期,平均氣溫、最高氣溫與柑橘氣象產量大體上呈正相關,日照時數大體上呈負相關,只有常山地區呈正相關,這可能是由常山種植的柑橘以胡柚為主,不同于其余城市而引起的。降水在這一時期對柑橘的影響不明顯。
(4)果實膨大期,溫度、日照時數與柑橘氣象產量均呈負相關,與降水量呈正相關。這是因為柑橘果實膨大需要大量的水分,而過高的氣溫和過長的日照時數會引起果實的裂果、落果,從而降低柑橘的產量。
(5)采摘期,氣象要素主要影響著柑橘的品質。該時期日照時數與柑橘氣象產量呈正相關,因為充足的光照會增加柑橘的甜度。而最高氣溫與柑橘氣象產量呈負相關,且相關性較強。這是因為過高的溫度會抑制光合作用,增強呼吸作用,不利于糖分的積累。
[1]沈兆敏.我國柑橘產銷現狀、問題及對策[J].果業論壇,2012,(3):3-4.
[2]浙江省統計局.浙江統計年鑒2009[M].北京:中國統計出版社,2010.
[3]孫 偉,王秀珍,黃敬峰,等.低溫凍害對浙江省柑橘生產的研究[J].科技通報,2011,(1):32-37.
[4]金華市統計局.金華統計年鑒2011[M].北京:中國統計出版社,2012.
[5]衢州市統計局.衢州統計年鑒2011[M].北京:中國統計出版社,2012.
[6]黃壽波,金志鳳.柑橘優質高產栽培與氣象[M].北京:氣象出版社,2010.