北京市昌平區(qū)蘋果生育期氣象條件分析與氣候品質(zhì)認(rèn)證

田東霞 李秋月

摘要? ? 本文基于昌平國家觀測站和流村自動(dòng)氣象站氣象數(shù)據(jù)，分析昌平區(qū)蘋果生育期內(nèi)氣象條件、氣象災(zāi)害對蘋果品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，2018年氣象條件中，氣溫和日照條件有利于蘋果生長、發(fā)育、著色等品質(zhì)形成;低溫和降水量對蘋果生長膨大造成不利影響，管理上采取防凍害、灌溉等措施保障了蘋果品質(zhì)。通過對蘋果果樹生長立地條件、果品生長氣候條件、果品經(jīng)營主體生產(chǎn)管理?xiàng)l件等進(jìn)行綜合評(píng)分，昌平區(qū)蘋果氣候品質(zhì)被認(rèn)證為特優(yōu)。該研究得出的氣候品質(zhì)認(rèn)證指標(biāo)體系，為果品注入氣象科技內(nèi)涵的同時(shí)，對蘋果生長和生產(chǎn)管理?xiàng)l件提供了決策依據(jù)。

關(guān)鍵詞? ? 生育期;氣象條件分析;災(zāi)害應(yīng)對措施;氣候品質(zhì)認(rèn)證;北京;昌平區(qū)

中圖分類號(hào)? ? S665.1? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A

文章編號(hào)? ?1007-5739（2019）16-0095-03? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

Abstract? ? Based on the meteorological data of Changping National Observatory and Liucun Automatic Weather Station，we analyzed the effects of meteorological conditions and meteorological disaster during growth period on apple quality.The results showed that temperature and sunshine of 2018 were conducive to the growth，development，coloring，etc;low temperature and precipitation had an adverse effect on fruit expanding growth;management measures such as freezing damage prevention and irrigation could ensure the formation of apple quality.The climate quality of Changping apple was certified as excellent by comprehensively evaluating the growth conditions of apple fruit trees，the climatic conditions for fruit growth，and the production management conditions for fruit business entities.The certification index system of apple climatic quality derived by this study not only inject meteorological science and technology into fruit quality，but also provide decision-making basis for agricultural management.

Key words? ? growth period;meteorological conditions analysis;disaster countermeasure;certification of climatic quality;Beijing;Changping District

昌平區(qū)位于北京西北部，是北京主要的蘋果產(chǎn)區(qū)，年產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蘋果2萬t，給昌平區(qū)帶來了較大的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。蘋果在生長過程中，氣象條件是影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)境因素，每年出現(xiàn)的寒潮、大風(fēng)、冰雹、強(qiáng)降雨、低溫寡照等災(zāi)害性天氣對蘋果品質(zhì)和產(chǎn)量的影響較大。農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證是提升農(nóng)產(chǎn)品市場價(jià)值的有效手段[1]，是以天氣氣候?qū)r(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)影響的優(yōu)劣等級(jí)進(jìn)行評(píng)定，依據(jù)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)與氣候的密切關(guān)系，通過相關(guān)數(shù)據(jù)的采集收集、實(shí)地調(diào)查、試驗(yàn)、對比分析等技術(shù)手段，科學(xué)設(shè)置認(rèn)證氣候條件指標(biāo)，建立認(rèn)證模式，綜合評(píng)價(jià)確定氣候?qū)ιa(chǎn)階段的農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)影響的優(yōu)劣，最終評(píng)定出農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)等級(jí)。

近年來，不少學(xué)者開展了農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證工作[2-6]，氣候品質(zhì)論證工作作為氣象為農(nóng)的前沿業(yè)務(wù)，融合于氣象大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，以“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”和智慧氣象服務(wù)為驅(qū)動(dòng)，有助于發(fā)展精細(xì)農(nóng)業(yè)、高效農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)，提高農(nóng)業(yè)質(zhì)量效益和競爭力，實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型。北京將國家地理標(biāo)志農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證工作納入了北京市《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”的實(shí)施意見》和北京市政府2017年“折子工程”中，以加強(qiáng)農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)任務(wù)。開展面向新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體直通式氣象服務(wù)，是貫徹落實(shí)中央一號(hào)文件精神的重要舉措。

本文通過分析氣象要素與蘋果生長發(fā)育條件關(guān)系得出氣候品質(zhì)認(rèn)證指標(biāo)體系，并通過蘋果氣候適宜性區(qū)劃指標(biāo)、當(dāng)年生長氣候條件、企業(yè)生產(chǎn)管理?xiàng)l件對認(rèn)證區(qū)域內(nèi)2018年蘋果氣候品質(zhì)等級(jí)進(jìn)行了評(píng)估。本研究一方面可以為蘋果開展氣候品質(zhì)認(rèn)證，提高農(nóng)產(chǎn)品市場競爭力，為開展其他作物氣候品質(zhì)認(rèn)證提供參考依據(jù);另一方面為農(nóng)產(chǎn)品生長和生產(chǎn)管理提供了決策依據(jù)。

1? ? 研究區(qū)概況及分析方法

昌平區(qū)屬暖溫帶、半濕潤大陸性季風(fēng)氣候。春季干旱多風(fēng)，夏季炎熱多雨，秋季涼爽，冬季寒冷干燥。昌平區(qū)年平均氣溫為12.2 ℃，年極端最高氣溫41.2 ℃，出現(xiàn)在2002年7月14日，年極端最低氣溫-19.6 ℃，出現(xiàn)在1969年2月24日。其中，7月最熱，平均氣溫為25.0 ℃;1月最冷，平均氣溫為 -3.9 ℃;平均無霜期平均多達(dá)209 d。昌平區(qū)年降水量為542.9 mm，降水主要集中在夏季，為407.5 mm，占全年降水的75%。昌平區(qū)主要?dú)庀鬄?zāi)害有暴雨、沙塵、冰雹、高溫、大風(fēng)等，這些氣象災(zāi)害往往對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成重大損失。

以北京市昌平區(qū)富士蘋果為研究對象，運(yùn)用昌平國家觀測站和流村自動(dòng)站氣象數(shù)據(jù)（由于流村自動(dòng)站為六要素氣象站，本文日照數(shù)據(jù)采用昌平國家觀測站數(shù)據(jù)，其他氣象因子數(shù)據(jù)均采用流村自動(dòng)站數(shù)據(jù)），通過查閱文獻(xiàn)、專家咨詢等方法，分析昌平富士蘋果生長過程中所需的氣象條件，再根據(jù)生長過程中的氣象因子與氣候品質(zhì)的關(guān)系，形成昌平區(qū)富士蘋果氣候品質(zhì)認(rèn)證指標(biāo)體系，對2018年流村王園果園富士蘋果進(jìn)行認(rèn)證。

2? ? 蘋果生育期內(nèi)氣象條件分析及災(zāi)害應(yīng)對措施

通常蘋果生育期分為萌芽期、開花期、坐果期、果實(shí)生長期、膨大期、著色期、休眠期。通過查詢流村王園果園種植基地蘋果生長記錄，在生長發(fā)育過程中，果實(shí)生長期平均氣溫為24～35 ℃、果實(shí)膨大期降水量>200 mm、著色期日較差 >11 ℃及日照時(shí)數(shù)>200 h對昌平富士蘋果品質(zhì)有積極影響。影響品質(zhì)的氣象災(zāi)害有很多[7-14]，主要有花期凍害、花期連陰雨、果實(shí)生長期冰雹、膨大期干旱、著色期連陰雨等，根據(jù)分析可知，當(dāng)花期溫度<0 ℃、生長期出現(xiàn)冰雹、膨大期降水量 <200 mm、著色期連陰雨>3 d對果品品質(zhì)有消極影響。

2.1? ? 萌芽期

一般于4月清明前后進(jìn)入萌芽期。春季出現(xiàn)強(qiáng)降溫天氣，可能造成幼芽受凍，影響產(chǎn)量和品質(zhì)。當(dāng)遇到低溫凍害天氣時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況采取萌芽前后澆水、給蘋果樹噴鹽水、煙熏等方法防止凍害。

2.2? ? 開花期及坐果期

4月下旬至5月上旬為開花期，隨后進(jìn)入坐果期。蘋果花期的受凍臨界溫度為0 ℃。開花期出現(xiàn)嚴(yán)重的霜凍時(shí)可能引起蘋果花或花蕾受凍脫落，花期出現(xiàn)陰雨天累計(jì)日數(shù)超過4 d影響花期時(shí)間，應(yīng)密切關(guān)注天氣變化，及時(shí)采取預(yù)防措施。

2.3? ? 生長期

6—9月為果實(shí)生長期，是蘋果產(chǎn)量和質(zhì)量形成的關(guān)鍵時(shí)期。蘋果生長期的平均氣溫以24～35 ℃為宜。溫度過高對蘋果生長發(fā)育不利，氣溫≥35 ℃時(shí)，光合強(qiáng)度下降、呼吸作用提高，對果實(shí)品質(zhì)和耐貯性產(chǎn)生不利的影響[15]。生長期出現(xiàn)冰雹氣象災(zāi)害會(huì)造成蘋果樹葉、果實(shí)受損。

2.4? ? 膨大期

8月為果實(shí)膨大期，其間累計(jì)降水量>200 mm有利于果實(shí)膨大。膨大期降水量主要影響單果重，降雨多可使細(xì)胞體積膨大，從而增加單果重。干旱是果實(shí)膨大期的重要?dú)庀鬄?zāi)害，膨大期應(yīng)及時(shí)灌水，促進(jìn)果實(shí)膨大與花芽發(fā)育。

2.5? ? 著色期

9月中旬至10月中下旬為著色期。著色期氣溫日較差大的地區(qū)有利于蘋果著色和糖分積累，形成優(yōu)質(zhì)蘋果。光照條件決定了果實(shí)的著色情況，對果實(shí)糖分和營養(yǎng)物質(zhì)等風(fēng)味形成也起到重要的作用。著色期（9月20日至10月15日）氣溫日較差>11 ℃、累計(jì)日照時(shí)數(shù)>200 h有利于果實(shí)著色。當(dāng)連陰天氣超過4 d以上，利用晴好天氣及時(shí)對果實(shí)進(jìn)行摘袋、轉(zhuǎn)果、增加光照、鋪反光膜等手段，加快果實(shí)著色，提高果實(shí)的品質(zhì)。遇5級(jí)或以上風(fēng)力，應(yīng)對幼樹或根基不穩(wěn)的果樹進(jìn)行加固，秋季應(yīng)及時(shí)對成熟的果實(shí)進(jìn)行采摘，防止風(fēng)吹落果實(shí)，造成果實(shí)機(jī)械損傷，影響品質(zhì)。

2.6? ? 休眠期

11月下旬至翌年3月下旬為休眠期。最冷月平均氣溫 -10～10 ℃能滿足蘋果對低溫的要求，如果低溫不足，往往使次年蘋果樹發(fā)芽延遲，花芽發(fā)育不良。多數(shù)蘋果品種可耐 -30～-25 ℃的低溫，冬季當(dāng)外界溫度低于蘋果生育期對應(yīng)最低溫度（≤-30 ℃）時(shí)，可能造成果樹受凍死亡，應(yīng)及時(shí)采取給果樹包草簾、草席等措施防止受害。

3? ? 建立蘋果生長氣候品質(zhì)認(rèn)證指標(biāo)

與昌平區(qū)農(nóng)業(yè)、園林相關(guān)部門相關(guān)專家共同建立富士蘋果氣候品質(zhì)認(rèn)證指標(biāo)評(píng)分值（W），評(píng)分值由蘋果果樹生長立地條件得分（X1）、本年度果品生長氣候條件得分（X2）和果品經(jīng)營主體生產(chǎn)管理?xiàng)l件得分（X3）三大部分組成。

其中，W表示認(rèn)證得分，W≥90分為特優(yōu)，80≤W<90分為優(yōu)，W<80分不評(píng)分。

3.1? ? 果品生產(chǎn)立地條件得分

立地條件（X1）是指植物生長所需的氣候、地貌、土壤條件等各種外部因子的綜合體現(xiàn)。因此，根據(jù)立地條件對果品生產(chǎn)的影響，將其劃分為適宜（100分）、基本適宜（90分）和不適宜（80分）3個(gè)等級(jí)。

3.2? ? 本年度果品生長氣候條件評(píng)分

本年度果品生長氣候條件得分（X2）包括本年度果品生長氣候資源評(píng)分（α）及本年度氣象災(zāi)害評(píng)分（β）2部分。

其中，α1為果實(shí)生長期平均氣溫，α2為果實(shí)膨大期降水量，α3為著色期日較差，α4為日照時(shí)數(shù)。評(píng)分細(xì)則如表1所示。

其中，β1為花期凍害，β2為盛花期連陰雨，β3為冰雹，β4為果實(shí)膨大期干旱，β5為著色期連陰雨。各氣象災(zāi)害指標(biāo)界定如下：無災(zāi)害評(píng)分為0;輕度、中度、重度災(zāi)害評(píng)分分別為5、10、15分。 β1花期凍害，災(zāi)害影響時(shí)段為4月5—30日; β2花期連陰雨，災(zāi)害影響時(shí)段為4月25日至5月5日; β3冰雹，災(zāi)害影響時(shí)段為6月1日至9月30日; β4果實(shí)膨大期干旱，災(zāi)害影響時(shí)段為8月1—31日; β5著色期寡照，災(zāi)害影響時(shí)段為10月1—15日（表2）。

3.3? ? 當(dāng)年果品經(jīng)營主體生產(chǎn)管理?xiàng)l件評(píng)分（X3）

其中，γ1為果品生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與安全生產(chǎn)規(guī)范制定執(zhí)行情況，γ2為當(dāng)年果品“三品”認(rèn)證情況，γ3為當(dāng)年果品品質(zhì)指標(biāo)現(xiàn)場抽檢情況。

4? ? 果品認(rèn)證情況

從2017年開始，北京市昌平區(qū)氣象局與北京市氣候中心結(jié)合昌平區(qū)蘋果文化節(jié)，利用氣候品質(zhì)認(rèn)證指標(biāo)先后對昌平區(qū)5家合作社富士蘋果開展了氣候品質(zhì)認(rèn)證工作，為昌平蘋果的市場推廣提供了具有科技含量的專業(yè)參考依據(jù)，讓更多果園、種植大戶享受到“智慧氣象”帶來的便利與成效，提升了昌平區(qū)蘋果的市場競爭力和品牌效應(yīng)，為昌平區(qū)蘋果帶來了較大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。本文以2018年昌平區(qū)流村王園果園為例介紹認(rèn)證過程及結(jié)果。

4.1? ? 認(rèn)證區(qū)域條件

認(rèn)證區(qū)域?yàn)楸本┦胁絽^(qū)流村王園果園，位于流村鎮(zhèn)王家園村，地處太行山腳下，三面環(huán)山，生態(tài)環(huán)境良好，無污染企業(yè)，地處溫帶地區(qū)，生產(chǎn)區(qū)自然條件良好。園區(qū)果樹品種主要有蘋果富士一系、二系、桑沙、亞塔卡、小國光、金帥等。該認(rèn)證區(qū)域?qū)俑皇刻O果氣候區(qū)劃最適宜種植區(qū)，本年度生育期內(nèi)光照條件良好，氣溫日較差較適宜，光、溫、水等氣候資源匹配良好。生產(chǎn)基地地勢平坦，土壤肥沃，灌溉條件便利，生產(chǎn)基地內(nèi)及周邊無任何污染源。

4.2? ? 候適宜性區(qū)劃指標(biāo)評(píng)分（X1）

根據(jù)蘋果農(nóng)業(yè)氣候資源區(qū)劃結(jié)論，并綜合考慮果品生產(chǎn)立地條件，委托認(rèn)證的北京流村王園果園蘋果主要生產(chǎn)區(qū)屬于最適宜栽培區(qū)，X1項(xiàng)得分為100分。

4.3? ? 年度果品生長氣候條件得分（X2）

4.3.1? ? 氣候資源評(píng)分（α）。根據(jù)富士蘋果氣候品質(zhì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，本年度氣候資源評(píng)分為96分，具體評(píng)分如表3所示。

4.3.2? ? 氣象災(zāi)害評(píng)分（β）。2018年春季出現(xiàn)強(qiáng)降溫過程，極端最低氣溫為0 ℃，對蘋果開花授粉略有影響;果實(shí)膨大期降水量略有不足，對蘋果膨大生長略有不利。但果園根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)進(jìn)行防凍害保護(hù)、科學(xué)灌溉等措施，故對其質(zhì)量和產(chǎn)量影響不大。根據(jù)富士蘋果氣候品質(zhì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，本年度氣象災(zāi)害評(píng)分（β）為4.0分，具體評(píng)分見表4。

4.3.3? ? 果品生長氣候條件得分。根據(jù)富士蘋果氣候品質(zhì)認(rèn)證評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和公式（2），本年度果品生長氣候條件X2得分為92分。

4.4? ? 生產(chǎn)管理?xiàng)l件評(píng)分（X3）。

X3項(xiàng)最終得分為96.0分，具體評(píng)分見表5。

4.5? ? 認(rèn)證結(jié)論

根據(jù)氣候品質(zhì)認(rèn)證指標(biāo)體系和公式（1），本次認(rèn)證最終得分94.8分，2018年度認(rèn)證區(qū)域果品氣候品質(zhì)等級(jí)為特優(yōu)。

5? ? 結(jié)論與討論

（1）通過分析蘋果生育期內(nèi)氣象條件、氣象災(zāi)害與氣候品質(zhì)的關(guān)系，得出昌平區(qū)蘋果氣候品質(zhì)認(rèn)證指標(biāo)體系，同時(shí)對蘋果生長和生產(chǎn)管理提供了決策依據(jù)。

（2）花期（2018年4月）出現(xiàn)降溫天氣，對蘋果開花授粉有一定影響;果實(shí)膨大期（8月）出現(xiàn)干旱天氣，降水量略不足，對蘋果膨大生長略有不利。但通過防凍害、增加灌溉等管理措施降低不良影響，使流村王園果園的富士蘋果品質(zhì)和產(chǎn)量得到了保障。

（3）通過對蘋果生長立地條件、果品生長氣候條件、經(jīng)營主體生產(chǎn)管理?xiàng)l件綜合評(píng)分，對昌平富士蘋果進(jìn)行氣候品質(zhì)認(rèn)證，認(rèn)證為特優(yōu)。氣候品質(zhì)認(rèn)證為果品注入科技內(nèi)涵，貼上氣象“身份證”，增加了果品市場競爭力和品牌效應(yīng)。

6? ? 參考文獻(xiàn)

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