寧陵酥梨氣候品質認證技術研究

史桂芬 成林 李國棟

摘要：酥梨是寧陵的特色主導果業，探索和推廣酥梨氣候品質認證技術方法，對合理利用氣候資源、提升酥梨品質和市場競爭力有顯著的社會效益和經濟效益。酥梨品質與當年氣象條件關系密切，利用寧陵縣氣象觀測資料、酥梨發育期資料和梨果品質鑒定數據，以影響酥梨品質的氣候適宜性區劃、2017年酥梨生長氣象條件和生長期內的氣象災害、果園管理水平為主要評價指標，結合酥梨農業氣象指標，進行綜合分析評估并賦予權重評分，將酥梨的氣候品質分為特優、優、良3個等級。探索酥梨氣候品質認證技術方法，設計酥梨氣候品質認證指標，建立氣候品質認證公式，制作并頒發氣候品質認證報告。

關鍵詞：寧陵酥梨;氣候品質認證技術;生長氣象條件;氣象災害;果園管理水平;評價模型

中圖分類號： S162.5+5 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2020）15-0176-06

河南省寧陵縣是“中國酥梨之鄉”，種植面積近1.6萬hm2，年產酥梨5億kg，寧陵酥梨色澤金黃，皮薄肉嫩，脆甜無渣，含糖量高達15%，并含有磷、鐵、維生素C等多種元素和維生素。寧陵縣距今已有700多年的酥梨栽培歷史，1998年被原農業部列為優質酥梨生產基地縣。寧陵酥梨是河南省名優產品，2004年被原農業部認證為國家級無公害農產品，2005年被認定為國家地理標志保護產品[1]。寧陵酥梨為發展縣域經濟、助推農民脫貧致富發揮了重要作用。

農產品氣候品質認證是通過消費者和生產銷售者之外的、有氣候認證資質的、第三方對影響產品品質的氣候、條件優劣等級評定，是當前國際通用的農產品和食品質量安全管理方法[2-3]。2018年10月1日起正式實施新版《河南省氣候資源保護與開發利用條例》，第四章第三十一條提出“省氣象主管機構可以會同有關部門，根據氣候特點、氣候資源探測資料和氣候資源區劃成果等，推動農產品氣候品質認證工作的開展，發展精品農業，打造特色品牌”。2012年原浙江省氣象局首創性地對安吉白茶進行氣候品質認證后，各地陸續開展為特色農產品氣候品質評價相關氣象服務[4]，并成為農產品認證體系的重要組成部分[5]。近年進行氣候品質認證的農產品有小麥、水稻、蘋果、臍橙、梨、桃、獼猴桃、葡萄、丑柑、核桃、西瓜、楊梅、草莓、茶葉、銀耳、辣椒、枸杞、青稞等[6-10]。2012年寧波對楊梅、2014年浙江臺州對“黃蜜”西瓜、2015年新疆對黑小麥、2015年山西隰縣對玉露香梨進行了氣候品質認證。2015年浙江麗水先后完成了云和仙宮雪梨、龍泉紅心獼猴桃、松陽茶葉等四大類10余批次的農產品氣候品質論證。2016年江西省完成了對贛南臍橙的氣候品質認證。2017年5月甘肅省開始對麥積區南山花牛蘋果展開氣候品質認證工作，同年9月武威市為古浪伊禧堂紅禿頭旱地小麥、天祝雪峰源高海拔紫葉紅筍、億利鮮紅枸杞和涼州皇冠梨頒發了農產品氣候品質認證優質標識。2017年6月西藏自治區日喀則市開始對青稞展開氣候品質認證工作。北京市先后對平谷大桃、懷柔板栗、門頭溝京白梨、昌平蘋果、密云葡萄、通州張家灣葡萄和房山釀酒葡萄等7種特色果品進行評定認證。河南省氣象科學研究所分別于2016、2017、2018年對三門峽靈寶寺河蘋果、信陽毛尖茶葉和柘城辣椒進行氣候品質認證。

國內對梨的氣候品質認證目前有玉露香梨、祁縣酥梨、鷹潭早熟梨[11]、門頭溝京白梨、庫爾勒香梨[12]和碭山酥梨[13]的氣候品質認證。河南省有4處特色農業觀測項目果樹類梨的觀測站點，寧陵是其中之一。開展寧陵酥梨氣候品質認證工作是履行公共氣象服務職能，為農服務的一個重要項目。這能提高果品市場競爭力，為消費者選購酥梨提供科學依據，提升酥梨果品品質，增加果農收入，推動商丘氣候品質認證工作開展和精品果業發展。

1 資料與方法

1.1 資料來源

氣溫、降水、日照時數、風速、高溫日數等氣象資料來自寧陵縣國家級地面氣象觀測站，氣候平均值采用1981—2010年統計平均值。酥梨生育期歷史物候觀測依據《農業氣象觀測規范（上卷）》進行觀測[14]，商丘市氣象局農業氣象中心、寧陵縣氣象局對酥梨進行物候觀測并提供相關資料。結合寧陵酥梨果園管理的實地調查和走訪，進行生育期觀測和文獻收集。鮮梨質量等級要求和理化指標依據GB/T 10650—2008《鮮梨》[15]，品質資料來自寧陵縣氣象局委托中國農業科學院鄭州果樹研究所鑒定。

1.2 寧陵酥梨氣候品質認證技術方法

利用統計分析法、加權平均法、主成分分析法、多元線性回歸分析等，進行氣象數據采集、梨樹物候期觀測、梨果品質鑒定分析、調查試驗等，根據農產品品質與氣候的關系，取氣候適宜性指標、當年生育期內氣象條件和氣象災害、果園管理水平為主要評價指標，結合酥梨生長期農業氣象指標，用評分方式對當年梨果進行綜合評定，將氣候品質分為特優、優、良3個等級。綜合分析國內多個果品認證經驗模型，通過分析歷史產量、品質與氣候條件的關系，確定影響品質的主要氣象因子，建立本地的氣候條件認證指標和模式[16]，技術路線見圖1。

2 寧陵酥梨氣候品質認證評分依據與評價模型

2.1 寧陵酥梨生長氣候條件及常年物候期

寧陵縣酥梨基地處于寧陵縣北部黃河故道有機農業示范區，屬暖溫帶半濕潤季風氣候，常年平均氣溫14.2 ℃，降水量721.8 mm，日照時數 2 068.7 h，無霜期216 d，≥10 ℃的年積溫 4 760.0 ℃。最冷月1月平均氣溫-0.1 ℃，最熱月7月平均氣溫26.9 ℃。年極端最低氣溫-17.0 ℃，極端最高氣溫43.5 ℃。地勢平坦，土壤肥沃，雨量豐沛，日照充足，酥梨生長季日均氣溫為20 ℃左右，生育期內各氣象要素常年值見表1，自然條件非常適合酥梨生產。影響酥梨品質的主要氣象災害為低溫凍害、干旱、連陰雨、高溫熱害、大風和冰雹。

根據多年物候期觀測資料，寧陵酥梨萌芽期在3月初至3月底，4月初至4月中旬為開花期，花期持續約10 d，7月上旬至9月上旬為果實迅速膨大期，9月上中旬至10月初為成熟采摘，休眠期在10月中上旬至次年2月下旬，4—9月為主要生長季，果實發育期180～185 d（表2）。

2.2 寧陵酥梨生長期主要農業氣象指標

寧陵酥梨生長期氣候條件指標包括氣候資源和氣象災害影響，氣候資源占80%，氣象災害影響約占20%。前人關于氣候條件對梨果品品質的影響研究表明，影響酥梨果實品質的氣象因素為氣溫、降水、日照狀況、風速、晝夜溫差、日最高氣溫≥35 ℃ 時間、≥10 ℃積溫、冰雹等。氣候條件對果實膨大、維生素C含量、含酸量、果實色澤等果品品質有影響[17-20]。各物候期氣候因子對酥梨生長發育和品質的影響程度不同[21]。關鍵物候期的主要氣象因子如下：（1）萌芽和開花期，氣溫在0 ℃以下的晚霜凍，花和芽均可能受害，氣溫下降到-4～-6 ℃[22]，受凍害的花可達7～8成，氣溫越低，受害的程度越重。開花和花粉發芽均需要10 ℃以上氣溫[23]，當氣溫低于10 ℃時，開花遲緩，影響受精坐果。3～5 ℃時花粉易受傷害，氣溫持續15 ℃以上可促進開花進程[19]。果實膨大期連續高溫不利于果實膨大，甚至出現日灼。（2）4月降水影響梨樹開花授粉和坐果率。7—9月果實膨大期降水量直接影響酥梨果形大小、味道濃淡，降水量大則果形大，果實含水量高;成熟期降水少，則果實含水量低、味濃[24]。9—10月降水量影響果實可溶性固形物含量[25]。（3）日照時數影響酥梨的單果質量、可溶性固形物含量和總糖含量[26]。風速影響酥梨開花期授粉，盛花期均勻、較低的風速利于酥梨授粉[27]。6—8月風力≥8級，8—9月風力>6級，會造成梨樹嚴重落果且梨果越大越接近成熟，能承受的風力越小。4—9月可能出現的冰雹災害來勢猛，預防不及，造成落果[28]。

2.3 寧陵酥梨氣候品質認證評分公式

農產品氣候品質認證賦予氣候適宜性、當年生長期內氣象條件和氣象災害、果園管理水平不同權重，根據酥梨氣候品質認證技術標準體系，制定酥梨氣候品質認證評分公式為：W=0.3X1+0.5X2+0.2X3，W表示認證得分，W ≥ 90分為“特優”等級，80分≤W<90分為“優”等級，W<80分為“良”等級。

X1代表酥梨氣候適宜性區劃指標，權重為30%。表3中各指標的權重為25%，最適宜區、適宜區、次適宜區分別評分為100、90、80分。

X2代表本年度酥梨生長氣象條件評分，占權重50%。X2=α-β，α為氣候資源評分，β為氣象災害評分（表4）。α=0.15α1+0.15α2+0.15α3+0.15α4+0.15α5+0.1α6+0.15α7;β=2 × （0.1β1+0.2β2+0.2β3+0.1β4+0.3β5+0.1β6）。影響酥梨果品氣候資源評價指標的主要氣候因子有花期時間、花期溫度、果實膨大期內日照時數、高溫持續時間和降水量、果實著色期日較差、休眠期氣溫、采摘前20 d內的日照時數和日較差（表5）。對主要氣候因子的影響程度賦予相應權重，對各氣候因子的情況綜合分為100分（好）、80分（中）和60分（差）。酥梨主要氣象災害為低溫凍害、高溫熱害、干旱、長連陰雨、大風、冰雹。氣溫在0 ℃以下的晚霜凍，花和芽均可受害，氣溫下降到-4～-6 ℃，受凍害的花可達7～8成，氣溫越低受害的程度越重。6—8月風力≥8級，8—9月風力>6級，會造成梨樹嚴重的落果，且梨果越大越接近成熟，承受的風力越小。冰雹災害從4—9月都可出現，冰雹災害的特點是：來勢猛，預防不及，造成落果。按影響大小分別賦予10%、20%、20%、10%、30%、10%權重。

X3代表果園管理條件，占權重20%。評分依據實地調查以下各項：產地生產環境、標準化生產技術、質量安全技術規范、質量抽查，各占25%權重。依據每項生產規范，綜合評分，均分為100分（好）、80分（中）和60分（差）。

以上評分標準評分時結合參考寧陵酥梨農業氣象指標表（表3、表4）。

2.4 寧陵酥梨氣候品質評價模型構建

選取酥梨生長過程中6個生育期（表2），測定日照時數、日照百分率、日最高氣溫、日最低氣溫、日平均氣溫、氣溫日較差、降水量、相對濕度、風速9個氣象因子，單果質量、橫徑、果形指數、可食率、果實硬度、果皮厚度、可溶性固形物含量、總糖含量、糖酸比、維生素C含量、著色度、光潔度、成熟度等梨果實質量品質鑒定數據和理化指標。鮮梨質量等級要求和理化指標依據GB/T 10650—2008《鮮梨》[15]，酥梨鮮果按國標要求分為特優等果、優果和良等果，其中各等級果應符合表6的理化指標要求。

研究各物候期各氣象因子與梨果品質的相關系數;對比分析單果質量、果形指數、果實硬度、可溶性固形物含量等與不同物候期的不同氣象因子之間的關系，得出相應的多元回歸方程;使用SPSS統計軟件，對酥梨品質指標進行主成分提取，再用聚類分析法對各指標進行劃分;利用逐步回歸方法、灰色關聯度分析等方法，得出影響酥梨品質形成的主要氣象因素并構建氣候品質評價指標及模型（圖2）。

3 結論與討論

酥梨生長過程中，光照、濕度、溫度、降水和氣象災害等氣候條件直接影響酥梨品質。氣象部門開展寧陵酥梨氣候品質認證，把酥梨生長過程中的氣候條件和質量聯系起來，為氣候對梨果品質影響的優劣等級做評定，通過認證為梨果貼上“氣候身份證”，使消費者通過氣候品質等級認證標志了解果品質量，有利打造特色優勢果品品牌，助力農業經濟發展。

從酥梨的氣候適宜性區劃指標、當年果品生長氣候條件分析、物候期的氣象災害、酥梨農業氣象指標、果品取樣品質鑒定、氣候品質評價等方面綜合對酥梨品質等級做出評定，按氣候品質優劣分為特優、優、良好3個等級， 制作并頒發酥梨氣候品質認證報告，為果園設計氣候品質認證標識。

通過分析歷史和當年氣象資料，對酥梨品質質量指標進行檢測，依據酥梨品質與氣候的相關關系;通過氣象要素觀測、發育期生長要素觀測等進行相關試驗、對比分析當年產量、品質與氣象因子的關系;確定影響酥梨品質的主要氣候條件和主導因素，歸納出對酥梨不同物候期有重要影響的氣候條件，設置認證氣候條件指標，建立酥梨氣候品質認證模型和等級評價認證指標體系。通過認證模型綜合評價氣候對酥梨品質的影響，最終評定出酥梨氣候品質等級。

寧陵酥梨氣候品質認證是一種新的為農服務途徑，根據酥梨生長需要的氣象指標，在各個生育期為酥梨種植基地開展特色氣象服務，根據氣象預報預警信息指導梨農采取有效應對措施趨利避害，減少因氣象災害帶來的損失，提升酥梨品質。運用氣象科技和現代信息化手段，為寧陵酥梨生產提供全方位的農業氣象技術支持與相關信息服務，并將寧陵酥梨氣候品質認證納入商丘智慧氣象農業服務平臺。

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