千陽(yáng)蘋(píng)果種植氣象條件及其變化分析

趙 磊，呂 丹

(千陽(yáng)縣氣象局，陜西千陽(yáng) 721100)

我國(guó)蘋(píng)果種植從20世紀(jì)中期開(kāi)始起步，80年代迅速發(fā)展并從國(guó)外引進(jìn)不少新品種，蘋(píng)果產(chǎn)量和品質(zhì)不斷提高。如何合理利用當(dāng)?shù)貧夂蛏鷳B(tài)環(huán)境優(yōu)勢(shì)，充分發(fā)揮當(dāng)?shù)貧夂蛸Y源潛力，建立適宜的栽培管理技術(shù)規(guī)范，趨利避害，促進(jìn)蘋(píng)果產(chǎn)量，尤其是品質(zhì)的提高，已成為各果區(qū)關(guān)注的熱點(diǎn)。千陽(yáng)縣蘋(píng)果種植歷史悠久，從1952年開(kāi)始種植蘋(píng)果，1985年被列為渭北蘋(píng)果基地縣之一，是陜西蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)“西進(jìn)北擴(kuò)”戰(zhàn)略布局的重要發(fā)展區(qū)[1]。近年來(lái)，千陽(yáng)縣立足資源條件，發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢(shì)，傾力支持蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)發(fā)展。以高技術(shù)引領(lǐng)、高標(biāo)準(zhǔn)建園、高效益經(jīng)營(yíng)、高品質(zhì)生產(chǎn)為發(fā)展目標(biāo)，依托大企業(yè)和合作組織帶動(dòng)、能人大戶示范和園區(qū)發(fā)展引領(lǐng)，蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步健康發(fā)展。在蘋(píng)果栽植培育期間，氣象條件是影響蘋(píng)果產(chǎn)量和種植的重要因素[2]。分析該地區(qū)影響蘋(píng)果種植的主要?dú)庀笠蛩?，?duì)于該地區(qū)氣候資源的合理利用，蘋(píng)果種植的合理布局等，都具有十分重要的意義。

1 研究區(qū)概況

千陽(yáng)縣地處陜西關(guān)中平原西陲，位于北緯34°34′34″至34°56′56″，東經(jīng)106°56′15″至 107°22′31″之間。北靠甘肅省靈臺(tái)縣，南鄰陳倉(cāng)區(qū)，東與麟游、鳳翔縣毗鄰，西與隴縣接壤。千陽(yáng)縣屬暖溫帶半濕潤(rùn)的大陸性季風(fēng)氣候，干濕分明，降水不均。春季多風(fēng)，夏季氣候涼爽，秋季多連陰雨，冬季較寒冷。境內(nèi)海拔高度710～1 545.5 m，相對(duì)高差835.5 m。地勢(shì)北高南低，呈“七山二塬一分川”的特點(diǎn)。千陽(yáng)水資源豐富，以北部山脈為界，自然分成涇渭兩大水系，水域面積3 000 hm2，地下水總儲(chǔ)量6 155萬(wàn)m3。塬區(qū)有中小水庫(kù)等灌溉設(shè)施，農(nóng)業(yè)灌溉條件優(yōu)越。目前千陽(yáng)縣已發(fā)展現(xiàn)代蘋(píng)果7 200 hm2，建成亞洲最大的蘋(píng)果矮化自根砧苗木基地667 hm2，全國(guó)最大的矮砧蘋(píng)果集約化示范基地3 200 hm2。并建有省級(jí)生態(tài)果園示范村1個(gè)、省級(jí)優(yōu)質(zhì)蘋(píng)果示范園3處、省級(jí)“一村一品”蘋(píng)果示范村1個(gè)。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源和研究方法

千陽(yáng)縣蘋(píng)果主要種植在南寨鎮(zhèn)、張家塬鎮(zhèn)和崔家頭鎮(zhèn)，而千陽(yáng)縣國(guó)家氣象觀測(cè)站位于三鎮(zhèn)中心位置，且海拔高度相近，因此，選取千陽(yáng)縣國(guó)家氣象觀測(cè)站1980—2019年日平均氣溫、日降水量、日最低氣溫等觀測(cè)數(shù)據(jù)，采用統(tǒng)計(jì)分析方法, 分析影響千陽(yáng)蘋(píng)果種植的氣象條件及其變化趨勢(shì)。為進(jìn)一步分析高溫?zé)岷?duì)蘋(píng)果種植影響，將千陽(yáng)縣1980—2019年的日最高氣溫和日相對(duì)濕度等日觀測(cè)數(shù)據(jù)與周邊4個(gè)蘋(píng)果種植基地縣(鳳翔縣、陳倉(cāng)區(qū)、扶風(fēng)縣和隴縣)[3-4]進(jìn)行對(duì)比，分析千陽(yáng)縣遭受高溫?zé)岷Τ潭取?/p>

3 千陽(yáng)縣蘋(píng)果種植期間主要?dú)庀髼l件分析

蘋(píng)果作為溫帶多年生經(jīng)濟(jì)作物，對(duì)環(huán)境條件有嚴(yán)格的要求，其中氣候、地勢(shì)和土壤起著關(guān)鍵作用。環(huán)境條件適宜，有利于蘋(píng)果的生長(zhǎng)發(fā)育。李丙智等[5-8]提出符合蘋(píng)果種植的最適宜區(qū)氣象指標(biāo)(表1)，與之對(duì)比，千陽(yáng)縣氣象條件均符合蘋(píng)果生產(chǎn)的最適宜區(qū)氣象指標(biāo)要求。另外，劉璐等[9]發(fā)現(xiàn)千陽(yáng)等地連陰雨次數(shù)和日數(shù)呈減少趨勢(shì)，在一定程度上減少蘋(píng)果成熟期遭受連陰雨的概率和影響，對(duì)提高蘋(píng)果品質(zhì)有積極影響。

表1 千陽(yáng)氣象條件與蘋(píng)果種植最適宜區(qū)氣象指標(biāo)對(duì)比

3.1 年平均氣溫

年平均氣溫是影響蘋(píng)果生長(zhǎng)發(fā)育的主要因素之一，蘋(píng)果種植最適宜區(qū)的溫度是8～12 ℃，溫度過(guò)低，影響果實(shí)的成熟度；溫度過(guò)高，則果實(shí)硬度下降。千陽(yáng)縣年平均氣溫為11.6 ℃，從圖1可以看出，千陽(yáng)縣年平均氣溫1980—2019年呈上升趨勢(shì)，線性趨勢(shì)率為0.49 ℃/10 a。從5 a滑動(dòng)平均發(fā)現(xiàn)千陽(yáng)縣年平均氣溫1985—1998年呈快速上升趨勢(shì)；1999—2019年為波動(dòng)變化階段，變化趨勢(shì)明顯趨緩，其中，1999—2011年呈現(xiàn)緩慢下降趨勢(shì)，2012—2016年呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，2017—2019年持穩(wěn)定態(tài)勢(shì)。

圖1 1980—2019年千陽(yáng)縣年平均氣溫年際變化

3.2 年降水量

千陽(yáng)1980—2019年年降水量平均為606.5 mm，符合蘋(píng)果種植最適宜指標(biāo)要求。從圖2可以看出，千陽(yáng)縣年降水量1980—2019年總體呈減少趨勢(shì)，線性趨勢(shì)率為-28.65 mm/10 a。年降水量最少為378.9 mm，最多為852.6 mm，年際差距較大。從5 a滑動(dòng)平均發(fā)現(xiàn)，1980—2000年年降水量呈快速減少趨勢(shì)；2001—2019年年降水量變化相對(duì)趨于平穩(wěn)，平均值為581.4 mm，符合蘋(píng)果種植最適宜區(qū)年降水量560～750 mm要求，有利于當(dāng)?shù)亻_(kāi)展蘋(píng)果種植。

3.3 1月中旬平均氣溫

從圖3可看出，千陽(yáng)縣1980—2019年1月中旬平均氣溫為-2 ℃，總體呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)，線性趨勢(shì)率為0.2 ℃/10 a。最低氣溫出現(xiàn)在1989年為-5.7 ℃，高于蘋(píng)果種植最適宜區(qū)1月中旬平均氣溫要求，不足以對(duì)越冬蘋(píng)果產(chǎn)生凍害。

圖3 1980—2019年千陽(yáng)縣1月中旬平均氣溫年際變化

3.4 年極端最低氣溫

從年極端最低氣溫變化圖(圖4)可看出，1980—2019年千陽(yáng)縣年極端最低氣溫呈緩慢下降趨勢(shì)，線性趨勢(shì)率為-0.08 ℃/10 a，千陽(yáng)縣年極端最低氣溫出現(xiàn)在1991年為-20.7 ℃，高于蘋(píng)果種植最適宜區(qū)年極端最低氣溫不低于-27 ℃的要求，不會(huì)對(duì)蘋(píng)果種植產(chǎn)生凍害影響。

圖4 1980—2019年千陽(yáng)縣年極端最低氣溫年際變化

3.5 6—8月平均氣溫

從圖5可看出，千陽(yáng)縣1980—2019年6—8月平均氣溫總體呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)，線性趨勢(shì)率為0.57 ℃/10 a，升溫幅度較快。從5 a滑動(dòng)平均發(fā)現(xiàn)，1980—1998年6—8月平均氣溫呈快速上升趨勢(shì)，1999—2019年6—8月平均氣溫上升趨勢(shì)明顯減弱。夏季6—8月平均氣溫最低出現(xiàn)在1984年為20.9 ℃，6—8月平均氣溫最高出現(xiàn)在2016年為25 ℃。千陽(yáng)縣1980—2019年6—8月平均氣溫為22.9 ℃，符合蘋(píng)果種植最適宜區(qū)夏季6—8月平均氣溫19～23 ℃要求，處于蘋(píng)果種植最佳氣象條件范圍內(nèi)。

3.6 6—8月平均最低氣溫

從圖6可看出，千陽(yáng)縣1980—2019年夏季6—8月平均最低氣溫總體呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)，線性趨勢(shì)率為0.46 ℃/10 a。從5 a滑動(dòng)平均發(fā)現(xiàn)，千陽(yáng)縣夏季6—8月平均最低氣溫1985—1998年呈快速上升趨勢(shì)，1999—2019年變化呈現(xiàn)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)。千陽(yáng)縣1980—2019年6—8月平均最低氣溫為17.9 ℃，符合蘋(píng)果種植最適宜區(qū)夏季6—8月平均最低氣溫15～18 ℃要求，處于蘋(píng)果種植最佳氣象條件范圍內(nèi)。

圖5 1980—2019年千陽(yáng)縣夏季6—8月平均氣溫年際變化

圖6 1980—2019年千陽(yáng)縣夏季6—8月平均最低氣溫年際變化

4 高溫?zé)岷Ψ治?/h2>

高溫?zé)岷Τ?dǎo)致果實(shí)灼傷、萎縮及畸形果等，對(duì)蘋(píng)果產(chǎn)量、品質(zhì)產(chǎn)生顯著影響[10]。千陽(yáng)縣夏季6—8月平均氣溫為22.9 ℃，與蘋(píng)果種植最適宜區(qū)氣候指標(biāo)僅相差0.1 ℃，且1980—2019年呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)。為進(jìn)一步分析高溫對(duì)千陽(yáng)縣蘋(píng)果種植影響，將千陽(yáng)縣1980—2019年的日最高氣溫和日相對(duì)濕度與周邊4個(gè)蘋(píng)果種植基地縣的日觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。依據(jù)劉璐等[11]對(duì)高溫?zé)岷χ笜?biāo)修訂的最新研究成果，計(jì)算得出千陽(yáng)及周邊縣區(qū)近40年來(lái)遭受高溫?zé)岷︻l次(表2)，從中可以看出，千陽(yáng)縣1980—2019年遭受高溫?zé)岷︻l次較少，在2010—2019年千陽(yáng)縣受輕度、中度和重度高溫?zé)岷︻l次均為一次，遠(yuǎn)低于陳倉(cāng)、鳳翔和扶風(fēng)遭受高溫?zé)岷Φ念l次，高溫?zé)岷?duì)千陽(yáng)蘋(píng)果種植影響在不斷降低。

表2 1980—2019年千陽(yáng)及周邊縣區(qū)近40年來(lái)遭受高溫?zé)岷︻l次 單位：次

5 結(jié)論

(1)千陽(yáng)縣1980—2019年年平均氣溫為11.6 ℃，1985—1998年年平均氣溫呈快速上升趨勢(shì)，1999—2019年為波動(dòng)變化階段，變化趨勢(shì)明顯趨緩。其中，1999—2011年呈緩慢下降趨勢(shì)，2012—2016年呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，2017—2019年持穩(wěn)定態(tài)勢(shì)。年降水量平均為606.5 mm；1980—2000年年降水量呈快速減少趨勢(shì)；2001—2019年年降水量變化相對(duì)趨于平穩(wěn)，平均值為581.4 mm，符合蘋(píng)果種植最適宜區(qū)的要求。1月中旬平均氣溫為-2.0 ℃，年極端最低氣溫為-20.7 ℃，均高于蘋(píng)果種植最適宜區(qū)指標(biāo)要求，不足以對(duì)越冬蘋(píng)果造成凍害。夏季6—8月平均最低氣溫為17.9 ℃，1985—1998年呈快速上升趨勢(shì)，1999—2019年變化呈現(xiàn)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)?？傮w上，千陽(yáng)縣氣象條件符合蘋(píng)果種植最適宜區(qū)氣象指標(biāo)要求。

(2)千陽(yáng)縣1980—2019年夏季6—8月平均氣溫為22.9 ℃，與蘋(píng)果種植最適宜區(qū)氣象指標(biāo)僅相差0.1 ℃，且1980—2019年呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)。將千陽(yáng)縣1980—2019年的日最高氣溫和日相對(duì)濕度與周邊4個(gè)蘋(píng)果種植基地縣的日觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析得發(fā)現(xiàn)：高溫?zé)岷?duì)千陽(yáng)縣蘋(píng)果種植影響在不斷降低，且千陽(yáng)縣輕度、中度和重度高溫?zé)岷Τ霈F(xiàn)頻次遠(yuǎn)低于陳倉(cāng)區(qū)、鳳翔縣和扶風(fēng)縣。