富崗蘋果花期凍害氣象預(yù)警指標(biāo)及服務(wù)

□李艷榮，聶文志

（內(nèi)丘縣氣象局 河北 邢臺(tái) 054200）

富崗蘋果產(chǎn)地位于河北省西南部太行山東麓，海拔500～1 200 m，擁有晝夜溫差15 ℃的獨(dú)特氣候條件和片麻巖中性偏酸土壤。對(duì)富士樹進(jìn)行好中選優(yōu)、優(yōu)中改良，蘊(yùn)育了細(xì)脆津純、清香蜜味的富崗蘋果。當(dāng)?shù)靥O果種植面積達(dá)0.70 萬hm2，2019 年蘋果產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到11.66 億元。受大陸性季風(fēng)氣候和局部地形影響，當(dāng)?shù)卮杭緝龊r(shí)有發(fā)生，影響了蘋果產(chǎn)量、品質(zhì)和商品率。

根據(jù)劉芳圓等（2014）[1]的研究可知，從1980 年開始，河北省各個(gè)年代的氣溫增幅不斷加大。在春季氣溫回暖加快的趨勢(shì)下，蘋果樹萌芽加快，遭受低溫凍害的風(fēng)險(xiǎn)增加。許彥平等（2009）[2]、劉映寧等（2009）[3]、柏秦鳳等（2013）[4]、王瑩等（2015）[5]對(duì)蘋果災(zāi)害的特征及影響、氣候適宜性及災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了研究。分析陜西果區(qū)關(guān)于蘋果花期凍害指標(biāo)的文獻(xiàn)較多，建立了富士蘋果花期凍害等級(jí)指標(biāo)（QX/T 392—2017），但是關(guān)于小氣候觀測(cè)站和國(guó)家氣象觀測(cè)站之間凍害溫度指標(biāo)的比較研究較少。

利用內(nèi)丘果園小氣候觀測(cè)站和內(nèi)丘國(guó)家氣象觀測(cè)站的氣溫?cái)?shù)據(jù)，分析國(guó)家氣象觀測(cè)站與田間站氣溫之間的差異，找出兩者之間的關(guān)系，建立富崗蘋果花期低溫凍害指標(biāo)，為富崗蘋果花期預(yù)警提供及時(shí)準(zhǔn)確的服務(wù)。

1 資料方法

使用的氣象資料包括1960—2019 年內(nèi)丘縣國(guó)家氣象觀測(cè)站常規(guī)氣象資料、2011—2020 年侯家莊氣象觀測(cè)站和2016—2020 年內(nèi)丘小氣候觀測(cè)站的數(shù)據(jù)，富崗蘋果凍害資料來自富崗種植基地，據(jù)此展開一系列分析。

利用SPSS 23.0 軟件進(jìn)行相關(guān)性分析，分析了內(nèi)丘縣國(guó)家氣象觀測(cè)站與小氣候觀測(cè)站的相關(guān)性，建立一元線性回歸方程，利用果園凍害指標(biāo)建立國(guó)家站氣溫凍害指標(biāo)。

2 資料分析與結(jié)果

2.1 內(nèi)丘縣蘋果花期低溫凍害概率

蘋果樹花期的適宜氣溫為15～25 ℃，當(dāng)花期溫度低于-2.0 ℃時(shí)，非常容易導(dǎo)致蘋果花遭受凍害。富崗蘋果萌芽期在4 月上旬，盛花期在4 月中旬。通過分析內(nèi)丘國(guó)家氣象觀測(cè)站1960—2020 年每年4 月的數(shù)據(jù)可以看出，內(nèi)丘縣國(guó)家氣象觀測(cè)站歷年4 月的平均氣溫為11.8～17.0 ℃，歷年連續(xù)5 d 平均氣溫超過10 ℃的日期為3 月31 日，歷史日極端最低氣溫為-6.6 ℃（1972 年）。統(tǒng)計(jì)顯示，內(nèi)丘縣4 月份出現(xiàn)日最低氣溫≤-2 ℃的年份有10 年，受凍概率為16%，花期凍害基本5～6 年一遇，與內(nèi)丘縣蘋果花期凍害發(fā)生頻率基本一致。根據(jù)調(diào)查，2000 年以來，內(nèi)丘縣發(fā)生4 次較大凍害，分別在2018 年、2013 年、2011 年和2007 年。

2.2 富崗蘋果花期凍害調(diào)查

通過實(shí)際調(diào)查走訪富崗蘋果花期凍害資料，反查內(nèi)丘縣春季氣溫變化情況，凍害大多發(fā)生在春季氣溫回升早的年份。2000 年以來，富崗蘋果共發(fā)生花期凍害4 次，原因均是受強(qiáng)冷空氣的影響，降溫幅度大，日最低氣溫均在-2.0 ℃以下。其中，2007 年4 月3 日內(nèi)丘縣國(guó)家氣象觀測(cè)站日最低氣溫降至-2.1 ℃，由于有關(guān)人員沒有針對(duì)此次凍害及時(shí)做好防御工作，導(dǎo)致蘋果花受到嚴(yán)重凍害，減產(chǎn)50%以上，果農(nóng)損失嚴(yán)重。2011 年4 月3 日內(nèi)丘國(guó)家氣象觀測(cè)站日最低氣溫為-0.1 ℃，但是侯家莊區(qū)域站氣溫降至-2.1 ℃，且低溫持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，花期凍害較為嚴(yán)重。2013 年4 月19—20 日，隨著氣溫降低，內(nèi)丘縣開始出現(xiàn)降雪天氣，國(guó)家氣象觀測(cè)站日最低氣溫為-0.6 ℃，侯家莊區(qū)域站最低氣溫降至-3.4 ℃，此次天氣過程內(nèi)丘縣氣象局服務(wù)及時(shí)，果農(nóng)防范得力，在周圍部分地區(qū)蘋果幾乎絕收的情況下，園區(qū)僅減產(chǎn)15%，將災(zāi)害損失降到了最低[6]。2018 年春季氣溫回升過快，4 月2 日最高氣溫達(dá)到33.5 ℃，但4 月5—7 日出現(xiàn)持續(xù)降溫天氣，7 日日最低氣溫降至-2.8 ℃，低于0 ℃的低溫天氣持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)12 h，導(dǎo)致蘋果花出現(xiàn)了大范圍凍害。花期凍害已成為影響蘋果高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要因素。

2.3 富崗蘋果種植區(qū)凍害等級(jí)

蘋果花期遭遇凍害時(shí)，凍害程度不僅與低溫有關(guān)，與低溫的持續(xù)時(shí)間也有關(guān)系。2018 年4 月5—7 日，日最低氣溫為-2.3 ℃，低于0 ℃的時(shí)間持續(xù)12 h，受凍率30%；2013 年4 月20 日最低氣溫為-3.4 ℃，低于0 ℃的時(shí)間持續(xù)18 h，受凍率為50%～60%；2011 年4 月3 日最低氣溫-2.2 ℃，低于0 ℃的時(shí)間持續(xù)8 h，受凍率為30%～40%；2007 年4 月3 日最低氣溫為-2.1℃，受凍率為50%。根據(jù)富士蘋果花期凍害等級(jí)指標(biāo)（QX/T 392—2017）可以看出晚熟富士系蘋果花期凍害指標(biāo)等級(jí)，結(jié)合富崗蘋果花期凍害調(diào)查結(jié)果，內(nèi)丘縣4 次蘋果花期凍害過程與富士蘋果花期凍害等級(jí)指標(biāo)（QX/T 392—2017）吻合，果園小氣候凍害指標(biāo)按照晚熟富士系蘋果花期凍害指標(biāo)等級(jí)劃定。

2.4 蘋果花期凍害等級(jí)指標(biāo)轉(zhuǎn)換

對(duì)小氣候觀測(cè)站QH073 站和內(nèi)丘國(guó)家氣象觀測(cè)站的日最低氣溫進(jìn)行相關(guān)性分析，相關(guān)系數(shù)為0.989，相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)對(duì)應(yīng)的P值為0.000，小于顯著性水平0.05，應(yīng)拒絕原假設(shè)，即小氣候觀測(cè)站日最低氣溫和國(guó)家站日最低氣溫相關(guān)性顯著，可以建立線性關(guān)系。

以小氣候觀測(cè)站的日最低氣溫為自變量x，對(duì)應(yīng)的國(guó)家氣象觀測(cè)站的日最低氣溫為因變量y，建立回歸方程。該回歸方程顯著性概率小于0.05，自變量和因變量顯著性相關(guān)，公式如下。

y=1.070x+0.893 （1）

假設(shè)c 和d 分別為富士蘋果花期凍害的等級(jí)指標(biāo)（QX/T 392—2017）中條件1 和條件2 的臨界值，集合c∈{-2，-3，-4，-5}，d∈{1，3，4，5，6，7}。令c*和d*表示當(dāng)小氣候觀測(cè)站達(dá)到c 和d 時(shí)，對(duì)應(yīng)的國(guó)家氣象觀測(cè)站的條件1 和條件2 臨界值。則d*=d，將c 帶入式（1）中得到c*=0.893+1.070c。內(nèi)丘國(guó)家氣象觀測(cè)站氣溫?cái)?shù)據(jù)建立的富崗蘋果花期低溫凍害指標(biāo)見表1。

2.5 蘋果花期凍害預(yù)警服務(wù)

為做好蘋果花期低溫凍害氣象服務(wù)，內(nèi)丘國(guó)家氣象觀測(cè)站服務(wù)人員密切關(guān)注天氣變化，開展“跟蹤式”蘋果花期氣象服務(wù)工作，為果農(nóng)防御低溫凍害提供科學(xué)有效的指導(dǎo)依據(jù)，預(yù)防和降低低溫凍害對(duì)蘋果的影響，充分發(fā)揮“消息樹”作用。一是加強(qiáng)蘋果花期天氣的監(jiān)測(cè)預(yù)警，及時(shí)捕捉低溫凍害、大風(fēng)等災(zāi)害性天氣信息，做到早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警。二是遇到災(zāi)害性天氣時(shí)，及時(shí)發(fā)布?xì)庀鬄?zāi)害預(yù)警信息，指導(dǎo)果農(nóng)開展災(zāi)害防御。三是暢通信息發(fā)布渠道，利用電視、手機(jī)短息、大喇叭、微博、微信等渠道發(fā)布預(yù)警信息。四是積極與農(nóng)業(yè)部門聯(lián)系，一旦發(fā)生凍害，積極指導(dǎo)果農(nóng)開展災(zāi)害防御、災(zāi)后自救工作，努力將災(zāi)害損失降到最低。

表1 晚熟富士系蘋果花期凍害指標(biāo)等級(jí)

3 結(jié)論

（1）內(nèi)丘小氣候觀測(cè)站和對(duì)應(yīng)的國(guó)家氣象觀測(cè)站日最低氣溫相關(guān)性顯著。利用一元一次回歸方程的單調(diào)性，把蘋果花期凍害氣溫指標(biāo)由種植區(qū)氣溫轉(zhuǎn)換到對(duì)應(yīng)的國(guó)家站氣溫中。由于小氣候觀測(cè)站數(shù)據(jù)偏少，部分?jǐn)?shù)據(jù)使用區(qū)域站代替，小氣候觀測(cè)站和國(guó)家站相關(guān)性可進(jìn)一步修正。

（2）隨著全球氣候變暖，極端天氣多發(fā)，內(nèi)丘縣受大陸性季風(fēng)氣候影響和局部地形影響，春季凍害時(shí)有發(fā)生，影響了蘋果產(chǎn)量及品質(zhì)。蘋果花期低溫凍害不僅與精細(xì)化氣象服務(wù)有關(guān)，還與果農(nóng)的風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí)有關(guān)。以2013 年為例，很多果農(nóng)并未及時(shí)有效地響應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)管理，導(dǎo)致凍害損失嚴(yán)重，對(duì)比富崗合作社管理模式，果農(nóng)及時(shí)采取有效措施，減少了損失。在實(shí)際生產(chǎn)生活中，不僅要做好特色富崗蘋果精細(xì)化服務(wù)，還要做好信息傳遞“最后一公里”的工作，為縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民群眾生活富裕提供氣象保障。