北京紅富士蘋果氣候品質評價標準研究

徐柳溪，丁立芳，李秋月

（1.北京市密云區氣象局，北京 101500；2.北京市氣候中心，北京 100089）

品質作為農產品等級劃分的重要指標，直接影響到農產品的商業價值[1]，北京地區自2017年開展紅富士蘋果氣候品質評價工作以來，紅富士蘋果氣候品質指標和指數模型在不同區域的普適性有待進一步確定，各地區的蘋果氣候品質評價工作缺乏相對統一的評價標準，致使評價結果在各地區無法比較，制定標準有利于業務統一、簡化管理，使蘋果氣候品質評價走向規范化、標準化、科學化，經得起實踐檢驗與社會監督。挖掘地方特色農產品氣候資源稟賦，提升氣象為農服務能力，助力鄉村振興，把氣候品質評價工作打造成服務地方生態文明建設的特色品牌。本文分析北京紅富士蘋果主要產區密云、昌平、懷柔和順義區的氣象數據，確定影響紅富士蘋果氣候品質的關鍵氣象因子，制定北京紅富士蘋果氣候品質評價技術方法及評價標準，為北京紅富士蘋果氣候品質評價提供科學依據。

1 資料與方法

1.1 資料

本文所用的氣象數據包括密云國家基準氣候站，昌平、懷柔、順義國家觀測站1991-2020年的平均溫度、最高溫度、最低溫度、降水量和日照時數等。紅富士蘋果等級指標依據地方標準DB11/T 599—2016《北京主要鮮果等級》[2]。

1.2 研究方法

通過查閱文獻、專家咨詢和實地調研等方法，走訪調研果園管理者，了解蘋果生長期情況、品質形成關鍵期氣候特點和關鍵氣候因子、主要影響的氣象災害等內容。同時采用主成分分析法、加權求和等方法，確定蘋果品質與氣象條件的關系及各氣象要素對品質的影響權重，最終建立紅富士蘋果氣候品質評價指標標準。建立的評價模型以果樹生產立地條件、生長氣候資源和氣象災害、果園管理水平為主要評價指標，用加權評分法對當年蘋果氣候品質進行綜合評定，并將氣候品質分為特優和優，當評分結果低于80分時，不予評定。

2 紅富士蘋果氣候品質評價技術方法研究

2.1 紅富士蘋果氣候品質評價模型建立

采用加權評分方法，對果品品質進行綜合評價，評價要素包含果品經營主體立地條件X1（權重20%），當年果品生長氣候條件X2（權重50%）和生產管理水平X3（權重30%）。

綜合評定模型為：

W=0.2X1+0.5X2+0.3X3，

式中，W表示評價得分，W≥80分，為優；W≥90分，為特優；W＜80分，不評定。

2.2 果品生產立地條件（X1）

立地條件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。

2.3 紅富士蘋果生長氣候條件指標（X2）

紅富士蘋果生長氣候條件包括當年生長氣候資源（α）和氣象災害（β）兩大部分，生長氣候條件評價模型為：

X2=α-β。

2.3.1 生長氣候資源氣象因子（α）指標分析

紅富士蘋果一般于4月清明前后進入萌芽期，4月下旬至5月上旬為開花期，隨后進入坐果期，6月上旬至9月中旬為果實生長期、膨大期，9月下旬至10月下旬為著色期，10月下旬進入收獲期，11月初落葉。紅富士蘋果生育期分為萌芽期、開花期、坐果期、果實生長期、膨大期、著色期、休眠期。蘋果生長氣候資源評分公式為：

式中，αn分別為蘋果生長期平均氣溫、果實膨大期降水量、著色期日較差及著色期日照時數，an為對應要素的權重值（表 1）。

表1 氣候資源評價指標說明

2.3.2 氣象災害指標（β）分析

蘋果生長期氣象災害評分公式為：

式中，βn為影響富士蘋果品質主要氣象災害指標，包括花期凍害、花期連陰雨、冰雹及著色期寡照，bn為各災害指標的權重。

由表2可知：

表2 蘋果生長期氣象災害指標

花期凍害（β1）：4月下旬至5月下旬為開花期，蘋果花期的受凍臨界溫度為-1.6～-2.2℃，花蕾-2.75～-3.85℃，花期出現霜凍，導致蘋果花或花蕾受凍脫落，會對果樹生產造成重大危害[3]。

花期連陰雨（β2）：花期連續出現連陰雨會影響花期時間[4]。

冰雹（β3）：冰雹一般出現在6-9月，冰雹易造成蘋果樹葉、果實受損，果面凹凸不平，影響品質。

著色期寡照（β4）：套袋蘋果一般在9月中下旬開始摘袋，去袋后，遭受連陰雨天氣不利于果實著色，降低果實風味。

2.4 生產管理水平分析（X3）

生產管理水平主要從果品生產技術標準與安全生產規范制定執行情況（γ1）、當年果品“無公害、綠色、有機”認證情況（γ2）、品質指標現場抽檢情況（γ3）三方面綜合分析。

3 紅富士蘋果氣候品質等級劃分及評分標準

3.1 果品生產立地條件評分標準

根據立地條件對果品生產的影響，將其劃分為適宜（100分）、基本適宜（90分）和不適宜（80分）3個等級。

3.2 紅富士蘋果生長氣候條件評分標準

應用主成分分析法、熵權法、專家評分法等[5]，確定紅富士蘋果氣候品質評價關鍵氣象因子權重系數和氣候品質評價指數等級劃分標準。

生長氣候資源（α）評分公式為：

α=0.2α1+0.2α2+0.3α3+0.3α4。（表 3）。

表3 氣象條件評分標準

氣象災害（β）評分公式為：

β=0.2β1+0.2β2+0.3β3+0.3β4。（表 4）。

表4 氣象災害評分標準

3.3 生產管理條件評分標準

評分計算公式為：

X3=0.6γ1+0.2γ2+0.2γ3。（表 5）。

表5 生產管理條件評分標準

4 結論與討論

根據果品生產立地條件、生長氣候條件和生產管理水平構建紅富士蘋果氣候品質評價模型。本文采用蘋果主產區氣象數據，基本代表著適宜蘋果生長的氣候條件，通過分析歷史和當年氣象資料，運用主成分分析法、熵權法、專家評分法等篩選出果實生長期平均氣溫、果實膨大期累計降水量、著色期氣溫日較差、著色期累計日照時數、花期凍害、花期連陰雨、冰雹和著色期寡照是影響紅富士蘋果品質的主要氣候條件。根據氣候條件與品質形成的關系，制定蘋果氣候品質等級劃分及評分標準，建立統一的氣候品質評價模型，確保評價要求、評價方式和等級劃分的一致性。氣候品質評價不僅增加農產品附加值，提供市場競爭力，而且有利于推動農業種植戶了解氣候與農產品之間的關系，在今后的生產上趨利避害，提高農產品品質。

本研究探索了氣候資源與果品品質的相關性，初步建立了紅富士蘋果氣候品質評價標準，但是影響果品品質的氣象因子很多，本研究只是篩選了關鍵影響因子，田間調查結論及表征品質的理化指標多來源于果園管理者，缺少相關驗證性實驗，從而影響到氣候品質評價標準的嚴謹性。下一步，不斷積累紅富士蘋果物候期觀測資料，開展果品品質理化指標試驗、歷史氣候品質回溯評估，在實踐應用中不斷完善。