氣象因子對脆蜜金柑膨大速率的影響

黃維 鄭紅 何正令 吳炫柯 陳一新

（1.柳州市農業氣象試驗站 廣西柳州 545003；2.柳州市氣象局 廣西柳州 545000；3.融安縣氣象局 廣西柳州 545499）

脆蜜金柑是柳州融安滑皮金柑的自然變異單 株[1]，經7年選育而成，并于2014年通過廣西區農作物新品種審定[2]，目前柳州市種植面積達4×103hm2，占廣西脆蜜金柑總種植面積的75%，種植地主要分布在柳州市融安縣、柳城縣及市轄區[3]。該品種上市時間為每年11月中旬至次年2月，由于果實比普通金桔大，果皮金黃色至橙黃（紅）色，光滑靚麗，果肉脆，果汁多，味甜蜜，無辛辣味，風味濃，深受各地市場青睞。市場銷售價格和種植的經濟效益非常高，從2018、2019和2020年的銷售情況看，經銷商地頭統果收購價為60元/kg，產品供不應求[4]。豐產期如果按每畝2 500 kg計算（1畝≈667 m2），每畝總產值高達15萬元，脆蜜金柑產業為柳州市農業增產增效和農民增收、助力脫貧攻堅提供了有效途徑[5]。

目前，脆蜜金柑的市場價格主要受果實大小影響，橫徑在40 mm以上的大果可賣到每70元/kg左右，因此，提高果樹大果比例，對增加農業產能和農民收入至關重要。果實的最終大小主要由果實膨大期的膨大速率決定，而柑橘果實膨大速率與氣象因子密切相關。溫度是影響膨大速率的首要因子，果實膨大速率與氣溫多呈二次拋物線關系。李顯信等[6]、羅世杏等[7]研究得出，金桔幼果生長階段適宜溫度為24℃左右，溫度偏高偏低時對幼果增長不利。謝遠玉等[8-9]研究得出，整個果徑增長期最適溫度為 30℃，當日平均氣溫≤30℃時，果徑增長量與氣溫呈顯著的正相關，當日平均氣溫＞30℃時，果徑增長量與氣溫則呈負相關關系。蔣運志等[10]認為，夏季高溫和干旱會抑制金柑光合作用從而使得果實增大緩慢，對膨大速率影響更大。果實膨大速率也與降雨量、雨日數呈二次曲線關系。羅世杏等[7]認為，當旬降雨量小于130 mm時，桂橙1號果實果徑隨降雨量增多而增加，當旬降雨量大于130 mm時，果徑隨降雨量增多而減少，而果實膨大速率與日照時數的關系在不同氣象條件背景表現出來的正負性關系不同[8]。目前脆蜜金柑主要種植于柳州中、南部，關于脆蜜金柑膨大速率與氣象條件的關系分析還鮮有報道。因此，本研究以柳州種畜場脆蜜金柑種植示范基地為試驗點，從膨大始期對脆蜜金柑不同批次果的膨大速率進行測定，并與其期間氣象因子進行相關性分析，以期為合理利用氣候資源、高產能種植脆蜜金柑提供氣象指標和保障技術。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗地概況廣西壯族自治區柳州種畜場位于柳城縣西安鄉走馬村，占地近870 hm2，是柳州市重要的種、養試驗基地，目前該場地已種植脆蜜金柑67 hm2，在脆蜜金柑各項種植技術的示范推廣方面起著重要作用。沙塘國家氣象觀測站與柳州種畜場直線距離約8 km，是距該場地最近的國家氣象觀測站。歷年氣象資料顯示，該地區年平均氣溫20.3℃，年總日照時數1 449.1 h，年總降水量1 443.8 mm，熱量資源豐富，雨量充沛，有利于各種農作物生長。

1.1.2 試材試驗品種脆蜜金柑種苗來源于柳州市融安縣水果生產技術指導站，樹齡4年。果園管理均參照當地高產水平。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計在脆蜜金柑種植園區選取3株種植 4年掛果植株，三棵樹相距 150 m，呈三角形狀，在果實膨大期，定點掛牌固定果實，每批果掛牌 30個，每旬旬末測定一次果實橫徑和縱徑，測量工具為數顯游標卡尺，單位為 mm，保留2位小數。

1.2.2 數據分析所有試驗數據在Excel和SPSS中進行處理。

2 結果與分析

2.1 不同批次果橫、縱徑隨時間變化

根據試驗地脆蜜金柑發育期觀測記錄，第 1批果開花時間為5月11日，第2批果開花時間為5月25日，第3批果開花時間為5月31日，因此選定2021年6月10日開始測量果實橫、縱徑，測量時間間隔為1旬，至10月31日測量結束，以30個果平均值作為各批果實橫、縱徑大小。從圖1中可以看出，果實膨大期主要分為兩階段：快速膨大期（8月20日前）和緩慢膨大期（8月20日后），第1批果實橫、縱徑最大，果實膨大后期橫徑穩定在42.86 mm，縱徑穩定在45.82 mm，達大果標準（橫徑40 mm以上）；第2批果實橫、縱徑次之，果實膨大后期橫徑穩定在 38.36 mm，縱徑穩定在40.73 mm；第3批果實橫、縱徑最小，果實膨大后期橫徑穩定在37.16 mm，縱徑穩定在39.07 mm，第2、3批果均未達大果標準。

圖1 脆蜜金柑不同批次果橫、縱徑隨時間變化

2.2 不同批次果橫、縱徑膨大速率

從圖2可以看出，8月20日之前，各批果橫、縱徑膨大速率在波動中呈下降趨勢；8月20日之后，膨大速率變慢，趨勢平緩。第1批果在快速膨大期，橫徑膨大速率平均值為0.31 mm/d，最高達0.40 mm/d，縱徑膨大速率平均值為0.29 mm/d，最高達0.44 mm/d；第2批果在快速膨大期，橫徑膨大速率平均值為0.29 mm/d，最高達0.37 mm/d，縱徑膨大速率平均值為 0.28 mm/d，最高達0.43 mm/d，第3批果在快速膨大期，橫徑膨大速率平均值為0.37 mm/d，最高達0.57 mm/d，縱徑膨大速率平均值為0.38 mm/d，最高達0.63 mm/d，緩慢膨大期各批次果橫、縱徑膨大平均速率在0.06～0.08 mm/d，相差不大。由以上分析可知，第3批果在快速膨大階段橫、縱徑膨大速率最大，第1批果次之，第2批果最慢。

圖2 脆蜜金柑不同批次果橫、縱徑膨大速率

2.3 果實膨大速率與氣象條件的關系

從6月10日開始，分別統計每旬平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、總降水量、平均相對濕度和平均日照時數，并統計近40年(1981—2020年)同期各氣象要素平均值，如圖3所示。從圖3-a中可以看出，在10月20日前，旬平均氣溫維持在27.2～30.5℃，最高氣溫維持在32.5～36.8℃，最低氣溫維持在22.7～27.0℃，從10月20日開始氣溫急劇下降，旬平均氣溫跌至20.0℃以下，10月20日前，旬平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫均比歷史同期偏高。從圖3-b中可以看出，旬平均相對濕度在歷史同期平均相對濕度附近波動，最大平均相對濕度為 84.8%，出現在6月下旬；最小平均相對濕度為 69.8%，出現在 7月中旬。從圖3-c中可以看出，降水量主要集中在6月下旬和7月上旬，兩旬總降水量達272.1 mm，7月中旬后降水量偏少，均小于歷史同期降水量，直至10月下旬，才出現了旬總降水量為71.0 mm的明顯降雨過程。從圖3-d中可以看出，膨大期內旬平均日照時數在歷史同期平均日照時數附近呈雙峰型變化趨勢，日照時數峰值時間段集中在7月中旬至8月上旬、9月上旬至10月上旬，最高達平均9.8 h/每旬，谷值時間段主要集中在6月下旬，8月中旬和10月中旬，均在平均2.4～3.0 h/每旬。由以上分析可知，膨大期間氣象條件的主要特征為：氣溫較常年偏高，降水量主要分布在膨大前期，中后期降水偏少，日照時數偏多。

圖3 脆蜜金柑膨大期間氣象因子隨時間變化

為分析各氣象因子對脆蜜金柑橫、縱徑膨大速率的影響，對各氣象因子與脆蜜金柑橫、縱徑膨大速率進行相關性分析，結果如表1所示。從表1中可知，在快速膨大階段，各批果橫、縱徑膨大速率與平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、日照時數呈負相關，與平均相對濕度、降水量呈正相關，其中第2批果橫徑、縱徑和第3批果縱徑膨大速率還與最高氣溫、日照時數呈顯著的負相關關系。在緩慢膨大期各批果的橫徑、縱徑膨大速率與各氣象因子關系規律不明顯，且相關性均未通過顯著性檢驗。

表1 氣象因子與脆蜜金柑橫、縱莖膨大速率相關性分析

通過以上分析可知，快速膨大期，第2、3批果膨大速率主要受光、溫條件影響，果實膨大速率與旬最高氣溫、旬平均日照時數呈負相關關系。2021年果實膨大期間高溫日數偏多，日照時數偏多，反而不利于果實膨大。為進一步定量闡明氣象因子與膨大速率的關系，選取顯著相關的氣象因子建立第2、3批果的橫、縱徑在快速膨大階段的膨大速率氣象因子回歸模型（以下簡稱氣象模型），如表2所示。從表中可以看出，氣象模型均通過了0.05顯著性水平檢驗，回歸效果較好。

表2 脆蜜金柑橫、縱莖在快速膨大期膨大速率氣象模型

3 討論與結論

本研究得出脆蜜金柑果橫、縱徑膨大速率與平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、日照時數呈負相關，與平均相對濕度、降水量呈正相關，其中與最高氣溫和日照時數還呈顯著負相關關系，這與李顯信等[6]、李耀先等[11]、謝遠玉等[9]和于鐵[12]得出的氣象條件與果實膨大速率呈拋物線關系的結論有一定差異，主要原因是由于2021年氣候條件異常，柳州南部夏季平均氣溫較常年同期偏高，特別是最高氣溫超過35℃的連續日數多、強度大，為有氣象資料記錄以來排名第3的高溫季，高溫已成為影響該時段農業生產的主要氣象因子，加之中后期降水持續偏少，日照時數偏多，高溫、干旱和強光均不利于果實膨大，2021年未出現脆蜜金柑的最適氣象條件，因此僅得到膨大速率與氣象因子的線性正負關系。此外，第1批果雖與氣象條件有一定的線性關系，但不及第2、3批果顯著，主要原因是第1批果開花掛果早，優先得到前期養分，水肥較第2、3批果足，因此第1批果較2、3批果橫、縱徑大，外界氣象因子對第1批果果實膨大影響相對較小；隨著2、3批果開花掛果的時間延后，養分條件逐漸變差，橫、縱徑依次降低，較易受外界氣象條件影響。因此認為，最高氣溫和日照時數是影響第2、3批果快速膨大期膨大速率的主導氣象因子。另外，本研究得出，在快速膨大期膨大速率與氣象因子有明顯的規律可循，而在緩慢膨大期膨大速率與氣象因子的關系較為混亂，主要原因由于脆蜜金柑生長規律限制，而外界氣象因子對膨大后期的膨大速率在一定程度上影響甚微[13]。

針對氣象條件影響果實膨大期的表現，在夏季高溫（6—8月）氣象條件下，出現連續較長的高溫強曬要及時根據土壤水分條件，通過早晚灌溉，讓植株獲得充足水分，減少太陽果的生成[14]。有條件的種植戶，還可以在種植地上加蓋一層遮陽網，能起到遮光和降溫作用，能提高脆蜜金柑的果實品質。針對果實較小的第2、3批果，等第1批果實成熟后及時采摘，讓植株養分及時供給第2、3批果實。第1批果實采摘后，還要及時施放一次有機肥，補充土壤養分，同時加強秋冬季灌溉也能讓第2、3批果實繼續膨大，提高果實的品質。此外，脆蜜金柑的原產地柳州融安縣屬于中亞熱帶季風氣候區，年平均氣溫 19.0℃，夏季（6—8月）月平均溫度在26.3～27.8℃，氣候有利于脆蜜金柑的膨大，加之融安地貌主要以中低山陡坡地、低山緩坡地類型為主，有利于減弱太陽輻射及增強散射輻射比例，能提高果實膨大速率。因此在引種時，年平均溫度較高，日照時數豐富的地區，要謹慎引種，需要做幾年的引種試驗，觀測脆蜜金柑的長勢以及果實品質，不要盲目引種擴大種植面積，造成脆蜜金柑面積增加，單位面積產量下降，品質降低，損害該品種的聲譽。

在 2021年氣象條件中未能體現出膨大速率的上下限及最適氣象因子，因此今后研究還需增加柳州北部地區的試驗地和連續開展多年的脆蜜金柑跟蹤觀測，以期進一步得出脆蜜金柑膨大期的三基點氣象條件，從而對膨大速率氣象模型進行取值區域劃分，進一步優化模型，提高氣象模型精準度和適用性。