諶云鵬 吳濤忠 蔡薔



摘要 奉新獼猴桃是奉新縣傳統特色優勢產業,也是中國國家地理標志產品。根據獼猴桃生產的高品質要求,利用奉新國家氣象觀測站及14個區域自動站的近10年氣象數據,并應用GIS技術,建立了獼猴桃種植適宜性綜合評價體系,以年平均氣溫、年極端最低氣溫、累年無霜期、≥10 ℃積溫、年累計降水量、日照6個氣候因子,以及坡度、坡向和土壤pH值3個環境因子作為指標,繪制了奉新獼猴桃種植適宜性區劃。結果表明:奉新縣獼猴桃生產種植適宜區主要分布在中部丘陵、東部河谷平原,可利用適宜區生態資源優勢,在該區域大力實行獼猴桃規模化種植。
關鍵詞 獼猴桃;氣候適宜性;區劃;地形;土壤
中圖分類號:S663.4 文獻標識碼:B 文章編號:2095–3305(2023)12–0-03
Study on Suitability Zoning of Kiwifruit Cultivation in Fengxin
Chen Yun-peng et al(Fengxin Meteor-
ological Bureau, Fengxin, Jiangxi 330700)
Abstract Fengxin kiwifruit was Fengxin Countys traditional characteristic advantage industry, but also Chinas national geographical indication products. According to the high quality requirements of kiwifruit production, this paper uses the meteorological data of Fengxin National Meteorological Observation Station and 14 regional automatic stations in the past ten years, and uses GIS technology to establish a comprehensive evaluation system for kiwifruit planting suitability, including six climate factors, such as annual average temperature, annual extreme minimum temperature, annual frost-free period, accumulated temperature ≥10 ℃, annual accumulated precipitation and sunshine. The planting suitability zoning of Fengxin Kiwifruit was drawn by three environmental factors including slope, slope direction and soil pH. The results showed that the suitable areas for kiwifruit production and planting in Fengxin county were mainly distributed in the central hills and the eastern valley plain. The ecological resources advantage of the suitable areas could be used to implement kiwifruit large-scale planting in this area.
Key words Kiwifruit; Climate suitability; Regionalization; Terrain; Soil
奉新獼猴桃,江西省宜春市奉新縣特產,全國農產品地理標志登記保護產品2001年,農業農村部優質農產品中心評定了奉新縣選送的“金魁”獼猴桃為“優質獼猴桃”;2005年,國家林業和草原局授予奉新縣“中國獼猴桃之鄉”的稱號;2015年,農業農村部農產品地理標志登記保護了“奉新獼猴桃”;2017年,“奉新獼猴桃”被列入全國名特優新農產品目錄,并成為全國名優果品區域性公用品牌。2018年,國家知識產權局批準了“奉新獼猴桃”的地理標志證明商標。近年來,奉新縣以“三拼三促”為引導,將獼猴桃產業作為特色、支柱和富民產業來培育,大力推進獼猴桃產業基地的規模化、生產標準化、管理科學化、服務社會化、三產融合化和品牌化營銷,使特色產業持續發展成為農民增收致富的巨大動力,推動產業興旺和鄉村振興。目前,奉新縣獼猴桃栽培面積約6 333.3 hm2,掛果面積近5 000.0 hm2,鮮果量年產達8.5萬t以上,綜合產值超過9億元,種植、銷售和加工企業共有12家,專業合作社有18家,擁有3.3 hm2以上的大戶280多戶,獼猴桃真正成為農民增收的豐富之源。雖然奉新在種植獼猴桃的氣候資源和規模具有優勢,但同時也存在不足。例如,冬季的凍害、早春的霜凍以及夏秋高溫干旱等氣候災害都會對獼猴桃的產量和質量產生影響[1]。因此,研究獼猴桃種植區域,為奉新縣的獼猴桃種植布局和規劃提供科學依據是非常有必要的。
應用GIS技術,綜合考慮氣候、地形、土壤環境因子對獼猴桃生長的影響,建立獼猴桃種植適宜性綜合評價體系,繪制奉新獼猴桃種植適宜性區劃,就奉新獼猴桃生產進行分區討論,可利用適宜區生態資源優勢,在該區域大力實行獼猴桃規模化種植[2]。
1 材料與方法
1.1 研究區域概況
奉新縣為江西省宜春市轄縣,位于江西省西北部,宜春市東北部,土地面積為1 642 km2。氣候類型為亞熱帶濕潤氣候,降水充沛,氣候非常適合獼猴桃的生長。整個區域的地形呈現三面環山,西高東低,從西向中、東部逐漸傾斜、低落,構成明顯的西部中低山地、中部多丘陵、東部低丘河谷平原,屬于典型的丘陵山區地形地貌。
1.2 數據來源
研究所使用的氣候數據來自奉新縣氣象局,涵蓋了近10年的奉新國家氣象觀測站及14個區域自動站完整的、持續的氣象觀測記錄(如年平均氣溫、年極端最低氣溫、累年無霜期、≥10 ℃積溫、年累計降水量、日照等)。此外,還使用了由資源環境科學與數據中心的地形數據(包括坡度、坡向)和土壤質地數據(土壤pH值)等地理信息數據,并借助GIS平臺進行了空間插值計算,以構建適合獼猴桃生長的適宜性評價指標體系[3]。
1.3 研究方法
對奉新縣區域內的氣象數據、土壤、地形數據進行歸納與收集整理。根據獼猴桃生產對氣候、土壤、地形環境因子要求,建立奉新獼猴桃種植適宜性評價指標體系。在ArcGIS軟件中,采用多元回歸模型對氣候適宜性進行了3個層次的劃分:適宜、次適宜和不適宜。然后,利用層次分析法給每一項指標賦予權重,最終制作出奉新獼猴桃種植適宜性區劃圖[4]。
1.3.1 氣象因子 獼猴桃喜溫暖濕潤氣候。對于獼猴桃的生長環境要求上,可以從土壤、水分、溫度、光照、生態環境等方面進行分析。
溫度會對獼猴桃地理分布產生影響,也會影響獼猴桃生長速度。在年平均氣溫高于12 ℃、年極端最低氣溫≥-23 ℃,≥10 ℃積溫達5 200 ℃·d以上、光照時長2 600 h以上、無霜期為290 d以上的氣候條件下,均能開花結果。
(2)獼猴桃的葉片形狀大且密集,蒸發量高,因此對水分的需求也很大。若年降雨量不足800 mm,那么獼猴桃的生長就會受到影響,尤其是降雨量少于600 mm時,將不利于獼猴桃生長[5]。
1.3.2 地形因子 獼猴桃園的地理環境對獼猴桃生長具有重大影響,包括海拔、坡向和坡度等因素。這些因素主要對氣候條件產生作用,進而對獼猴桃的生長和品質產生影響。根據相關研究和奉新實際,選擇坡向、坡度2個指標。
(1)地形上獼猴桃種植要求有一定的坡度,當坡度<15°,可以使獼猴桃保持適度的水分和通風,是建園的首選地形,有利于獼猴桃生長;當坡度>25°,坡度過陡,雨水易流失,獼猴桃的水分供應就會受到影響,土層變得淺薄而貧瘠,不適合種植獼猴桃[6]。
(2)坡向不同,影響獼猴桃生長中所需的光照時長、溫度不同。偏南坡能接收到更多的光照,因此在秋冬季,獼猴桃園的氣溫相對較高,受到寒冷北風直接影響的可能性也較小,這樣有利于獼猴桃順利過冬。
1.3.3 土壤質地因子 雖然獼猴桃的成長需要土壤環境具有較高的腐殖物質和良好的排灌功能,但是其對土壤酸堿度的適應能力要求不高。最佳的環境條件是位于偏酸性的或者輕微偏酸性的土壤的位置,最適合的pH值為5.5~6.5。即使是在中性和稍顯堿性的土壤條件下,獼猴桃也可以正常生存,但是在此區間可能會發生幼苗變黃的現象,并且生長速度會減緩。需要注意的是,不能選擇堿性過強的土地,尤其是pH值>7.9的土壤,這會導致各種生理病害的發生。
1.3.4 獼猴桃種植適宜性綜合區劃 崔培陽[7]基于GIS和標準化理論的研究構建獼猴桃種植適宜性評價體系與模型;在結合前人研究成果,最終確定了獼猴桃種植適宜性評價指標(表1):年平均氣溫、年極端最低氣溫、累年無霜期、≥10 ℃積溫、年累計降水量、日照6個氣候因子;坡度和坡向2個地形因子;土壤pH值1個土壤質地因子。獼猴桃種植區劃指標權重如表2所示。
2 結果與分析
2.1 獼猴桃氣候適宜性區劃
氣候影響關鍵因子是年平均氣溫、年極端最低氣溫、累年無霜期、≥10 ℃積溫、年累計降水量、日照。從表3可以看出,研究區域,年均氣溫為15.7~18.5 ℃(>12 ℃,賦值3),年極端最低溫為-6.6~-2.7 ℃(≥-23 ℃,賦值3),年累年無霜期305 d(>290 d,賦值3),≥10 ℃積溫6 131.1 ℃·d(≥5 200 ℃·d,賦值3),年均降水量1 140.0~1 819.4 mm(>800 mm,賦值3),日照1 583.9 h(1 200~2 600,賦值2)。
基于奉新國家氣象觀測站及14個區域自動站近10年氣象數據規定的權重來處理并標準化年平均氣溫、年極端最低氣溫、累年無霜期、≥10 ℃積溫、年累計降水量、日照6項氣候因素的數據,然后利用這些經過標準化的參數進行加權綜合評估,從而得到氣候因子指數。最后,借助ArcGIS柵格數據空間分析工具,制作了奉新縣氣候適應性區劃圖(圖1)。總體而言,除了無法充分滿足獼猴桃成長所需的光照時間,該地區的其他各項氣候條件都是十分有利于獼猴桃的生長[8-10]。
2.2 獼猴桃地形適宜性區劃
根據江西省海拔(DEM)空間分布數據,利用ArcGIS的空間分析和重分類等功能,得到奉新縣坡度和坡向的數據圖,通過表2所示因子權重柵格化計算得到奉新縣獼猴桃地形適宜性區劃圖(圖2)。
獼猴桃生長的最適宜坡向為偏南坡,坡度為0~15°,因此,符合獼猴桃生長對地形主要集中在赤岸鎮、會埠鎮、赤田鎮、干洲鎮、宋埠鎮、馮川鎮的部分地區。
2.3 獼猴桃土壤適宜性區劃
根據江西省土壤類型空間分布數據,利用ArcGIS軟件的空間分析和重分類等功能,得到奉新縣土壤類型空間分布數據(包含土壤pH值),對數據進行處理和量化得到奉新縣獼猴桃土壤適宜性區劃圖(圖3)。
根據奉新縣土壤普查成果資料,奉新縣的主要土壤類型有水稻土、紅壤、黃壤、黃棕壤、山地草甸土、潮土6個土類11個亞類、35個土屬、75個土種。獼猴桃是在微酸性土壤中種植的作物,土壤pH值為5.5~6.5有利于獼猴桃的生長,土壤微酸,有機質含量豐富。根據奉新縣土壤適宜性區劃圖,除了奉新縣西部和北部的部分地區,其他中部丘陵、東部河谷平原的土壤類型均能滿足獼猴桃生長對土壤pH值的要求[11-13]。
2.4 獼猴桃種植適宜性綜合區劃
考慮到氣候、地形和土壤等因素對獼猴桃生產的影響,通過ArcGIS軟件柵格數據的空間分析功能,繪制了奉新縣獼猴桃種植的綜合區劃圖(圖4)。奉新縣大部地區為獼猴桃生產適宜區。主要分布在中部丘陵、東部河谷平原,且該區域年累計降水量1 200 mm以上,坡度在15°以下。光熱水皆適宜,符合獼猴桃的生長條件,同時土壤微酸性,有利于高品質獼猴桃的產出[14-15]。
奉新縣獼猴桃生產適宜區主要集中在赤岸鎮、會埠鎮、赤田鎮、宋埠鎮、馮川鎮的部分地區。該區域地勢較為平緩,坡度分布為0°~15°,土壤較為肥沃,且為最適宜種植的土地類型,適合獼猴桃的生長。
3 結束語
利用本地氣候條件以及土壤、地形環境因子結合的區劃方法,將奉新獼猴桃種植區劃分為適宜、次適宜、不適宜3個等級,客觀反映了奉新縣獼猴桃生產適宜區主要分布在奉新中部丘陵、東部河谷平原的赤岸鎮、會埠鎮、赤田鎮、宋埠鎮、馮川鎮等部分地區。該區域地勢較為平緩,坡度分布為0°~15°,土壤較為肥沃,且為適宜種植的土地類型,適合獼猴桃的生長。充分利用該地區的生態資源優勢,大規模推廣獼猴桃種植。在開始種植前,需要考慮排水和灌溉條件,并加強田間管理,以防止產量和品質出現波動。
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