袁學所 王剛 武金祥 郭陽



摘要 針對安徽鳳陽藍莓生產實際,歸納制定藍莓發育期時序圖;根據當地多年氣象資料,分析藍莓發育期氣候特征;研究藍莓主要氣象致災因子及輕、中、重等級指標,并采用加權綜合評價法進行氣象災害風險評估。結果表明,花期霜凍(倒春寒)、果實發育期高溫、果實發育期寡照、果實發育期暴雨、花果期大風為影響鳳陽藍莓生產的主要氣象災害,可分別以4月最低氣溫≤5 ℃日數、5—6月日最高氣溫≥35 ℃日數、5—6月日照時數、5—6月日降水量≥50 mm日數、4—6月8級以上大風日數區分氣象災害輕、中、重等級;花期霜凍(倒春寒)災害指數為3.03,屬重度風險;果實發育期高溫、花果期大風災害指數分別為2.40、2.85,屬中度風險,果實發育期寡照、果實發育期暴雨災害指數分別為1.29、1.72,屬輕度風險。在此基礎上,結合走訪調研,研究形成鳳陽藍莓周年氣象服務方案,以進一步提升藍莓氣象服務的針對性和有效性。
關鍵詞 藍莓;氣候特征;氣象災害等級;風險評估;服務方案
中圖分類號 S162.55 文獻標識碼 A
文章編號 1007-7731(2023)03-0068-06
為主動融入現代農業發展格局,緊跟服務需求,充分發揮部門優勢,以服務“一縣一品”特色農產品為切入點,大力提高特色農業氣象業務服務能力與水平,助力鄉村振興、農業增效和農民增收,滁州市氣象局2021年5月制定了“一縣一品”特色農業氣象服務實施方案。該方案確定鳳陽縣“一縣一品”代表農產品為藍莓,但當地氣象部門過去對藍莓生產了解不多、不細、不深,沒有建立相關指標和服務方案,氣象服務針對性不強。該研究通過鳳陽藍莓生產氣象服務關鍵技術研究,確定受影響的氣象災害種類及輕、中、重等級指標,計算藍莓氣象災害指數并開展風險評估;圍繞藍莓生產趨利避害,制定周年氣象服務方案,為開展針對性氣象服務提供科技支撐。
1 資料來源
常規氣象資料取自1957—2021年鳳陽國家氣象站氣象觀測數據,其中氣象要素累年平均值采用1991—2020年數據計算;受氣象儀器制約,極大風速數據年限為2005—2021年。藍莓生產、管理等農情資料取自鳳陽縣農業部門和藍莓種植園。
2 藍莓生產概況
藍莓又稱越桔或藍漿果,屬杜鵑花科越桔屬落葉灌木植物,是一種保健和功能水果[1]。鳳陽縣位于淮河南岸,南部丘陵為江淮分水嶺,近年來藍莓產業發展穩健,全縣種植規模達200 km2,主要分布在鳳陽縣總鋪鎮園藝場及其附近地區,隸屬于鳳陽縣健民藍莓農業發展有限公司、安徽富禾農業科技有限公司、鳳陽縣金鑫藍莓專業合作社、鳳陽九天生態農業科技有限公司等經營主體。其中,鳳陽縣健民藍莓農業發展有限公司“馬大腳”牌藍莓2019年10月獲安徽氣候好產品登記(證書號:AH0503071930001)。
鳳陽藍莓以北高叢類型為主,代表品種為布里吉塔,全生育期可劃分為營養累積期、休眠期、萌芽展葉期、花期、果實發育期,加入各發育期主要農事活動后,其時序圖歸納如圖1所示。
3 藍莓生育期氣候特征
3.1 營養累積期(9—11月)
此期鳳陽縣總體處于秋季,平均氣溫由9月22.4 ℃漸降至11月9.8 ℃,極端最高氣溫由9月37.6 ℃漸降至11月29.7 ℃,極端最低氣溫由9月7.8 ℃漸降至11月-10.5 ℃,最高氣溫≥35 ℃日數由9月0.3 d漸減至11月0 d,日最低氣溫≤0 ℃日數由9月0 d增至11月3.9 d,氣溫日較差由9月8.9 ℃漸增至11月10.7 ℃;平均相對濕度由9月80%漸降至11月75%,最小相對濕度由9月10月8%增至11月9%;日照時數由9月171.4 h漸減至11月150.8 h;大風日數由9月0.07 d降為10月0.03 d、再增至11月0.17 d,極大風速由9月17.5 m/s降為10月14.2 m/s、再升至11月18.5 m/s;降水量由9月85.1 mm漸減至11月44.8? mm;積雪日數由9月、10月0 d增至11月0.60 d,最大積雪深度為11月17 cm,其余詳見表1。
3.2 休眠期(12—次年2月)
此期鳳陽縣基本處于冬季,平均氣溫由12月3.6 ℃降至1月1.5 ℃,再升至2月4.3 ℃;極端最高氣溫由12月22.9 ℃降至1月21.2 ℃,再升至2月27.1 ℃;極端最低氣溫由12月-17.7 ℃降至1月-19.6 ℃,再升至2月-18.9 ℃;日最低氣溫≤0 ℃日數由12月18.0 d增至1月22.8 d,再減至2月14.6 d;氣溫日較差由12月9.7 ℃減至1月9.1 ℃,再增至2月9.6 ℃;平均相對濕度由12月74%增至1月75%,再降至2月74%;最小相對濕度由12月5%增至1月9%,再降至2月4%;日照時數由12月142.8 h減至1月131.1 h,再略增至2月132.2 h;大風日數由12月0.07 d降為1月0 d,再增至2月0.20 d;極大風速由12月16.1 m/s降至1月14.8 m/s,再增至2月17.3 m/s;降水量由12月26.4 mm漸增至2月39.9 mm;積雪日數由12月0.83 d增至1月4.37 d,再減為2月2.20 d;最大積雪深度為12月22 cm增至1月30 cm,再降為2月22 cm;其余詳見表2。
3.3 萌芽展葉期至果實發育期(3—6月)
此期鳳陽縣處于春季至初夏,平均氣溫由3月9.3 ℃漸升至6月25.1 ℃,極端最高氣溫由3月30.2 ℃漸升至6月39.4 ℃,極端最低氣溫由3月-11.7 ℃逐漸升至6月11.5 ℃,最高氣溫≥35 ℃日數由3月0.0 d漸增至6月1.9d,日最低氣溫≤0 ℃日數由3月4.4 d漸減至5月6月0.0 d,氣溫日較差由3月10.5 ℃小幅起伏至6月9.3 ℃;平均相對濕度由3月72%漸升至6月75%,最小相對濕度由3月4%升至4—6月11%左右;日照時數由3月168.2 h漸增至5月203.3 h、再減至6月174.6 h;大風日數由3月0.47 d起伏增加至6月0.50 d,極大風速以4月25.4 m/s為最大,3月、5月、6月為19.0 m/s左右;降水量由3月56.1 mm漸增至6月155.5 mm;積雪日數由3月0.5 d減至4—6月0 d,最大積雪深度為3月10 cm,其余詳見表3。
4 藍莓主要氣象致災因子分析
4.1 藍莓對光、溫、水的要求
4.1.1 光照。藍莓為喜光樹種,在生長發育期要求有充足的光照[2-4]。長日照有利于藍莓的營養生長,而花芽分化則需在短日照條件下進行,全日照光照強度是花芽大量形成的重要條件,在全日照條件下果實品質好。藍莓產區的年日照時數應在1200~2900 h,較高強度的光照可促進藍莓的花芽形成、果實膨大和含糖量增加。研究表明,隨著初果期日照時數的增加,藍莓果實中水溶性總糖含量呈現逐漸增加的趨勢,同時果實中還原糖含量也隨之增加[5]。
4.1.2 溫度。藍莓適宜種植的環境溫度較廣,年平均溫度在15~25 ℃的地區都適宜種植。生長期內可以忍受周圍環境中35~45 ℃的極端高溫和-15 ℃以上的極端低溫。藍莓要達到正常的開花結果一般需要800 h以上冷溫需求量(小于7.2 ℃的低溫),花芽比葉芽的冷溫需求量少,不同品種要求不同[6]。據研究,藍莓葉芽萌動期至盛花期的積溫對藍莓品質影響較大,其與水溶性總糖、還原糖、可溶性固形物之間存在顯著的正相關,而與總有機酸存在顯著的負相關,從而對藍莓的口感影響較大[5]。
4.1.3 水分 藍莓根系為無明顯主根和根毛的須狀根,對水分要求嚴格,不耐澇,忌水漬。水分不足會嚴重影響樹體生長發育和產量,雨水過多時表現出枝葉徒長、花量減少、果實味淡。研究指出,藍莓初果期至盛果期的降雨量與藍莓果實中水溶性總糖含量、單寧含量、還原糖含量、可溶性固形物含量均呈正相關,但是若降雨過多超出藍莓果實所能適應的范圍,則會造成果實中水分含量增加,甜度下降,影響藍莓的口感[5]。
4.2 藍莓主要氣象災害與等級劃分
黃壽波等[7]研究表明,我國果樹氣象災害有5大類17種,對藍莓影響較大的氣象災害主要有霜凍、高溫熱害、干旱、連陰雨、大風、冰雹、越冬期凍害[8]。根據鳳陽藍莓生育期氣候特征、藍莓生產對氣象條件的要求和果園基礎設施等情況,經走訪調研藍莓種植企業,一致認為影響鳳陽藍莓產量與品質的關鍵期在花期和果實發育期,并確定花期霜凍、花果期高溫、花果期寡照、花果期暴雨、花果期大風為影響鳳陽藍莓生產的主要氣象災害。為便于開展藍莓氣象災害風險評估,進一步確定其輕、中、重等級,參考表4標準并得出結果。表4中氣象災害的影響主要表現為:氣溫降至5 ℃或以下,開放的花器官可能遭受霜凍害,導致大量落花,降低座果率;在高溫強日照下,藍莓根系對水分吸收能力減弱,植株生長發育不良,并可能遭受不同程度的熱傷害,造成當年新梢干枯死亡,果實出現淡紫色干焰斑甚至開裂;寡照天氣與低溫陰雨相聯系,影響藍莓果生長和良好品質的形成,也不利于采收作業;暴雨、大風天氣出現時,植株受澇漬危害,或枝葉、花朵被摧殘,果實被劃傷或擊落,藍莓品質、產量下降。
5 藍莓氣象災害風險評估
5.1 單項氣象災害指數
采用加權綜合評價法[9]計算鳳陽藍莓氣象災害指數,具體算法如下:
[Pi=W1iP1i+W2iP2i+W3iP3i] (1)
式(1)中,[Pi]為第[i]種氣象災害指數;[W1i]、[W2i]、[W3i]分別為第[i]種災害輕度、中度、重度的分值,分別取3、3、4;[P1i]、[P2i]、[P3i]分別為第[i]種災害輕度、中度、重度的頻率。
5.2 綜合氣象災害指數
鳳陽藍莓綜合氣象災害指數[10]按下式計算:
[P=(P1+P2+P3+P4+P5)/5] (2)
式(2)中,[P]為藍莓綜合氣象災害指數,[Pi]為第[i]種氣象災害指數([i=1、2、3、4、5])。若[P]≤2.00為輕度風險等級,2.00<[P]≤3.00為中度風險等級,[P]>3.00為重度風險等級。
鳳陽藍莓氣象災害指數及風險評估結果列于表5。由表5可見,花期霜凍(倒春寒)為重度風險,果實發育期高溫、花果期大風為中度風險,果實發育期寡照、果實發育期暴雨為輕度風險。氣象災害綜合評估為中度風險。
6 藍莓周年氣象服務方案
在鳳陽藍莓生產氣象因子分析基礎上,結合走訪調研,參考類似成果[11-12],形成鳳陽藍莓周年氣象服務方案如表6所示。
7 小結
鳳陽藍莓全生育期可劃分為營養累積期、休眠期、萌芽展葉期、花期、果實發育期。營養累積期總體處于秋季,休眠期基本處于冬季,萌芽展葉期至果實發育期處于春季至初夏。各發育期氣溫、降水、日照、風等氣候要素特征隨季節而變。花期霜凍、果實發育期高溫、果實發育期寡照、果實發育期暴雨、花果期大風為影響鳳陽藍莓生產的主要氣象災害。可分別以4月最低氣溫≤5 ℃日數、5—6月日最高氣溫≥35 ℃日數、5—6月日照時數、5—6月日降水量≥50mm日數、4—6月8級以上大風日數區分氣象災害輕、中、重等級。經風險評估,花期霜凍(倒春寒)災害指數為3.03,屬重度風險;果實發育期高溫、花果期大風災害指數分別為2.40、2.85,屬中度風險;果實發育期寡照、果實發育期暴雨災害指數分別為1.29、1.72,屬輕度風險。從服務月份、藍莓生產情況、主要農業氣象問題、氣象服務要點這些方面制定鳳陽藍莓周年氣象服務方案,以期為提升藍莓氣象服務的針對性和有效性提供技術指引。
8 參考文獻
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(責編:王慧晴)
基金項目 安徽省滁州市科技計劃項目“滁州‘一縣一品特色農業氣象服務關鍵技術”(2021ZN008)。
作者簡介 袁學所(1965—),男,安徽肥東人,高級工程師,從事縣級綜合氣象業務工作。
收稿日期:2022-04-11