行唐縣大棗生長需冷量研究

韓翔洋 董澤亮 張瑞國 李茂生 曹波花

（1 辛集市氣象局 河北 辛集 052360；2 深澤縣氣象局 河北 深澤 052500； 3 平山縣東回舍鎮(zhèn)人民政府 河北 平山 050400）

行唐縣是國家林業(yè)局命名的“中國行唐大棗之鄉(xiāng)”、“中國行唐優(yōu)質(zhì)大棗產(chǎn)業(yè)基地”。近年來我國北方中部地區(qū)氣溫呈現(xiàn)上升趨勢，且2 月份升溫顯著[1]。在此背景下，有必要對該區(qū)域的氣候背景進(jìn)行一次系統(tǒng)分析。在相關(guān)研究中，朱天征[2]通過對沾化冬棗生育期氣候條件的分析，指出當(dāng)?shù)氐臍夂颉h(huán)境條件對大棗的產(chǎn)量與品質(zhì)有著顯著影響。而高秀梅和梁文鋒等人[3～4]的研究表明，需冷量是大棗冬季生長發(fā)育過程的一項重要指標(biāo)；若需冷量不足，則會影響大棗休眠生理代謝及內(nèi)源激素含量，從而導(dǎo)致大棗花器官畸形或嚴(yán)重敗育，最終影響大棗的產(chǎn)量與品質(zhì)。張川疆[5]等人的研究將20 個大棗品種按需冷量的大小分為3個等級，分別是＞874 h，576 ～874 h 和288 ～480 h。本文以大棗需冷量分析模型中的0 ～7.2 ℃模型為基礎(chǔ)[6～8]，對行唐大棗需冷量近30 年的變化進(jìn)行了深入研究，以期為行唐縣大棗科學(xué)種植提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 資料來源。本文數(shù)據(jù)來源于河北省氣象信息中心提供的河北省行唐縣國家氣象觀測站1992 ～2021 年30 年逐日平均氣溫與2011 ～2021 年11 年逐時平均氣溫數(shù)據(jù)(2011 年以前無逐時氣象觀測數(shù)據(jù))。

1.2 研究方法。參照相關(guān)文獻(xiàn)研究，相較于≤7.2 ℃模型和猶他模型，0 ～7.2 ℃模型最適合研究大棗需冷量[6～8]，本文采用該研究模型，利用線性趨勢分析、Morlet 小波等方法分析了行唐縣1992 ～2021 年日平均氣溫穩(wěn)定升至7.2 ℃的初日(以下簡稱初日)、日平均氣溫穩(wěn)定降至7.2 ℃的終日(以下簡稱終日)和持續(xù)日數(shù)的變化規(guī)律，計算了2011 ～2021 年的逐年需冷量。

2 結(jié)果與分析

2.1 初日變化規(guī)律。氣溫穩(wěn)定升至7.2 ℃的初日出現(xiàn)時間最早為2008 年2 月27 日，最晚為2009 年3 月31 日，相差33 d，多年平均日期約為3 月18 日(表1)；對氣溫穩(wěn)定升至7.2 ℃的初日日序進(jìn)行一元線性回歸分析，初日日序呈下降趨勢，趨勢變化通過了0.05 的顯著性檢驗，趨勢變化明顯，年趨勢變化量約為0.48 d(圖1)，表明行唐縣日平均氣溫穩(wěn)定升至7.2 ℃的出現(xiàn)時間呈變早的趨勢，符合氣候變暖的大背景。

圖1 1992～2021 年行唐縣日平均氣溫穩(wěn)定升至7.2℃初終日及持續(xù)日數(shù)變化趨勢

圖2 行唐縣1992 ～2021 年日平均氣溫穩(wěn)定升至7.2 ℃初日日序小波分析圖

圖3 行唐縣1992 ～2021 年日平均氣溫穩(wěn)定降至7.2 ℃終日日序小波分析圖

表1 1992～2021 年行唐縣日平均氣溫穩(wěn)定升至7.2℃初終日及持續(xù)日數(shù)

2.2 終日變化規(guī)律。氣溫穩(wěn)定降至7.2 ℃的終日出現(xiàn)時間最早為2002 年10 月23 日，最晚為2020 年11月18 日，相差26 d，多年平均日期約為11 月8 日(表1)；對終日日序進(jìn)行一元線性回歸分析，終日日序呈上升趨勢，表明日平均氣溫穩(wěn)定降至7.2 ℃的出現(xiàn)時間變晚，但是該趨勢未通過顯著性檢驗(P ＞0.05)，趨勢變化不明顯(圖1)。

2.3 持續(xù)日數(shù)。持續(xù)日數(shù)最多的年份出現(xiàn)在2003 年與2010 年，為146 d，最少出現(xiàn)在2008 年，為106 d，多年平均持續(xù)日序為129.9 d(表1)。對持續(xù)日數(shù)進(jìn)行一元線性回歸分析，持續(xù)日數(shù)年變化呈下降趨勢，年趨勢變化量為0.57d，與初日日序變化趨勢接近(圖1)。

2.4 變化周期。氣象要素往往存在周期性變化，掌握初日、終日的變化周期對指導(dǎo)大棗生產(chǎn)種植具有很大意義，因此使用matlab2019a 小波工具箱對初終日和持續(xù)日數(shù)進(jìn)行周期性變化分析，通過所得方差數(shù)據(jù)得出初日日序

2.5 總需冷量。氣溫在0 ～7.2 ℃的總需冷量最少為844 h，出現(xiàn)在2018 年，最多為1 357 h，出現(xiàn)在2014年，多年平均總需冷量為1 170 h(表2)。

表2 2011 ～2021 年行唐縣總需冷量

3 結(jié)論與討論

3.1 行唐縣日平均氣溫穩(wěn)定升至7.2 ℃初日日序多年平均為3 月18 日；終日日序多年平均為11 月8 日；持續(xù)日數(shù)多年平均天數(shù)為130 d；初日日序和持續(xù)日數(shù)均呈下降趨勢，趨勢變化明顯，年變化量分別為0.48 d 和0.57 d，終日日序上升趨勢不明顯，表明氣候變暖對行唐縣大棗需冷量會造成負(fù)面影響。

3.2 初日日序存在準(zhǔn)3 年和準(zhǔn)13 年的變化周期、終日存在準(zhǔn)7年的變化周期、持續(xù)日數(shù)不存在明顯的周期性變化。

3.3 氣溫在0 ～7.2 ℃的總需冷量最少為844 h，最多為1 357 h，多年平均總需冷量為1 170 h，基本滿足大棗品種需冷量最高等級＞874 h 標(biāo)準(zhǔn)。

雖然氣候變暖會對行唐縣大棗需冷量產(chǎn)生一定影響，但是短期來看行唐縣氣溫條件仍能夠滿足絕大部分大棗品種生長對需冷量要求，實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可以參考初終日變化周期和當(dāng)前氣溫條件，通過適當(dāng)推遲扣棚時間以滿足大棗對需冷量的要求。