建甌市翠冠梨生長發育的氣候適宜性分析*

杜曉杰 劉 全 孫朝鋒

(1.福建省建甌市氣象局,福建 南平 353100;2.福建省氣象服務中心,福建 福州 350028)

1 概述

翠冠梨是浙江省農科院園藝研究所培育的早熟梨品種,具有早熟、優質、甜脆、適應性強、抗逆性強、結果早、豐產、商品性好等優點。翠冠梨是建甌市梨樹主栽品種,已成為建甌市主要特色水果［1］。

影響梨樹生長發育和果實品質的主要氣象因子有溫度、光照、水分等。冬季氣候變暖,低溫不足會導致梨樹花芽分化不完全,從而導致開花遲、花期長、花質差、花量減少、坐果率低等現象。如2016年冬季、2017年冬季,建甌市氣溫持續偏高,暖冬造成氣溫≤7.2℃低溫寒積量嚴重不足,導致2017年建甌市玉山鎮長布惠津翠冠梨開花推遲,不能在3月中、下旬適時開花,花量減少,花芽分化不完全,花期長,花質差等［1］;翠冠梨開花幼果期會遭受晚霜凍危害,造成翠冠梨等坐果率低、年際產量起伏變化。如2011年,建甌市翠冠梨開花期氣溫偏低,導致葉片早衰脫落嚴重,生理落果異常嚴重,坐果率偏低,玉山鎮(海拔410m)近200hm2翠冠梨坐果率處于低與特低狀態［2］;同時,3月正值翠冠梨樹花期,此時低溫陰雨天氣會影響梨樹開花授粉,影響梨的產量和品質［3］;果實發育期雨水過多、光照不足會影響果實發育,雨水過少、出現干旱少雨天氣則會影響果實膨大,出現裂果;此外,夏、秋季的高溫干旱和強日照對翠冠梨生長發育也不利,容易造成提早落葉、兩次開花,消耗營養,影響翌年產量,同時易發生日灼病、枝干流膠等。

為此,本文通過分析影響建甌市特色果樹翠冠梨生長發育的關鍵氣象因子,構建翠冠梨種植的氣候適宜性指標,并結合各鄉鎮對關鍵氣象指標的分析評價,提出翠冠梨種植的氣候適宜區,以期為建甌市翠冠梨合理布局和防災減災提供參考。

2 資料與方法

氣象資料來源于福建省氣象信息中心,包括建甌市16個區域自動氣象站2011—2022年溫度、降水觀測資料;翠冠梨物候資料來源于文獻查閱和實際調查。本文采用數理統計方法分析建甌市各鄉鎮影響翠冠梨生長發育的關鍵氣象指標和氣候適宜性。

3 結果與分析

3.1 翠冠梨生長發育期

建甌市翠冠梨樹的萌芽期一般在2月下旬至3月上旬,展葉期在3月中旬,初花期在3月上、中旬,盛花期在3月中旬,終花期在3月中、下旬,4月中旬至5月中旬處于幼果期,梨花脫落,幼果開始生長,5月下旬至6月下旬處于果實迅速膨大期,果實成熟期在6月下旬至7月中旬,落葉期在11月中下旬,休眠期在12月至翌年2月［4-6］。

3.2 翠冠梨生長發育的氣候適宜性指標

3.2.1 溫度

翠冠梨性喜溫暖,適宜年平均氣溫為15～23℃,最適生長氣溫為16～27℃。萌芽期要求日平均氣溫≥5℃;開花期要求日平均氣溫≥10℃,14～15℃最適宜;果實發育期要求日平均氣溫≥20℃,最適溫度是27℃左右;休眠期需要≥7.2℃的低溫寒積量在750h以上;枝葉生長適宜溫度為18～25℃［6-9］。梨花期的受凍臨界溫度在現蕾期為-5℃,在花序分離期為-3.5℃,在開花期為-2～-1.5℃;幼果期的受凍臨界溫度為-1℃［10］。

3.2.2 水分

翠冠梨要求年降雨量1000～1900mm,相對濕度在60%～80%［6-8］,水分要求嚴格,怕積水,怕干旱。果實發育期降水影響翠冠梨產量和品質,果實膨大期和成熟前雨水過多,容易裂果;夏季長時間干旱易造成梨樹提早黃葉、落葉,并產生二次開花現象,對翌年產量及果實品質有較大影響［11］。

3.2.3 光照

翠冠梨是喜光果樹,要求年日照時數在1600h以上［6-8］。光照不足會影響花芽分化和果實發育,表現為枝梢徒長、枝條細、坐果率低、結果推遲、果實品質差、單果小;光照充足則葉色濃綠、果實含糖量高、著色良好。

建甌市年平均氣溫為19.3℃,年平均降水量為1755.2mm,年平均日照時數為1689.1h,基本能滿足翠冠梨生長發育的需求。但暖冬、晚霜凍、花果期低溫陰雨、果實發育期雨水過多等不利氣象條件影響著翠冠梨生長發育、產量和品質,成為翠冠梨生長發育的氣候主要制約因素。因此,將休眠期(12月至翌年2月)≤7.2℃的低溫寒積量(∑H)、花期至幼果前期(3—4月)極端最低氣溫(Td)、花果期(3—6月)日降水量≥5mm且日照時數≤3h的陰雨日數(Df)、果實發育期(4月中旬至7月上旬)日降水量≥10mm日數(Dr)作為建甌市翠冠梨生長發育的氣候適宜性表征指標,如表1所示。

3.3 翠冠梨生長發育的氣候適宜性

表2為建甌市2011—2022年各鄉鎮翠冠梨生長的氣候適宜性指標平均值和區間值,分析各指標的時空分布及氣候適宜性區域如下。

表2 建甌市2011—2022年各鄉鎮翠冠梨生長的氣候適宜性指標值

3.3.1 休眠期≤7.2℃的低溫寒積量

2011—2022年建甌市各鄉鎮自動氣象觀測站點附近的翠冠梨休眠期≤7.2℃的平均低溫寒積量為273～1771h。其中,龍村鄉、小橋鎮高海拔地區和玉山鎮氣象監測站點海拔高于400m,平均低溫寒積量大于800h,可見該海拔高度以上的區域,低溫寒積量有利于翠冠梨冬季休眠,龍村鄉和小橋鎮的高海拔地區平均低溫寒積量分別達到1309.0h和1141.3h,全部年份都適宜翠冠梨冬季休眠;龍村鄉中高海拔地區平均低溫寒積量為983.4h,適宜翠冠梨冬季休眠的年份占75%,不適宜冬季休眠的年份占25%,低溫寒積量低于750h的年份有2017年、2019年和2020年;玉山鎮平均低溫寒積量為961.6h,適宜翠冠梨冬季休眠的年份占75%,不適宜冬季休眠的年份占25%,低溫寒積量低于750h的年份有2016年、2017年和2019年,暖冬導致低溫寒積量不足,造成翠冠梨花芽分化不完全,開花遲,花期長,花質差,產量下降,這與實際調查結果相吻合［1］;房道鎮和吉陽鎮氣象監測站點海拔約200m,平均低溫寒積量分別為770h和763.2h,該海拔高度區域部分年份低溫寒積量能滿足翠冠梨冬季休眠的需要,適宜翠冠梨冬季休眠的年份占33.3%,次適宜冬眠的年份占8.3%,其余年份不適宜翠冠梨冬季冬眠。其余鄉鎮氣象監測站點海拔低于200m,平均低溫寒積量均小于750h,可見低于該海拔高度的區域寒積量不夠,不能滿足翠冠梨冬季休眠的需要。

3.3.2 花期和幼果前期極端低溫

2011—2022年建甌市各鄉鎮自動氣象監測站點附近的翠冠梨花期至幼果前期極端最低氣溫介于-3.2～7.1℃,龍村鄉、玉山鎮、小橋鎮高海拔地區氣象監測站點的海拔高度高于400m,花期至幼果前期極端最低氣溫最小值小于0℃,發生過低溫凍害事件,直接造成花粉發芽率降低,柱頭分泌物減少,柱頭受凍枯焦,致使授粉受精不良或失去授粉受精能力。即使完成授粉受精過程,也因溫度太低,致使種胚發育受阻或敗育,而引起幼果停止發育,提早脫落,坐果率降低［2］。其中,龍村鄉高海拔地區花期至幼果前期Td>0℃的年份占58.3%,-1℃

3.3.3 花果期陰雨日數

2011—2022年建甌市各鄉鎮自動氣象監測站點附近的翠冠梨花果期陰雨日數介于13～50d。其中,小橋鎮和東游鎮花果期陰雨日數較少,適宜年份最多,占33.3%,次適宜年份占66.7%;龍村鄉陰雨日數多,適宜年份最少,僅占16.7%,次適宜年份占83.3%;其余鄉鎮花果期陰雨日數較多,適宜年份均占25%,次適宜年份占75%。各鄉鎮均未出現因陰雨日數過多而導致不適宜翠冠梨生長發育的年份。

3.3.4 果實發育期降水日數

2011—2022年建甌市各鄉鎮自動氣象監測站點附近的翠冠梨果實發育期日降水量≥10mm日數為10～36d。其中,吉陽鎮果實發育期日數少,適宜年份最多,占41.7%,次適宜年份占58.3%;水源鄉、徐敦鎮、南雅鎮和小橋鎮果實發育期降水適宜年份占33.3%,次適宜年份占66.7%;小松鎮和玉山鎮果實發育期降水日數適宜年份最少,分別占16.7%和8.3%,其余年份均為次適宜;其余鄉鎮果實發育期日降水量≥10mm日數適宜年份均占25%,次適宜年份占75%;各鄉鎮果實發育期降水日數均處于適宜或次適宜,未出現不適宜翠冠梨生長發育的年份。

3.3.5 氣候適宜性區域

綜合分析影響建甌市翠冠梨生長發育的氣候適宜性指標,花果期陰雨日數和果實發育期日降水量在一個適中的范圍內,未出現陰雨日數過多或降水量過多導致不適宜翠冠梨生長的年份,而休眠期低溫寒積量、花期至幼果前期極端低溫是影響翠冠梨氣候適宜性的兩個關鍵因子。因此,綜合考慮建甌市各鄉鎮翠冠梨生長發育的氣候適宜性指標及其出現概率,認為建甌市翠冠梨種植的氣候適宜區主要分布在海拔400～800m區域。該區域翠冠梨休眠期≤7.2℃的低溫寒積量大于800h,利于翠冠梨的冬季休眠。盡管該區域在翠冠梨花期和幼果前期有低溫凍害風險,但在大多數年份此風險都處在一個相對較低的水平,同時花果期陰雨日數中等,較適宜翠冠梨開花和果實發育;次適宜區主要分布在建甌市海拔200～400m區域,該區域翠冠梨休眠期≤7.2℃的低溫寒積量介于760～770h,部分年份的冬季低溫條件能滿足翠冠梨冬季休眠的需要,但也存在一些年份冬季低溫寒積量不夠,影響翠冠梨休眠。花期和幼果前期極端低溫均在0℃以上,不會造成凍害危害,同時花果期陰雨日數中等,較適宜翠冠梨開花和果實發育;不適宜區主要分布在建甌市海拔低于200m區域和海拔高于800m區域,該區域翠冠梨休眠期≤7.2℃的低溫寒積量小于750h,無法滿足翠冠梨冬季休眠需求,不適宜種植翠冠梨。

4 結論

①影響建甌市翠冠梨種植的主要氣候因子是休眠期≤7.2℃的低溫寒積量、花期至幼果前期極端最低氣溫、花果期陰雨日數和果實發育期陰雨日數。其中,制約因素主要是休眠期低溫寒積量、花期至幼果前期極端最低氣溫。

②建甌市翠冠梨種植的氣候適宜區主要分布在海拔400～800m區域,次適宜區主要分布在海拔200～400m區域,不適宜區主要分布在海拔低于200m區域和海拔高于800m區域。

③基于各鄉鎮區域氣象站點氣象資料對建甌市翠冠梨種植進行氣候分析,得出的氣候適宜性區域基本能滿足種植需求的結論。但建甌市地形復雜,還需要考慮局地小氣候情況。因此,今后可結合GIS技術開展氣候適宜性精細區劃工作,為翠冠梨合理布局提供更有針對性的精細決策建議。