咸陽北部地區種植蘋果的氣象條件分析

陳木蘭，李云溪，楊凱瑞，楊 彤

1.彬州市氣象局；陜西彬州 713500；2.禮泉縣氣象局；陜西禮泉 713200；3.永壽縣氣象局；陜西永壽 713400；4.涇陽縣氣象局；陜西涇陽 713700

自20世紀以來，全球氣候變化引起的平均溫度升高和降雨模式改變，導致極端氣候事件頻發。研究表明，氣候變化對我國蘋果產量有著顯著影響，蘋果種植區氣候變化劇烈，果實品質也受到了很大的影響[1]。選取長武、旬邑、彬州、永壽、淳化5個國家基本氣象觀測站1991—2020年逐日資料，通過統計分析方法，對咸陽北部地區的氣象條件進行定量分析，并與1980—2010年咸陽北部蘋果種植區氣象條件進行對比，總結近30年咸陽北部地區蘋果生長的氣象條件變化情況和影響當地蘋果產量及品質的主要氣象災害。

1 研究區概況

咸陽市位于陜西省關中盆地的中部，屬于大陸性季風氣候，地勢北高南低，呈階梯狀，高差明顯。四季冷熱干濕分明，氣候溫和，光、熱、水資源豐富，有利于蘋果產業的發展。蘋果優質產區主要集中在北部，是世界上完全符合蘋果生產7項指標的區域之一。據統計，2020年全市蘋果總面積17萬hm2，總產量為386.2萬t，產量占全省蘋果產量的32.6%，居全省第一，總產值193億元，是咸陽市農村經濟發展的支柱產業。

2 蘋果生長適宜氣象條件

2.1 溫度

蘋果樹是喜低溫干燥的溫帶果樹，要求冬無嚴寒，夏無酷暑。若蘋果現蕾期溫度降至-4.0～-2.8 ℃，花芽受凍，開花期氣溫降至-2.0 ℃，凍死在花期，子房受凍[2]。若溫度大于35 ℃，不利于蘋果花芽分化、果實發育、著色、固態物質和糖分積累，且易發生日灼傷，影響蘋果樹生長。

2.2 降水

蘋果樹的生長需要適量的水分，一般認為，蘋果樹生長期的年降水量500～800 mm，可滿足蘋果樹生長對水分的需求[3-4]。雨量過少，蘋果品質不好；雨量過多，日照不足，則易造成枝葉徒長，花芽分化不良，產量低而不穩定，病蟲害嚴重，果實質量差。

2.3 日照

蘋果樹為喜光樹種，光照充足則樹體長勢健壯、芽體飽滿、果實含糖量高，著色好，產量高且品質好。蘋果樹生長要求全年日照不低于2 200 h，低于1 500 h不利于果實著色。尤其是8—9月的日照不能低于300 h，否則不利于果實著色。

3 適宜氣象指標對比分析

統計長武、旬邑、彬州、永壽、淳化地區年平均氣溫、年極端最低氣溫、年降水量等氣象要素。結果表明：1991—2020年咸陽北部地區年平均氣溫9.4～11.7 ℃，年極端最低氣溫-19.0～28.2 ℃，1月中旬平均氣溫-5.0～-2.2 ℃，夏季(6—8月)平均氣溫20.7～23.2 ℃，年最高氣溫≥35 ℃的日數0.2～6.4 d，夏季(6—8月)平均最低氣溫15.3～18.5 ℃，年降水量537.6～589.1 mm。經與蘋果樹生長適宜氣象指標進行對比可以得出[5-7]：長武、淳化所有氣象條件均在適宜指標內；其余縣除夏季平均氣溫和年最高氣溫≥35 ℃的日數略高于適宜氣象指標，年極端最低氣溫和降水量略低于適宜氣象指標外，其余各項指標均在適宜氣象指標范圍內；與1981—2010年咸陽蘋果樹種植區氣象條件進行對比發現[8]，1991—2020年咸陽北部氣候變化較大，除夏季平均最低氣溫外，部分縣區年極端最低氣溫、年最高氣溫≥35 ℃的日數、降水量、平均氣溫略超出適宜蘋果生長的氣象指標。總體而言，咸陽北部地區依然比較符合蘋果種植優質產區。

表1 咸陽北部蘋果種植氣象條件與適宜氣象指標對比

4 蘋果品質與氣象條件的關系

氣象條件是影響蘋果品質的重要因素，關鍵物候期的溫度直接影響蘋果的含糖量、含酸量、硬度等指標。蘋果生長的3個關鍵物候期分別為果實第一膨大期、第二膨大期、果實成熟期，分別出現在7月上中旬、8月中旬和9月上中旬。其中，7月是果實成長迅速膨大期，該月氣溫日較差的大小影響果實膨大和生長，并與含糖量呈顯著正相關性[9]。蘋果生長關鍵期的適宜指標如表2所示。

表2 蘋果品質形成關鍵期適宜溫度 ℃

由表3可知，1991—2020年咸陽北部蘋果種植區果實第一膨大期的溫度為22.1～24.1 ℃，果實第二膨大期的溫度為20.7～22.9 ℃，果實成熟期的溫度為16.2～18.8 ℃，7月氣溫日較差為9.4～11.4 ℃。經與蘋果品質形成關鍵期適宜溫度指標進行對比，彬州、永壽、淳化蘋果關鍵物候期的溫度略偏高，長武、旬邑蘋果關鍵物候期的溫度均在適宜范圍內。與1981—2010年咸陽蘋果種植區氣象條件進行對比發現，1991—2020年咸陽北部地區蘋果關鍵物候期的溫度略偏高，除永壽外，其余地區7月氣溫日較差大于10 ℃，有利于果實迅速膨大和糖分積累。總體而言，咸陽北部地區氣象條件依然符合優質果品的生長。

表3 咸陽北部蘋果關鍵期氣象條件 ℃

由表4可知，1991—2020年咸陽北部年平均氣溫9.4～11.7 ℃，≥10 ℃年積溫3 311.0～3 986.8 ℃·d，6—9月溫度日較差9.3～11.3 ℃，年日照時數2 059.7～2 296.8 h，年降水量537.6～589.1 mm，相對濕度64%～68%。經與紅富士最適宜氣象條件進行比較發現，咸陽北部地區年日照時數均偏低，彬州、永壽、淳化≥10 ℃年積溫略偏高，長武、永壽6—9月溫度日較差略偏低。與1981—2010年咸陽蘋果種植區氣象條件對比，氣象條件依然較適宜紅富士蘋果的生長。

表4 咸陽北部蘋果種植區與紅富士最適宜氣象條件比

5 影響當地蘋果生長的主要氣象災害

咸陽北部地區因其獨特的氣候條件，蘋果生長過程中時常遭受低溫凍害、冰雹、干旱、高溫熱害、暴雨、連陰雨等氣象災害，對蘋果的產量和品質造成不同程度的影響。

5.1 低溫凍害

低溫凍害是低于0 ℃的溫度下物體結冰所造成的傷害。咸陽北部地區冬季干燥而寒冷，易發生雨雪凍害天氣，極端最低溫度低且持續時間長，常造成樹干、枝條和花芽受凍，引起蘋果樹腐爛病的發生，影響開花而降低產量，嚴重時造成幼樹死亡。春季氣溫上升，蘋果樹抗寒能力隨之減少，但咸陽北部地區春季受冷空氣不時侵襲，易出現“倒春寒”天氣，而蘋果正處于萌芽期、花期及幼果期，花芽、花朵枝條及幼果非常容易遭受到凍害，造成蘋果產量銳減，品質下降。

5.2 連陰雨

連陰雨是連續3～5 d以上的連續陰雨天氣現象，中間可以有短暫的日照時間，但不會有持續1 d以上的晴天。咸陽秋季干燥寒冷的冬季風與溫暖潮濕的夏季風在此時交替，暖氣流南退受到秦嶺阻擋，因此常出現連陰雨天氣。9—10月，咸陽北部蘋果基本處于果實著色期和成熟采收期，連陰雨天氣不僅使果實無法著色、風味差、果面光澤度和商品價值降低，而且給蘋果采收帶來困難。

此外，咸陽在春季連陰雨天氣也有發生，但強度較秋季連陰雨較弱。因此，咸陽北部蘋果在花期也會受到連陰雨天氣的影響，連陰雨天氣過多，影響授粉，降低成花率，造成有花無果的現象，當年蘋果產量減少。

5.3 干旱

干旱是長時期降水偏少，造成空氣干旱，土壤缺水，致使果樹體內水分發生虧欠，影響正常發育而減產的一種氣象災害。咸陽北部地區處于渭北旱塬地帶，屬于暖溫帶半濕潤偏旱氣候，四季均有不同程度的干旱出現，其中春旱、夏秋連旱對蘋果生長影響最大。春旱常出現在蘋果的開花—坐果期和新梢旺長期，開花—坐果期土壤干旱時會使花期縮短，影響花粉發芽，嚴重影響坐果率。新梢旺長期土壤干旱時會使新梢生長量不足，葉片受阻，落果增加，當年蘋果產量銳減。夏秋連旱常出現在果實膨大期，影響果實大小、品質、產量、口味，嚴重時產生大量落果。

5.4 冰雹

冰雹是在對流云形成的積雨云中形成的，系圓球形或圓錐形的冰塊,由透明層和不透明層相間組成。直徑一般為5～50 mm,大的有時可達10 cm以上,常砸壞果樹。咸陽北部常常受西路和北路冰雹路徑發展的影響，容易發生冰雹天氣，尤其是夏季對流天氣發生多，降雹日數也最多，春秋次之。春季發生的冰雹易影響蘋果的開花坐果，嚴重時落花落果，導致大幅度降產。夏秋季發生的冰雹易對蘋果的品質產生影響，因蘋果果面帶傷，商品價值大幅度下降，對果農經濟造成嚴重的損失。

5.5 高溫熱害

高溫是指果樹生理代謝適宜溫度上限值的環境溫度。在不同的生育期，溫度超過正常生長發育溫度，就會造成蘋果發生高溫熱害。蘋果開花期適宜溫度長時間超過25 ℃，就會影響蘋果授粉，降低坐果率；花芽分化期溫度超過30 ℃就會影響花芽分化進程；果實膨大期溫度超過35 ℃會降低蘋果的固態物質和糖分含量，發生日灼；著色期日平均溫度超過25 ℃時，蘋果無法著色；果樹休眠期溫度過高，一方面，果樹呼吸輕度增強，營養消耗大，影響花芽分化；另一方面，果樹不能正常休眠，導致后期萌芽、開花、明顯延遲且不整齊，甚至花蕾中途枯死脫落。

5.6 暴雨

暴雨是一次短時的或連續的強降水過程，在地勢低洼、地形閉塞的地區，雨水不能迅速宣泄造成農田積水和土壤水分過度飽和給農業帶來的災害。咸陽市夏季受副熱帶高壓影響和控制，炎熱多雨，常出現暴雨天氣，尤其是7月下旬至8月上旬旱澇急轉，暴雨強度大。暴雨天氣會使果園產生積水，造成土壤氧氣匱乏，透氣性差，果樹根部無法獲得生長所需的營養，果樹也容易出現病蟲害[10]。此外，在蘋果的花芽分化期，降水過多，會導致春梢停長期推遲，降低花芽形成率。

6 結論

(1)咸陽北部地區氣象條件較為適宜蘋果種植，其中，長武、旬邑氣象條件更有利于蘋果生長，品質更優。

(2)1991—2020年咸陽北部地區蘋果生產氣象條件與1981—2010年相比，超出適宜指標的數量有所增多，建議考慮引進更加耐受高溫、抗旱的新品種或改良樹種；主要物候期關注天氣預報，根據天氣變化采取相應保護措施，保證蘋果順利生長。