王莉,殷益明,沈林章,李海燕,賈惠娟*(. 浙江大學園藝系/農業部園藝作物生長發育重點實驗室,杭州 0058;. 湖州市農業局經作站,浙江湖州 000;. 長興縣農業局經作站,浙江湖州 00)
浙江優質葡萄二次果生產的氣候適宜度研究
王莉1,殷益明2,沈林章3,李海燕1,賈惠娟1*
(1. 浙江大學園藝系/農業部園藝作物生長發育重點實驗室,杭州 310058;2. 湖州市農業局經作站,浙江湖州 313000;3. 長興縣農業局經作站,浙江湖州 313100)
根據前人研究成果和葡萄生長發育特點,選用初霜日、生長季活動積溫、采前兩月水熱系數和成熟月直觀降水量4個氣候指標,分析浙江生產優質葡萄二次果的氣候適宜度。結果顯示,浙江大部分地區都具有生產優質葡萄二次果的氣候條件,但葡萄二次果應在8月10日之前萌芽,11月20日之前采收。在8月20日~9月20日、9月20日~10月20日和10月20日~11月20日的3個時段中,不同地區適宜生產優質葡萄二次果成熟的具體時段不同。根據時段的多少可將浙江省二次果生產區域依次分為:Ⅰ級區,杭州、金華、衢州,有3個時段的水熱環境相同,都適宜生產優質葡萄二次果;Ⅱ級區,麗水、湖州、嘉興、寧波,有兩個時段的氣候條件適宜生產優質葡萄二次果;Ⅲ級區,紹興、舟山,有一個時段的氣候條件適宜生產優質葡萄二次果;Ⅳ級區-不適區:寧波、臺州、溫州3地氣候條件不適宜生產優質葡萄二次果。
葡萄二次果;氣候適宜度;活動積溫;水熱系數;降水量
葡萄是浙江省六大果樹產業之一,近年來經濟效益十分顯著。但受不良氣候如梅雨、臺風或早春晚霜凍等的影響,每年都有一定數量的果園減產,甚至絕收。因此,不少果農試圖通過葡萄二次果生產來彌補一次果的不足,保證經濟收益。但光、溫、水資源是農業生產的前提,二次果生產必須建立在適宜的氣候條件上,各地區氣候環境不同,適宜度不同[1]。所以,葡萄二次果生產大多數不盡人意。
通過分析氣候指標,如生長季活動積溫、水熱系數、降雨量、無霜期、日照時數、溫克勒指數、光熱指數、干燥度、冷夜指數等來評價某個地區進行葡萄生產的氣候適宜度,但地區和生產活動不同,分析指標不同[2-10]。白先進[1]、黃江流[11]運用活動積溫、采前兩個月水熱系數、果實成熟月降雨量等指標分析發現,葡萄二次果不僅能在廣西完全成熟,而且下半年氣候比上半年更適宜葡萄生長發育,二次果品質優于一次果。浙江與廣西不同,無霜期長,冬季初霜日來臨早,決定了二次果生長發育的最晚期限。所以,評價浙江省葡萄二次果生產的適宜度,除了采用以上3個指標外,初霜日也需作為重要指標加以考慮。
本研究在前人研究基礎上,收集了浙江省近11年的氣候資料,旨在分析浙江生產優質二次果的氣候適宜度,為完善浙江二次果生產提供科學依據。
1.1數據來源
本文氣象數據來自2004-2014年11年的《浙江統計年鑒》、各市級的統計年鑒,以及中國氣象局提供的逐日溫度、月降水量等,其中初霜日選取2011-2015年的數據進行統計。
1.2氣候適宜度分析指標篩選
在綜合前人研究的基礎上,依據浙江省葡萄生長季的氣候特點和葡萄二次果生長物候期,選擇初霜日、生長季活動積溫、采前兩個月水熱系數、成熟月直觀降水量作為對浙江省葡萄二次果栽培的氣候適宜度評價指標。
初霜日:參照李華[10],指秋天0 ℃第一次出現的日期。用初霜日來界定葡萄二次果成熟采收的最晚時限。
生長期活動積溫(℃):生長期≥10℃的溫度之和。不同熟期品種活動積溫有一定程度的差異,但氣候適宜度分析時可用2500 ℃作為統一標準,即葡萄從“萌芽-成熟”階段的活動積溫高于2500 ℃,葡萄二次果能成熟,反之則不能成熟[9]。
T=∑(tn≥10)
T:活動積溫;tn:≥10 ℃的日均溫
水熱系數K:指降水量與同期可蒸發量之比,反映降雨與溫度的關系;K值越大,環境越濕潤。我國葡萄氣候適宜度分析時應選用采前兩個月的K值,即葡萄8月下旬~9月上旬成熟采收,則計算7~8月的K值,其他以此類推[9]。當K<1.5時,適宜生產優質葡萄二次果。
K=∑P/(E0)
E0=∑Ta×0.1
∑P:采前兩個月降雨量之和;E0:同期可蒸發量;∑Ta:與∑P同時期的活動積溫
直觀降水量:葡萄適宜栽培區果實成熟月降水量≤100 mm或旬降水量≤30 mm[8]。浙江等南方地區葡萄普遍實行避雨設施栽培,月直觀降水量對葡萄生長發育的影響較小,只作為輔助評價指標。
1.3數據分析方法
初霜日,以“市”為單位統計浙江11個地區0 ℃首次出現的日期。用SPSS剔除差異值,用Excel進行數據計算和分析。
2.1浙江主要地區初霜日
統計數據顯示(表1),浙江地區初霜日均出現在11 月25日以后,一般在11月下旬、12月上旬。同地區不同年份存在3~5 d的差異,浙江葡萄二次果最好在11月20日之前成熟并采收,此前未成熟的二次果,因低溫而不能繼續發育成熟,并有遭受霜凍的危險。

表1 浙江主要地區2011-2015年各年0 ℃首次出現日期 (月/日)
2.2浙江主要地區活動積溫
浙江全省各地區6月1日~11月20日、7月1日~11月20日的活動積溫都大于2500 ℃,這兩個時段的熱量滿足二次果從“萌芽-成熟”的生長發育需求,二次果能成熟。8月1日~11月20日,除湖州、嘉興外,其余地區活動積溫都大于2500 ℃,二次果能成熟。全省8月10日~11月20日的活動積溫在2100~2200 ℃之間,8月10日以后萌芽的二次果沒有足夠的熱量完成生長發育,可能無法成熟(表2)。

表2 浙江省主要地區不同時間段的活動積溫(℃)
2.3浙江主要地區水熱系數
將浙江省8~12月劃分為4個葡萄二次果假設成熟時段,分別為8月20日~9月20日、9月20日~10月20日、10月20日~11月20日和11月20日~12月20日。各時段所對應的葡萄采前兩個月水熱系數K2(7~8月)、K3(8~9月)、K4(9~10月)、K5(10~11月),如果小于1.5,則該時段適宜生產優質葡萄二次果,反之則不適宜。依據K值,可將浙江省劃分為4個適宜度不同的葡萄優質二次果栽培區。a區:湖州、嘉興、杭州、金華、衢州,5地的K2、K3、K4、K5均小于1.5,8月底~11月20日氣候條件都適宜優質二次果成熟。b區:麗水,有3個時段K<1.5,適宜成熟;1個時段(K3)1.5<K<2.0,不適宜。c區:紹興、舟山、臺州、溫州,各有1個時段(紹興K4、舟山K2、臺州和溫州K5)K<1.5,適宜成熟;其余3個時段K >1.5,不適宜成熟。d區:寧波,4個時段(K2、K4、K5)K>1.5都不適宜成熟(表3)。

表3 浙江各地區采前兩個月水熱系數K
2.4浙江省主要地區直觀降雨量P
如圖1所示,浙江全省9月以后月降水量幾乎都小于100 mm,適宜二次果成熟;并且10月和11月全省各地降水量都小于7、8兩月降水量,即二次果成熟期月降水量小于一次果成熟的,同樣的栽培技術下,二次果品質可能優于一次果。
2.5浙江省葡萄二次果栽培的氣候適宜度
假設浙江葡萄二次果的成熟期有5個時段:8月20日~9月20日、9月20日~10月20日、10月20日~11月20日、11月20日~12月20日、12月20日~1月10日。綜合分析初霜日、活動積溫(T>2500℃)、各時段的水熱系數(K<1.5、1.5<K<2.0、K>2.0)和直觀月降雨量(P<100 mm)4個指標,找出各地區適宜優質二次果成熟時段。根據適宜成熟時段的多少,將浙江省劃分為生產優質葡萄二次果適宜度不同的4個區:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ區-不適區(如圖2)。

圖1 浙江主要地區5~11月個月直觀降水量

圖2 浙江葡萄二次果栽培適宜度分區
Ⅰ級區:杭州、金華、衢州。初霜日前的三個時段所對應的采前兩月水熱系數K2、K3、K4<1.5,積溫T>2500℃,直觀降水量P<100mm,適宜生產優質葡萄二次果。
Ⅱ級區:麗水、湖州、嘉興,初霜日前有兩個時段適宜生產優質二次果。麗水K2、K4<1.5,積溫T>2500 ℃,即8月20日~9月20日、10月20日~11月20日適宜;湖州、嘉興,K2、K3<1.5,T>2500 ℃,即8月20日~9月20日、9月20日~10月20日適宜。
Ⅲ級區:紹興、舟山,初霜日前有一個時段適宜生產優質二次果。一個時段K<1.5(紹興:K4<1.5,舟山:K2<1.5),積溫T>2500 ℃,紹興:10月20日~11月20日,舟山:8月20日~9月20日,具有生產優質葡萄二次果的氣候環境。
Ⅳ級區—不適區:寧波、臺州和溫州,初霜日前自然氣候條件不適宜生產優質二次果。
對于我國鮮明的大陸性季風氣候來說,無霜期可作為葡萄區劃指標能較好地區分一個地區葡萄栽培的氣候適宜度[10]。浙江主要葡萄生產區,根據2011-2015年資料顯示,不同年份初霜日相差3~5 d左右,為確保不受霜凍影響,可將二次果成熟采收的安全臨界點定為11月20日。8月10日以后,初霜日以前,全省活動積溫大于2100 ℃,而不足2500 ℃。達維塔雅研究表明,極早熟、早熟葡萄品種生長季活動積溫>2100 ℃即可成熟采收[12]。由此可見,諸如紅巴拉多、夏黑等早熟、極早熟品種,二次果冬芽萌發時間可推遲至8月10日左右,2015年的試驗結果也證明,8 月20日以前萌芽的紅巴拉多二次果能在初霜日前正常成熟采收。水熱系數K是由前蘇聯氣象學家謝良尼諾夫于1937年提出[12],綜合反映自然氣候環境的水熱狀況,也是衡量葡萄生產適應性區劃的重要參數。達維塔雅研究表明,K值在0.5~1.5范圍適宜葡萄正常生長成熟[13]。從本論文研究收集到的氣象資料可知,浙江全省各地6~7月份的K值都>1.5(表3),6~8月份的月直觀降水量都>100 mm,原則上不適宜生產優質葡萄。但避雨設施條件下, 夏季棚內相對濕度始終保持在95%以下,抑制了病蟲害的發生,增加了葡萄栽培的適宜度[14];秋冬季溫度較低、降水量較少,葡萄生長發育的氣候限制因素變成溫度和水熱系數,在保溫(加溫)技術條件下,有可能提高葡萄優質二次果生產的適宜度。
本研究結果是建立在露地栽培適宜度分析的基礎上,某些不適區或不適宜時段,如舟山9月20日~11月20日,和不適宜區-Ⅳ級區的K都大于1.5,只說明該時段或該區自然氣候條件不滿足生產優質葡萄果實的需要,而是否可以通過人為改進栽培技術,如避雨措施等生產出優質葡萄二次果有待于進一步研究。
浙江省大部分地區都具有生產優質葡萄二次果的氣候條件,但要在8月10日前萌芽,11月20日前成熟采收。本研究以露地栽培為前提,根據適宜優質葡萄二次果成熟時段的多少,將浙江省劃分為四個大區,Ⅰ級區:杭州、金華、衢州;Ⅱ級區:麗水、湖州、嘉興;Ⅲ級區:紹興、舟山;Ⅳ級區:寧波、臺州、溫州。在避雨設施栽培條件下,不適區棚內的微氣候環境得到一定程度改善,適宜生產優質葡萄二次果的時段和地區有可能會增加。
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Study on climate suitability for producing high quality second berry of grape in Zhejiang
WANG Li1, YIN Yiming2, SHEN Linzhang3, LI Haiyan1, JIA Huijuan1*
(1. Department of Horticulture, Zhejiang University, State Agricultural Ministry Laboratory of Horticultural Plant Growth, Department,Hangzhou 310058, China; 2. Economy Crop Station, Agricultural Bureau of Huzhou City, Huzhou 313000, Zhejiang, China;3. Economy Crop Station, Agricultural Bureau of Changxing County, Huzhou 313100, Zhejiang, China)
Based on previous studies and characteristics of grape growth and development, the four climatic regionalization indexes: first frost date, active accumulated temperature in the growth period, hydrothermal coefficient of two months preharvest and precipitation in mature month, were calculated to analyze the agroclimate suitability for producing high quality second berry of grape in Zhejiang. The results showed the second berry should be sprout before August 10th, and mature before November 20th. The three suitable periods: Aug. 20th to Spt. 20th, Spt. 20th to Oct. 20th and Oct. 20th to Nov. 20th, which for second berry mature were different in different regions. According to the number of suitable periods,Zhejiang region would be divided to four zonings, which have different climate suitability for producing high quality second berry. The first zoning, which includes Hangzhou, Jinhua, and Quzhou, has three suitable periods for producing high quality second berry. The second zoning, which includes Lishui, Huzhou, and Jiaxing, has two suitable periods. The third zoning,which includes Shaoxing and Zhoushan, has one suitable periods. The fourth zoning, which include Ningbo, Taizhou and Wenzhou, unsuitable for producing high quality second berry of grape.
the second berry; climatic suitability; active accumulated temperature; hydrothermal coefficient; precipitation
S663.1
A
10.13414/j.cnki.zwpp.2016.05.004
2016-07-17
王莉(1990-),女,碩士研究生,主要從事葡萄栽培與品質生理方面的研究。E-mail: 1107479509@qq.com
賈惠娟(1964-),女,研究員,主要從事果實生長發育與調節方面的研究。E-mail: jiahuijuan@zju.edu.cn