三都縣水晶葡萄氣候品質認證研究

侯雙雙　張進　韓淑梅　薛旭　王泓　呂婷婷　胡雪梅　李方兵

摘 要：氣候條件對農產品品質的形成有重要影響，農產品氣候品質認證是根據當年天氣氣候條件特征而展開的農產品品質優劣等級的評價，對提高農產品品牌競爭力有重要意義。隨著全國各地特色農產品氣候品質認證技術研究的開展，本文以素有“水晶葡萄之鄉”的三都縣2017年的水晶葡萄為研究對象，參考現有農產品氣候品質認證技術，對三都縣水晶葡萄展開氣候品質認證研究，結果表明：由于葡萄萌芽期、漿果生長期和漿果成熟期較嚴重的低溫和連陰雨導致葡萄酸度偏大，綜合水晶葡萄適宜性、當年天氣氣候狀態及種植環境三方面評價2017年度三都縣水晶葡萄氣候品質等級為優。該方法可以為其它特色農產品的氣候品質認證提供參考。

關鍵詞：氣候品質認證;水晶葡萄;物候期;三都縣

中圖分類號：S162

文獻標識碼：A

文章編號：1008-0457（2019）05-0047-06 國際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2019.05.008

Climatic Quality Certification of Crystal Grapes in Sandu County

HOU Shuang-shuang1，ZHANG Jin2*，HAN Shu-mei 1，XUE Xu1，WANG Hong1，LV Ting-ting1，HU Xue-mei1，LI Fang-bing1

（1.College of Life Science， Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025，China; 2.Meteorological Bureau of Guizhou Province， Duyun， Guizhou 55800，China）

Abstract：Climatic conditions have an important influence on the quality of agricultural products. The climatic quality certification is an evaluation of the quality of agricultural products based on the characteristics of the climatic conditions in the current year， which has great significance to improve the brand competitiveness of agricultural products. With the climatic quality certification of agricultural products rapidly expanded all over the country， this paper took Sandu County’s （which is known as the hometown of crystal grapes） crystal grapes in 2017 as the research object，? and conducted a study of the climatic quality certification of Sandu County’s crystal grapes as referenced to? the existing agricultural climate quality certification. The results showed that because of the severe low temperature and continuous rain during grape germination stage， berries growing stage and berry ripening stage， the crystal grapes had a higher acidity. Based on the comprehensive evaluation of the crystal grapes adaptability， the climate condition in the current year and planting environment， the climatic quality of Sandu County’s crystal grapes in 2017 was assessed as excellent. This method can provide reference for the climatic quality certification of other characteristic agricultural products.

Key words：climatic quality certification; crystal grapes; phenological periods; Sandu County

農產品氣候品質認證是指為天氣氣候對果品品質的影響進行優劣等級的評定[1]，是提高農產品品質和聲譽、增強競爭力的重要手段[2-3]。目前，國內外不少地區針對不同作物開展了農產品品質的氣候條件認證[4-10]。我國農產品氣候品質認證工作始于2014年，該年中國農業氣象學會提出農產品氣候品質認證的概念[1]，隨后，農產品氣候品質認證工作陸續在全國開展。隨著國家扶貧項目在貴州的全面開展，特色農產品成為貴州經濟增值點，因此，開展農產品氣候品質認證具有重要生態和經濟價值。本文以三都縣水族自治縣（下簡稱三都縣）特色農產品——水晶葡萄為研究對象，展開對氣候品質認證研究，以期為未來更準確的農產品氣候品質認證工作提供參考。

三都縣水晶葡萄的種植面積已達12.2萬畝，成為三都縣的支柱型產業，被當地農戶譽為“搖錢樹”。水晶葡萄在三都縣生長勢強，適應良好，抗逆性中偏上，耐貧瘠生長，同時也耐大肥大水，具有極強的豐產性能，極適合當地的荒山、荒坡、退耕還林地和田邊地角等位置種植。種植水晶葡萄既可以實現生態農業價值，又可以提高當地的山地利用率，具有良好的生態效益、經濟效益和社會效益[11]。

1 材料與方法

1.1 氣候品質認證方法

農產品氣候品質認證本質為天氣氣候對果品品質影響的優劣等級做評定，由于才興起5年，因此，農產品品質數據沒有較長時間樣本資料，目前普遍采取的認證方法為綜合考慮影響農產品生長的生態適應性、當年的氣候條件、管理水平和當年水果品質情況所占的比重，賦予不同的權重而獲得綜合得分（式1）[5，11，12]。

W= 0.3X1 + 0.5X2 + 0.2X3（式1）

式1中：X1、 X2、 X3最大值均為100分。

X1表示該區氣候適宜性得分;X2表示該區當年氣象條件適宜性得分，包括α和β兩部分：X2=α-β綜合考慮當地葡萄生長期內氣候要素對水晶葡萄生長發育是否適宜認證得分為α，同時考慮水晶葡萄生長期內氣象災害對其品質影響認證得分為β;X3為葡萄園生長生態環境因素得分。選取產地森林覆蓋率、品質抽查、標準化生產技術作為優質葡萄生產環境認證因子。W 表示認證得分，W≥90分為“特優”等級，80≤W<90分為“優”等級，70≤W<80分為良，W<70分不評分。

1.2 水晶葡萄品質測定方法

在三都縣隨機選擇3個不同果園，在果園內部隨機摘取成熟水晶葡萄500 g送至實驗室測定葡萄主要品質指標。水晶葡萄品質指標主要有可溶性固形物、總蛋白、總糖、總酸、維生素C及出汁率，分別采用糖度儀、考馬斯亮藍法、蒽酮比色法、滴定法、2，4-二硝基苯肼法及榨汁法等物理、化學方法。

1.3 氣象數據處理方法

通過文獻查閱和實地走訪獲得葡萄典型物候期的溫度特征，通過五日滑動平均溫度法分析三都縣國家基本氣象站近20年逐日氣溫降水數據，獲得各物候期具體持續期并對比分析氣候平均狀態和當年天氣氣候條件狀態。

2 三都縣水晶葡萄認證過程

2.1 水晶葡萄主要生長發育期與氣象條件的關系

水晶葡萄適應性較強，對光照、水熱條件的基本要求為[13-19]：（1）光照條件：水晶葡萄適應性較強，水晶葡萄正常生長發育需要有全光照60%以上的光照強度，三都縣光照條件基本能夠滿足水晶葡萄生長對光的需求;（2）熱量條件：水晶葡萄是喜溫植物，溫度不僅決定水晶葡萄各物候期的長短，并在影響水晶葡萄生長發育和產量品質的綜合因子中起主導作用;（3）水分條件：水晶葡萄耐旱，生長周期內降水量在600～800 mm較為適合，雨量過多對開花、授粉和果實品質都有一定的不良影響。

水晶葡萄不同物候期與氣象條件的關系不同，通過文獻查閱及實地調研，葡萄物候期與氣象條件的關系見表1[9，15]。從表1中可以看出葡萄生長發育過程中，影響產量品質的關鍵氣象因子是溫度和連陰雨天氣。特別是開花期和漿果生長、成熟期的低溫和連陰雨能夠影響葡萄的品質和產量[9]。

2.2 認證區域氣候條件分析

2.2.1 水晶葡萄物候期確定

作物適應長期的氣候狀態，而氣候狀態是平均特征而非某一年的氣候情形，若當年大氣狀態偏離氣候狀態較大，則勢必影響作物長發育和品質。溫度決定了作物的生育期開始或終止。運用五日滑動平均溫度法分析三都縣近20年逐日氣溫數據，根據表1中葡萄物候期與溫度的關系，計算得到三都縣水晶葡萄各物候的歷年平均起止日期和2017年起止日期見表2。通過表2可以看出，三都縣水晶葡萄各生育期的氣候平均值和2017年有一定差異，主要差異在萌芽期和新稍生長期兩個生育期，相較歷年平均偏短，主要原因在于2017年三都縣春季嚴重倒春寒導致春季萌動較遲，而萌芽期后迅速升溫導致新稍生長期不足，那么該異常天氣會對葡萄的品質造成何種影響，應如何評價是本研究接下來要展開闡述的重點內容。

2.2.2 ?三都縣水晶葡萄各物候期2017年度氣候條件與歷年同期對比

水晶葡萄的生長周期從2月中旬萌芽到9月初采摘完畢，歷時7個月，表3是2017年水晶葡萄各物候期主要氣象條件與歷史同期比較。通過表3可以發現，整體上來說2017年水晶葡萄各生育期與歷史同期值差距不大。在農業氣象上距平值絕對值≤10%為正常年份，而>10%為異常年份。水晶葡萄各生育期中存在2個物候期水熱條件較歷史同期平均值有較大差異：萌芽期溫度偏低，比歷史同期溫度低2℃左右;開花期降水偏少，比歷史同期降水量低92.84%。2017年春季持續的低溫天氣對眾多植物的生長造成了嚴重的危害，對葡萄萌芽期來講，低溫對葡萄萌動十分不利，特別是貴州低溫天氣往往伴隨陰雨，伴生病蟲害，使幼嫩花芽葉芽受害，最終影響葡萄品質。開花期降水偏少同時說明陽光充足，由于葡萄耐旱性較好，故此時期降水偏少對葡萄開花危害較小。

2.3.3 水晶葡萄氣候品質認證結果

三都縣種植水晶葡萄有60年歷史，有“水晶葡萄之鄉”之稱，土壤、氣候等因素顯然適宜水晶葡萄生長，因此X1項評分為100分，0.3X1項得分30分。

X2表示該區當年氣象條件適宜性得分。綜合考慮當地水晶葡萄生長期內氣候要素對水晶葡萄生長是否適宜認證得分為α，同時考慮葡萄生長期內氣象災害對其品質影響認證得分為β。根據水晶葡萄生長周期各物候期的氣象條件當年與歷史時期比較，根據評分標準表4（α評分標準）和表5（β評分標準）進行X2評分，評分情況如表6（α得分），7（β得分）。

針對水晶葡萄對氣象條件比較敏感的關鍵生育期，通過對2017年水熱條件與歷史同期數據的對比，從而對水熱條件對葡萄生長的適宜情況打分。α滿分為100分，選取水晶葡萄生長周期內對水熱條件最敏感的4個生育階段，每個生育階段滿分分別為25分，最低分10分（因作物對逆境有一定的耐性），每一等級為5分，通過氣溫和降水的偏離氣候平均值的程度和對葡萄生長發育的影響（表1）制定α評分標準（表4）。表4制定的主要依據是：距平值絕對值≤10%在農業氣象上認為正常年份，而>10%認為是異常年份。若異常年份能夠造成不利影響，則為最低分（10分）;若異常年份有利于作物生長則為25分;若異常年份作物該生育期對異常情況不敏感則降一等級得分20分。正常年份中，葡萄生育期不利氣候要素，距平每變化5%扣5分;而有利氣候要素或不敏感氣候要素視為正常年份，得滿分（25分）。

根據表2和表4對水晶葡萄2017年氣候條件適宜程度打分（表6），α最后總得分為80分。萌芽期氣溫距平為-11.99%，對水晶葡萄萌動十分不利（10分），而降水非敏感性因素（20分），該生育期平均15分;開花期氣溫為正常年份，距平為-0.69%，（25分），降水特征為異常年份，但并非敏感性氣候要素（20分），開花期平均為22.5分;同理，漿果生長期和成熟期依據表2和表4打分均為22.5分。

β分為當年葡萄生長期內氣象災害對其品質影響認證得分，根據各生育期不良氣象條件出現情況和葡萄對其敏感性進行打分。因作物對逆境有一定的耐受能力，因此不良氣象條件的影響應低于100分。葡萄生長發育過程中，低溫和連陰雨對葡萄品質及產量的影響較大，特別是萌芽期和開花期的低溫，漿果生長期的連陰雨過程，根據葡萄生長過程中不同生育期低溫和連陰雨出現情況對β進行打分，每一生育期的滿分為20分，無氣候災害為0分，輕度氣候災害為10分，重度氣候災害為20分，根據此原則得到表5（β評分標準）。

影響萌芽期的主要是低溫，此生育期出現低于5℃的低溫天數僅一天，不能造成影響，而低于10℃的低溫有15天，但多數為9℃左右，因此評為輕度災害（10分）。開花期對低溫和連陰雨均敏感，但沒有該過程，此生育期得分為0分，漿果生長期連陰雨過程出現4次，由于漿果生長期水分較多對葡萄品質較好（0分），漿果成熟期連陰雨過程也較多，但每次連陰雨過程持續天數并不多，評分為10分，因此，β總分為20分。

綜上，α總分為82.5分，β總分為20分，根據式1可知0.5X2項得分為31.3分。

X3為三都水晶葡萄園生長生態環境因素得分。選取產地森林覆蓋率、品質抽查、標準化生產技術作為優質水晶葡萄生產環境認證因子。三都縣工業污染較少，環境條件優越，森林資源豐富，森林覆蓋率達77%，通過實地走訪調查三都葡萄園有科學標準的生產技術和管理措施，通過對各葡萄園采樣并按照國家規范方法檢測其品質含量，品質指標見表8，由于萌芽期的低溫和漿果成熟期的連陰雨情況，品質與正常水晶葡萄品質指標相比酸度略大，綜合分析0.2X3項得分為18.7分（表9）。

綜合以上三項得分（式1），三都縣水晶葡萄2017年氣候品質得分為80分。按照農產品氣候品質認證標準，認定貴州省三都縣境內光熱資源豐富、水分條件適宜、光熱水匹配良好、氣候優勢明顯，有利于優質葡萄生產。通過分析2017年天氣條件，認定貴州省三都縣境內2017年出產的水晶葡萄的氣候品質等級為優。

3 結論與討論

氣候條件對農產品品質的形成有重要影響，農產品氣候品質認證是根據當年天氣氣候條件的特征而展開的農產品品質優劣等級的評價，對提高農產品品牌競爭力有重要意義。本文以2017年三都縣水晶葡萄為研究對象，展開農產品氣候品質認證研究，以期完善農產品氣候品質認證工作，為我國特色農產品氣候品質認證的推廣提供參考。

目前已有的農產品氣候品質認證技術均以確定氣候條件與農產品品質指標之間的關系為基本思路，最終認定氣候條件與農產品品質等級的對應關系[6-12，20]。本文的研究思路同樣基于此，但由于我國農產品氣候品質認證研究工作處于起步階段，葡萄品質數據不完善，因此本文采取的氣候品質評價方法為打分法，綜合水晶葡萄適宜性、當年天氣氣候狀態及種植環境三方面內容，三者取不同權重系數。張向榮等[11]、付芳婧等[12]采取了該方法對陜西獼猴桃和水城紅心獼猴桃進行了氣候品質認證，研究結果表明該方法的可實施性。張智勇等[6]、婁偉平等[8]、劉璐等[20]則采用了通過農產品的品質指標進行評定農產品的優劣，分析氣象要素與各品質指標的相關關系，該方法相對更精確，但需要大量的農產品品質指標才能獲得準確的結論。由于不同地區的氣候特征導致了不同地區富有特色的農產品，其品質的形成必然由當地氣候決定，若當年天氣氣候特征有異于平均情況，則分析當年天氣氣候特征對該氣候品質利弊影響的方法，在現在缺乏系統完善品質數據的情況下更加合理。

本文采取的氣候品質認證方法，涉及農產品的適宜性分析，能夠促進該地區果樹合理規劃，避免盲目種植;涉及當年天氣氣候條件對農產品品質的影響分析，能夠為果園小氣候改善提供科學依據;涉及果園種植環境則有利于果園管理者采取綠色現代化生產方式。因此，三都縣水晶葡萄農產品氣候品質認證是現代農業氣象服務于水晶葡萄產業的趨勢，是水晶葡萄產業健康發展的保障。

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