四川西昌釀酒葡萄延遲萌芽的氣候可行性分析*

王珂依，劉布春，劉 園**，房玉林，邱美娟，毛留喜，何延波，楊曉娟，龐靜漪,4，肖楠舒,5

四川西昌釀酒葡萄延遲萌芽的氣候可行性分析*

王珂依1，劉布春1，劉 園1**，房玉林2，邱美娟1，毛留喜3，何延波3，楊曉娟1，龐靜漪1,4，肖楠舒1,5

（1. 中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所/作物高效用水與抗災減損國家工程實驗室/農業部農業環境重點實驗室，北京 100081；2. 西北農林科技大學葡萄酒學院，楊凌 712100；3. 國家氣象中心，北京 100081；4. 遼寧省營口市氣象局，營口 115001；5. 沈陽農業大學農學院，沈陽 110161）

基于四川西昌氣象站1951?2018年逐日氣候資料，以及西昌月華鄉2016?2018年葡萄實驗觀測數據，計算釀酒葡萄年和生長季熱量、水分、光照及農業氣象災害變化趨勢，分析釀酒葡萄氣候資源利用情況；根據釀酒葡萄實際所需活動積溫，分別以日平均氣溫穩定通過10℃的終日和初霜日作為收獲期，反演釀酒葡萄萌芽年值，探討釀酒葡萄延遲萌芽的可行性，以便充分利用當地光熱資源、規避生育關鍵期農業氣象災害影響。結果表明：近68a，研究區釀酒葡萄年和生育期內熱量資源顯著增加（P＜0.05）；降水資源豐富，實際生育期內前期雨少，后期雨多，降水集中在葡萄營養生長期；光資源能夠滿足釀酒葡萄實際所需，但呈極顯著減少趨勢（P＜0.01）。近68a，低溫災害發生頻次平均為7d·a?1，果實成熟期降水過量，導致連陰雨災害連年發生。分別以每年日平均氣溫穩定通過10℃的終日和初霜日為收獲期、≥10℃平均活動積溫3274.3℃·d為熱量標準制定釀酒葡萄延遲萌芽的兩種方案，反推可能的萌芽期，發現延遲萌芽后生育期內降水資源可滿足釀酒葡萄的基本需求，且降水規律與釀酒葡萄生長需水規律一致，表現為前期雨多，后期雨少。延遲萌芽生育期內光資源能夠滿足當地釀酒葡萄實際需求，且生育期內光資源下降速率比實際生育期減緩，同時，延遲萌芽后葡萄生育期內農業氣象災害發生風險低于實際生育期，可有效規避釀酒葡萄實際生育期易遭受的主要農業氣象災害。如果按此兩種方案實施延遲萌芽，釀酒葡萄生育期內農業氣候資源豐富、農業氣象災害較少。

四川；西昌；釀酒葡萄；農業氣候資源；農業氣象災害；延遲萌芽

農業氣候資源是農業生產的物質和能量來源，是主導農業生產的關鍵環境因素之一。氣候變暖背景下，農業氣候資源的新特征、新變化引起了農業、氣象等相關領域專家的更多關注[1]。釀酒葡萄是中國重要的經濟作物之一，對氣候變化較為敏感[2?3]，其生長發育以及葡萄酒品質更依賴于農業氣候資源。在充分了解農業氣候資源變化基礎上，合理高效使用對保障釀酒葡萄提質增效、促進葡萄酒產業健康發展具有重大意義。

農業氣候資源主要包括熱量資源、降水資源和光照資源。國內外專家學者對中國農業氣候資源的變化特征[4?8]、區域分布[9?16]、利用效率[17?21]等作了大量研究，認為氣候變化總體表現為暖干化趨勢[6]，≥0℃和≥10℃年積溫呈顯著增加趨勢，積溫帶明顯北移[15]；其中，西南地區積溫增加，日照時數減少，降水量西增東減[16]。農業氣候資源的變化對釀酒葡萄的生長發育及產量和品質形成均具有重要影響[22?23]。李華等[24]認為無霜期可以較好地區分釀酒葡萄栽培的適宜區和非適宜區。Goudriaan等[25]在前人研究基礎上增加了物候期（4?10月）月均溫指標，將世界范圍葡萄栽培區劃分為冷涼、溫和、溫熱、熱及高熱5個級別栽培區。李華等[26]認為年降水量在600?800mm適合釀酒葡萄生長發育，但西南產區不均勻的降水分布（干濕季分明）容易造成植株旺長，落花落果，果實含糖量降低。閆鳳君等[27]指出釀酒葡萄萌芽?開花對水分需求最多，成熟期對水分需求有所減少。修德仁等[28]指出，干紅葡萄酒品種果實成熟期的月降水量不超過100mm或旬降水量不超過30mm最適宜；光照影響釀酒葡萄整個生育過程，進而影響果實外觀特征和內在品質[21]。法國著名波爾多產區專家認為，滿足優質釀酒葡萄生產的日照時數＞1250h[22]。這些研究對栽培及獲取高品質的釀酒葡萄具有重要的參考價值。

為高效合理利用農業氣候資源，20世紀80年代，相關領域專家充分利用農業氣候資源并配套葡萄延遲萌芽技術，創建了果實資源高效利用的有效模式。鄭銘西等[29]利用福建省豐富光溫資源，進行葡萄二次開花結果，使成熟期推至9月；房玉林等[30]利用攀西地區豐富的光熱資源，開展露地葡萄延遲萌芽栽培實驗研究并獲得成功，在生產上推廣應用；房玉林等[31]分析了西南干熱河谷地區生產優質葡萄和葡萄酒的環境因素，實現了通過產期調節達到葡萄旱季成熟；呂智敏等[32]通過日光溫室栽培，分別選擇6月15日、30日，7月5日、15日進行葡萄延遲萌芽，使葡萄成熟期推至翌年元旦，錯峰成熟上市。以上延遲栽培技術的成功推廣應用，一定程度上高效利用了農業氣候資源，取得了較好的經濟效益。

中國西南地區農業氣候資源總體滿足釀酒葡萄對氣候條件的基本需求，該地區釀酒葡萄栽培已初具規模，成為中國九大釀酒葡萄產區之一[33?35]。但受東南、西南季風的影響，降水較多且時空分布不均勻，葡萄生長發育過程中遭受農業氣象災害風險較大，農業氣候資源尚未得到合理高效配置[36]。因此，充分了解該地區農業氣候資源的格局分布及新形勢下新特征，合理、高效利用有限的農業氣候資源，選育適合當地的釀酒葡萄品種，采取科學合理栽培措施，可提高氣候資源利用效率，促進釀酒葡萄產業提質增效。本研究在充分分析四川西昌農業氣候資源特征基礎上，從農業氣候資源合理、高效配置及規避農業氣象災害角度，探討延遲葡萄萌芽在該地區的氣候可行性，對釀酒葡萄的生長發育進行人為控制，使葡萄果實在旱季成熟，避開雨季，以期確保證穩產優質的釀酒葡萄生長，為促進該地區釀酒葡萄產業持續穩定發展提供科學參考。

1 材料與方法

1.1 基本資料

四川西昌氣象站（101°46′?102°25′E, 27°32′? 28°10′N，海拔1500?2500m）1951?2018年逐日氣象觀測資料，來自中國氣象局，包含逐日平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、日照時數、降水量和2m高處平均風速等。四川西昌月華鄉（101°85′E、28°10′N，海拔1600m）2016?2018年釀酒葡萄實驗觀測數據，包含不同釀酒葡萄品種關鍵生育期日期。

1.2 釀酒葡萄生長基本氣候條件

溫度：釀酒葡萄的不同生育期對溫度要求不同。春季日均氣溫10℃左右釀酒葡萄開始萌芽，秋季環境溫度降至10℃左右釀酒葡萄即停止生長發育；新梢生長、開花、結果最適宜溫度為28～30℃，漿果期不低于20℃，成熟期不低于17℃[37]。氣溫日較差是影響葡萄糖分、單寧累積及著色十分重要的指標之一，溫差≥10℃有利于糖分累積和果實著色[38]。不同的釀酒葡萄品種從萌芽至果實充分成熟所需≥10℃活動積溫是不同的，極早熟品種要求2100～2300℃·d，即歐亞種葡萄品種對生長季活動積溫最低需求2100℃·d[26]。無霜期的長短直接決定一個地區作物生長季節的早晚和熱量資源的利用，其與植物的生長發育有著極其緊密的聯系，無霜期＜160d的地區不適合栽培葡萄[24]。

水分：一般認為年降水量在600～800mm最適合釀酒葡萄生長發育。葡萄是耐旱果樹，降水偏多容易造成植株旺長，落花落果，果實含糖量降低[26]。釀酒葡萄萌芽?開花期對水分需求最多，開花期需水量減少，坐果?成熟前要求均衡供水，成熟期對水分的需求又減少[37]。高質量的釀酒葡萄要求生育期內水分條件呈現濕潤?半濕潤?干旱的變化規律[31]。釀制干紅葡萄酒品種果實成熟期適宜月降水量不超過100mm或旬降水量不超過30mm，葡萄成熟期過度降水不僅會降低葡萄漿果的含糖量、風味和香氣，并最終降低葡萄酒的品質，且降水過多葡萄易感病[28]。

光照：葡萄較為喜光，光照影響釀酒葡萄整個發育過程，包括花芽分化、根系生長、營養物質的吸收和運輸等，進而影響果實的外觀特征和內在品質[21]。法國波爾多產區專家認為，滿足優質釀酒葡萄生產的生育期日照時數＞1250h[22]。

1.3 氣候指標計算

1.3.1 熱量指標

日較差：氣溫日較差指在連續24h內最高溫度與最低溫度的差值。

積溫：0℃為植物生長發育的初始溫度，10℃為喜溫植物適宜生長初始溫度[39]，采用≥0℃和≥10℃的活動積溫作為熱量資源指標之一[40]。

式中，i為日序，Ti為第i日平均溫度。

穩定通過0℃和10℃的日期：春季最后一次出現＜0℃或＜10℃對應日期的后一日即為穩定通過0℃或10℃初始日期；冬季最早一次出現＜0℃或＜10℃對應日期的前一日即為穩定通過0℃或10℃終止日期。

無霜期：將日最低氣溫第一次≤2℃的日期定義為初霜日，日最低氣溫最后一次≤2℃的日期定義為終霜日，無霜期長度為初霜日日序與終霜日日序之差[41]。

1.3.2 光照指標

釀酒葡萄喜光，光照充足時，光合作用強，果實產量和品質好；光照不足時，光合效率低，果實著色差，品質下降[27]。采用法國波爾多地區專家提出的標準，即滿足優質釀酒葡萄生產的生長期內日照時數＞1250h[22]。

1.3.3 農業氣象災害指標

開花期高溫/低溫災害：日最高氣溫＞35℃或日最低氣溫＜14℃都會對釀酒葡萄的開花授粉、坐果等產生不利影響。前者會產生日燒，造成釀酒葡萄落花落果，后者則引起葡萄受精不良，子房脫落[37]。根據2016?2018年釀酒葡萄實驗觀測數據，定義西昌地區4月下旬?5月中旬為釀酒葡萄開花期，將日最高氣溫＞35℃和日最低氣溫＜14℃分別作為高溫災害和低溫災害的指標，分析近68a西昌地區釀酒葡萄開花期遭受高溫、低溫災害的特征。

全生育期連陰雨災害：是限制釀酒葡萄生長發育的農業氣象災害之一，出現7d或以上連陰雨時容易使釀酒葡萄出現霜霉病、灰霉病等喜濕病害。根據西南地區連續降水日數和過程降水量[42]，定義西昌地區一次連陰雨過程為，連續降水日數≥7d，連續降水日內平均降水量≥4.0mm，平均日照≤3.0h。

成熟期降水過量災害：修德仁等[28]研究表明，釀酒葡萄果實成熟期降水不宜≥100mm或旬降水不超過30mm，否則容易引起裂果或果實病害，也不利于糖分積累。因此，將8月成熟期降水量多少也作為釀酒葡萄的農業氣象災害指標之一。

1.4 數據處理

氣候傾向率：采用氣候傾向率表示某一要素在某時段內隨時間的變化，即

生育期模擬方法：根據2016?2018年西昌月華鄉釀酒葡萄田間實驗數據，計算得出實際生育期內所需≥10℃的活動積溫平均為3274.3℃·d。以1951?2018年逐年≥10℃終日、初霜日為收獲期，3274.3℃·d為熱量指標。采用excel統計軟件，利用反推法，計算釀酒葡萄逐年延遲萌芽的起始日期，得到逐年延遲萌芽生育期。

2 結果與分析

2.1 釀酒葡萄延遲萌芽的必要性分析

2.1.1 西昌地區熱量資源分析

2.1.1.1 溫度

1951?2018年，西昌地區葡萄生育期內（3月17日?8月29日）平均、最高和最低氣溫分別為21.0、27.3和16.3℃，呈顯著（P＜0.05）或極顯著（P＜0.01）增加趨勢（圖1a）；全年平均、最高和最低氣溫分別為17.1、23.5和12.4℃，略低于生育期均值，但亦均呈極顯著增加趨勢（P＜0.01）（圖1b）。對葡萄糖分、單寧累積及著色來說，氣溫日較差十分重要，溫差≥10℃有利于糖分累積和果實著色[38]。圖2c顯示，1951?2018年西昌地區葡萄生育期內平均日較差為11.0，波動范圍9.6～12.7℃，僅極個別年份低于10℃，尤其是2005、2006、2011年生育期平均日較差均高于12℃；年平均日較差為11.1℃，波動范圍10.2～12.4℃，亦在10℃以上，有利于葡萄果實糖分和單寧的累積。

2.1.1.2 活動積溫

由圖2可見，1951?2018年，西昌地區日平均氣溫穩定通過0℃初始日期平均為1月3日，終止日期平均為12月30日，0℃以下持續天數平均僅為2d，最長為1977年的40d（圖2a）。日平均氣溫穩定通過10℃初始日期平均為3月17日，終止日期平均為11月13日，且每10a極顯著推后2.7d（P＜0.01，圖2a）。日平均氣溫穩定通過10℃的持續天數平均為243d（波動范圍189～295d），且每10a顯著增加2.5d（P＜0.05，圖2b)。圖2c顯示，≥0℃年活動積溫平均為6253.7℃·d，≥10℃年活動積溫平均為5896.2℃·d，均呈極顯著（P＜0.01）或顯著（P＜0.05)增加趨勢（圖2c）。說明在西昌的常規生產季節積溫量可以滿足幾乎所有類型的葡萄生長需求。

圖1 西昌以年和葡萄生育期內（3月17日?8月29日）為時間尺度計算的平均/最高/最低溫度以及日較差的年際變化（1951?2018年）

注：*、**分別表示相關系數通過0.05、0.01水平的顯著性檢驗。下同。

Note:*is P<0.05，**is P<0.01. The same as below.

2.1.1.3 無霜期

由圖3可見，1951?2018年，西昌地區初霜日平均為12月16日（日序351），日序范圍在第311?365天，即11月6日?12月31日，20%的年份無初霜日，也即全年秋季至年末日無最低氣溫≤2℃日。終霜日平均為2月14日（日序45），日序范圍在第1?86天，即1月1日?3月26日，終霜日每10a提前2.6d（P＜0.05，圖3a）；由圖3b可見，研究區全年無霜期平均值為307d，日序范圍在第264?357天，每10a增加4.0d（P＜0.05），遠大于釀酒葡萄所需的160d，可以滿足不同品種釀酒葡萄對無霜期的需求。

2.1.2西昌地區降水資源分析

由圖4可見，近68a來，西昌地區年平均降水量為1018.5mm，年際間差異極大，在558.2～1549.2mm區間波動，其中92.5%的年份年降水量超過釀酒葡萄所需水分的上限（800mm）。葡萄生育期（3?8月）降水量波動范圍較大，在414.4～1262.4mm，年平均為730.7mm，但生育期內降水分布不均，與葡萄生長需求不匹配。具體表現為，3?5月（發芽和新梢生長期）月平均降水量分別為12.3、29.4和87.3mm，降水偏少，不利于釀酒葡萄新梢生長和開花坐果；6?7月（開花和果實生長期）降水偏多，月均降水量分別為212.6mm和222.2mm，8月（成熟期）降水偏多，月均降水量181.8mm，容易造成釀酒葡萄果粒吸水膨脹，導致葡萄裂果、爛果，引發葡萄病害（圖4b）。說明研究區全年葡萄生育期降水變化規律與生產優良釀酒葡萄原料的水分需求恰好相反，不利于優質釀酒葡萄的生長。

圖2 西昌日平均氣溫穩定通過0℃和10℃的日序（a）、持續時間（b）及活動積溫（c）的年際變化（1951?2018年）

注：圖a、b中穩定通過0℃初、終日的日序和持續天數省略了1、365（366）。

Note：In figure(a) and figure(b), the first/last days (a) and duration days (b) that stable passing through 0℃ are omitted 1 and 365(366).

圖3 西昌初/終霜日（a）及無霜期（b）的年際變化（1951?2018年）

圖4 1951?2018年西昌年和葡萄生育期內降水量變化

2.1.3 西昌地區光照資源分析

由圖5可見，1951?2018年，西昌地區葡萄生育期日照時數平均為1061.2h，在822.3～1250.0h范圍波動，且每10a極顯著減少23.4h（P＜0.01）。年平均日照時數為2344.0h，在1971.6～2660.5h范圍波動，每10a極顯著減少42.0h（P＜0.01）。生育期日照時數的減少并不利于釀酒葡萄糖分的積累及果實的著色，在西昌的常規生產季節日照時數不能滿足優質釀酒葡萄生長。

圖5 西昌年和葡萄生育期日照時數變化（1951?2018年）

2.1.4 葡萄栽培農業氣候資源利用情況分析

西昌地區具有豐富的熱量和降水資源，但釀酒葡萄栽培過程中尚未完全高效利用。1951?2018年西昌不同階段農業氣候資源平均狀況如圖6所示。由圖可見，實際成熟期?≥10℃平均終日（11月13日）?平均初霜日（12月16日）時段內，持續天數平均分別為77d和23d，期間≥10℃活動積溫平均值分別為1376.3℃·d和268.8℃·d，累積降水量平均值分別為267.9mm和9.5mm，日照時數平均值分別為393.8h和145.9h。可見，按照實際生育期栽培，西昌地區釀酒葡萄收獲后仍有豐富的農業氣候資源可供利用。

圖6 西昌1951?2018年各時段農業氣候資源分布與2016?2018年釀酒葡萄實際生育期內農業氣候資源分布的匹配情況

Note: AAT is integrated temperature (℃·d)，PRCP is precipitation(mm)，SH is sunshine hours(h).

2.1.5 葡萄栽培主要農業氣象災害分析

2.1.5.1 開花期內高/低溫災害

由圖7a可知，1951?2018年西昌地區釀酒葡萄開花期日最低氣溫＜14℃的日數在1～13d，平均為7d；無顯著變化趨勢。近68a，每年開花期都有低溫災害發生，低溫災害不容忽視。但釀酒葡萄開花期日最高溫度＞35℃的高溫災害日數僅1～5d，分別發生在1951、1954、1958、1987、1994、1999、2006、2010、2011、2012和2016年，研究期內高溫災害發生日數遠少于低溫災害。

2.1.5.2 成熟期降水過量

由圖7b可見，1951?2018年西昌地區8月平均降水量為171.4mm，在40.6～412.1mm范圍波動，無顯著變化趨勢；8月降水日數平均為16d，在7～23d范圍波動。8月降水量超過100mm的年份占總年份83.6%，降水日數≥10d的年份占總年份88.1%，表明該地區在葡萄成熟期降水過度。過度的降水會降低葡萄漿果的含糖量、風味和香氣，并最終降低葡萄酒的質量，引起葡萄病害的流行。

2.1.5.3 全生育期連陰雨

由圖7c可見，1951?2018年西昌地區連陰雨天氣出現的年份占總年份的65.7％；年總次數在1～4次，其中發生1～2次、3～4次連陰雨的年份分別占88.6%、11.4%；年總連陰雨天數在7～32d，總天數發生最多的年份為1974年和2004年（32d）。連陰雨發生在6月最多（41.0%），其次分別是7月的28.2%和8月的19.2%（圖7d），這也是釀酒葡萄品質形成的關鍵期。

圖7 西昌釀酒葡萄生育期氣象災害指標統計（1951?2018年）

注：（a）為開花期高/低溫日數，（b）為成熟期（8月）降水量及降水日數，（c）為全生育期連陰雨次數和天數的年分布，（d）為研究期連陰雨次數的月分布。

Note: (a) is low/high temperature days during flowering period, (b) is precipitation and rainy days during maturity period (Aug.), and (c) is times and days of continuous rainy during whole growth period from 1951 to 2018, and (d) is the distribution of monthly times of continuous rainy.

2.2 釀酒葡萄延遲萌芽方案分析

2.2.1 釀酒葡萄生育期及其氣象條件觀測

根據3a田間實際觀測資料（表1），西昌釀酒葡萄萌芽?成熟期全生育期時間為3月17日?8月29日，基本覆蓋西昌不同釀酒葡萄品種的實際生長階段。西昌月華鄉釀酒葡萄一般3月下旬?4月下旬為萌芽?新梢生長期，所需活動積溫平均為635.9℃·d，降水量平均為57.29mm，日照時數平均為245.7h。4月下旬?5月中旬為開花期，所需活動積溫平均為367.5℃·d，降水量平均為25.6mm，日照時數平均為140.4h。5月中旬?8月下旬為果實生長?成熟期，所需平均活動積溫為2271.0℃·d，平均降水量為679.5mm，平均日照時數為520.6h。總體上，西昌月華鄉葡萄萌芽?成熟期平均活動積溫為3274.3℃·d，平均降水量為762.2mm，平均日照時數為906.6h，平均生育期在158d左右。各關鍵生育期葡萄發育具體氣象指標見表1。

表1 西昌月華試驗站釀酒葡萄生育期及期間農業氣候資源觀測結果（2016?2018年）

2.2.2 釀酒葡萄延遲萌芽方案

≥10℃活動積溫是反映某地區熱量狀況指標之一，無霜期長短直接影響釀酒葡萄的種植品種、收獲時間等[22]。以2016?2018年西昌釀酒葡萄實際生育期內所需≥10℃平均活動積溫為熱量標準，以1951?2018年每年日平均氣溫穩定通過10℃終日、初霜日為收獲期，利用反推法計算出釀酒葡萄每年的延遲萌芽起始日期，具體方案為

方案一：以1951?2018年每年日平均氣溫穩定通過10℃終日為收獲期，≥10℃平均活動積溫3274.3℃·d為釀酒葡萄生育期所需熱量標準，采用excel，利用反推法計算釀酒葡萄歷年延遲萌芽起始日期，從而得到歷年延遲萌芽生育期。

方案二：以1951?2018年每年初霜日為收獲期，≥10℃平均活動積溫3274.3℃·d為釀酒葡萄生育期所需熱量標準，采用excel，利用反推法計算釀酒葡萄歷年延遲萌芽的起始日期，從而得到歷年延遲萌芽生育期。

2.2.3 采用延遲萌芽方案后生育期變化

根據方案一和方案二的推算結果，釀酒葡萄延遲萌芽的生育期分布如圖8所示。由圖8a可見，方案一：當以每年日平均氣溫穩定通過10℃終日為收獲期時，延遲萌芽生育期最早始于1952年的5月8日，平均在6月3日，近68a間，以2.7d·10a?1速率極顯著延遲（P＜0.05）。由圖8b可見，釀酒葡萄多年生育期平均為163.9d，在149～184d區間波動，且68a間變化趨勢不明顯；方案二：當以每年初霜日為收獲期時，延遲萌芽生育期最早始于1971年的5月30日，平均在6月17日，近68a間變化趨勢不明顯。延遲萌芽后釀酒葡萄多年生育期平均為183.1d，在155～200d之間波動，生育期天數比方案一明顯延長，且68a間無明顯變化趨勢。實際生育期持續日數為165d，可見，延遲萌芽方案一生育期持續日數與實際生育期日數較為相近，延遲萌芽方案二生育期持續日數長于實際生育期持續日數。

圖8兩種延遲萌芽方案推算的釀酒葡萄生長季起/止日期（a）和持續時間（b）（1951?2018年）

注: 延遲萌芽方案分別采用兩種方法計算，以≥10℃的平均活動積溫3274.3℃·d為所需熱量標準：①日平均溫度穩定通過10℃為收獲期, ②每年的第一個霜凍日為收獲期。通過反推計算萌發起始日期，從而得到歷年延遲萌芽生育期。

Note: The simulated phenology was calculated by two ways respectively, refer to the average integrated temperature with ≥10 ℃ is 3274.3℃·d as the required heat standard: ① the daily average temperature stable passing through 10 ℃ is the harvest period and ② the first frost day of each year was taken as the harvest period. The date of germination start was calculated by inverse calculation, and the growth period of delayed germination was obtained.

2.3 采用延遲萌芽方案后生育期內氣象條件變化

2.3.1 降水資源變化

由圖9可知，對于方案一，以日平均氣溫穩定通過10℃終日為收獲期，則釀酒葡萄延遲萌芽多年生育期內平均降水量為833.6mm，在288.4～1325.0mm區間波動，其中，61%的年份（41a）高于當地實際釀酒葡萄所需762.2mm降水量；近68a，模擬生育期內降水量以24.5mm·10a?1的速率顯著下降（P＜0.05）。對于方案二，以每年初霜日為收獲期時，模擬生育期內平均降水量為764mm，在291.7～1299.3mm區間波動，其中，50%的年份（34a）高于當地實際釀酒葡萄所需762.2mm的降水量。兩種方案模擬釀酒葡萄生育期主要集中在6?11月，其降水量變化規律如圖9b所示，6?7月為萌芽?新梢生長期，月均降水偏多，分別為212.5mm和222.1mm，有利于葡萄萌芽?新梢生長；8?10月為開花坐果和果實生長期，月均降水量普遍偏少，分別為181.8mm、160.8mm和77.0mm，利于葡萄開花坐果和果實生長；11月（成熟期）月均降水量為19.3mm，成熟期適度干旱更有利于提高釀酒葡萄的感官質量[2]。可見，兩種方案調整萌芽期后，降水規律與葡萄需水規律基本一致，在確保足夠活動積溫基礎上，利用延遲萌芽的方式可獲得類似于地中海式的生態條件，為葡萄生長發育提供一個適宜的環境。

圖9 兩種延遲萌芽方案后釀酒葡萄生長季內降水量（a）和生長季各月（b）降水量變化特征（1951?2018年）

2.3.2 光照資源變化

由圖10可知，對于方案一，以每年日平均氣溫穩定通過10℃終日為收獲期時，釀酒葡萄延遲萌芽多年生育期日照時數平均為859.9h，波動范圍在647～1094.7h，其中32%的年份高于當地實際釀酒葡萄所需的906.6h。近68a，模擬生育期日照時數以19.1h·10a?1的速率極顯著下降（P＜0.01）。對于方案二，以每年初霜日為收獲期時，模擬生育期日照時數平均為1006.5h，波動范圍在739.6～1324.7h，其中79%的年份高于當地實際釀酒葡萄所需的906.6h。近68a，模擬生育期日照時數以24.0h·10a?1的速率極顯著下降（P＜0.01）。可見，兩種方案調整了萌芽期后，生育期內日照時數下降速率減緩，且能夠滿足當地實際釀酒葡萄生育期所需的日照時數。

2.3.3 農業氣象災害變化

由表2可見，近68a，釀酒葡萄開花期實際遭遇高溫災害9次，最高發生在2012年（36.4℃）；平均年發生低溫災害3.7次，最低溫度為1988年的5.9℃；果實成熟期降水量平均為171.4mm，最高達412.1mm（2014年），研究期內呈顯著減少趨勢（P＜0.05），平均年發生連陰雨次數1.0次。延遲萌芽后，對于方案一，近68a，釀酒葡萄開花期遭遇高溫災害2次，最高發生在2009年（35.5℃）；發生低溫災害4次，最低溫度為1965年的13.2℃；果實成熟期降水量平均為44.0mm，呈顯著減少趨勢(P＜0.05)，最高達134.0mm（1955年），年發生連陰雨次數1.1次。對于方案二，近68a，釀酒葡萄開花期無高溫災害；低溫災害發生7次，最低溫度為1989年的12.7℃，成熟期平均降水量為11.1mm，最多為1955年的56.9mm，延遲萌芽后減少趨勢不明顯，平均年發生連陰雨次數0.9次，減少趨勢不明顯。可見，兩種方案調整萌芽期后，相比于實際生育期內，延遲萌芽生育期內開花期高低溫災害、成熟期降水量及連陰雨均較少，有效規避了釀酒葡萄實際生育期遭受的主要農業氣象災害。

圖10 兩種延遲萌芽方案后釀酒葡萄生長季日照時數的年變化特征（1951?2018年）

表2 采用兩種延遲萌芽方案后釀酒葡萄生育期內主要農業氣象災害發生情況統計（1951?2018年）

注：I為開花期高溫（℃），II為開花期低溫（℃），III為成熟期降水量（mm），IV為全生育期連陰雨次數，?表示未發生災害。

Note：I is high temperature during flowering(℃)，II is low temperature during flowering(℃)，III is rainfall in mature period (mm)，IV is times of continuous rain during whole growth period，? is no disaster occurred.

3 結論與討論

3.1 結論

（1）四川西昌全年農業氣候資源豐富，能滿足釀酒葡萄生長發育的氣候條件。全年平均、最高、最低溫度和積溫顯著增加，日平均氣溫穩定通過0℃和10℃持續時間、無霜期顯著延長，降水減少，日照時數顯著減少。實際生育期內連陰雨、開花期低溫及成熟期降水過量災害不容忽視。

（2）從農業氣候資源角度看，四川西昌釀酒葡萄收獲后仍有豐富的農業氣候資源可供使用，過去68a，日平均氣溫穩定通過10℃終止日期、終霜日和延遲萌芽時間均呈顯著延遲趨勢。日數時數下降速率減緩，能夠滿足當地實際釀酒葡萄所需。日平均氣溫穩定通過10℃終止日期和終霜日平均分別為11月13日和12月16日。分別采取方案一和方案二，以每年穩定通過10℃的終日和初霜日為收獲期，≥10℃平均活動積溫3274.3℃·d為熱量標準，反推延遲萌芽的時間平均分別為6月3號和6月17日，延遲萌芽生育期內當地降水規律與釀酒葡萄需水規律一致，規避了果實成熟期降水量過多引起的葡萄病蟲害。延遲萌芽后生育期內發生連陰雨和開花期低溫的風險均低于實際生育期，可有效規避釀酒葡萄實際生育期遭受的主要農業氣象災害。

3.2 討論

四川西昌熱量條件充足，降水資源豐富，日照時間長，可滿足釀酒葡萄生長發育的氣候條件，這與房玉林等[43?46]的研究結果一致。

不同生育期的釀酒葡萄對溫度要求不同，日平均氣溫10～12℃葡萄開始萌芽，新梢生長、開花、結果最適宜溫度在28～30℃，漿果生長期要求不低于20℃，成熟期不低于17℃[37]。西昌釀酒葡萄實際生育期內平均溫度為17℃，非常利于釀酒葡萄栽培。積溫是決定釀酒葡萄能否成熟及品質優劣的主要氣候因子，依據不同釀酒葡萄品種對活動積溫的需求，活動積溫2100～2300℃·d適宜種植極早熟品種，2300～2700℃·d適宜種植早熟品種，2700～3200℃·d適宜種植中熟品種，3200～3500℃·d適宜種植晚熟品種，＞3500℃·d適宜種植極晚熟品種[26]。西昌地區釀酒葡萄實際生育期的積溫條件可滿足早、中、晚熟及部分極晚熟釀酒葡萄品種的需求，21世紀以來，該地區≥10℃活動積溫顯著增加。無霜期＜160d的地區，認為其不具備栽培葡萄所需的熱量條件[26]。西昌地區釀酒葡萄實際生育期無霜期平均值為307d，遠大于釀酒葡萄所需的160d，滿足釀酒葡萄不同品種對無霜期的需求，為調整優化釀酒葡萄種植結構、延遲萌芽技術的實施提供了可能，這與李華等[26]研究結果一致。

目前西昌地區葡萄栽培仍采取常規栽培方式，一方面，釀酒葡萄如期收獲后，仍有豐富的農業氣候資源尚未被利用，另一方面，果實成熟期恰逢雨季，降水充沛，容易引起病蟲害發生，影響高品質釀酒原材料的獲取。針對以上問題，本研究分別采取方案一和方案二延遲萌芽，計算發現，延遲萌芽栽培下釀酒葡萄生育期降水和光照資源基本都能滿足，6?11月降水規律與高品質釀酒葡萄的需水規律剛好吻合，日照時數減少速率減緩。表明延遲萌芽可以滿足釀酒葡萄對農業氣候資源的需求。此外，利用栽培時間和空間的差異，分析了釀酒葡萄實際和延遲栽培生育期內高、低溫災害、成熟期降水量和連陰雨災害發生的頻次，表明延遲萌芽規避了開花期高低溫災害、連陰雨及果實成熟期降水量引起的葡萄病蟲害。房玉林[47]在西南干熱河谷地區嘗試采用了延遲萌芽技術，以推遲釀酒葡萄的成熟期。

在前人開展葡萄產期調節的基礎上[31, 43, 47]，從農業氣候資源、農業氣象災害的角度深入分析延遲萌芽氣候的可行性，探索釀酒葡萄產期調節的理論基礎，趨利避害，實現延遲萌芽，提高釀酒葡萄品質，這對中國西南干熱河谷地區大規模發展葡萄與葡萄酒產業具有深遠的現實和理論意義。但本研究僅采用西昌數據，分析該地區釀酒葡萄的適應可能性，由于地區間存在小氣候效應及品種特性不同，可能會存在偏差，且尚未開展區域延遲萌芽技術的深入研究，未來可以從區域角度深入探討延遲萌芽技術實現的氣候資源可行性。

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Feasibility Analysis on Delayed Germination of Wine Grape Based on Climate Risk Assessment at Xichang, Sichuan Province

WANG Ke-yi1, LIU Bu-chun1, LIU Yuan1, FANG Yu-lin2, QIU Mei-juan1, MAO Liu-xi3, HE Yan-bo3, YANG Xiao-juan1, PANG Jing-yi1,4, XIAO Nan-shu1,5

(1. Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture, CAAS/National Engineering Laboratory of Efficient Crop Water Use and Disaster Reduction/Key Laboratory of Agricultural Environment, MOA, Beijing 100081, China; 2. College of Enology, Northwest A&F University, Yangling 712100; 3. National Meteorological Center, Beijing 100081; 4. Yingkou Meteorological Bureau, Yingkou 115001; 5. College of Agronomy, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161 )

Wine grape is the most sensitive to climate change. Agricultural climate resources are the key environmental factors to the growth and development and fruit quality of wine grape. Under the background of climate warming, it is significance to guide the reasonable distribution of wine grape by analyzing the agricultural climate resources at Xichang of Sichuan Province. This study identified the change in agricultural climate resources and major agricultural meteorological disasters, based on the daily meteorological data from 1951 to 2018. The data on the actual growth period of wine grape from 2016 to 2018 was collected from the experimental sites of wine grape located at Xichang, an important wine grape growing region. We calculated the trend of heat, precipitation, sunshine hours and agricultural climate disasters in annual and actual growth period of wine grape, and the utilization of climate resources. Delayed germination of wine grapes refers to a cultivation technique to delays the germination period of grapes by avoiding the rain during the ripening and harvesting, so as to harvest fresh wine grapes in the middle of winter. Then we discussed the climatic feasibility of delaying the germination of wine grape at Xichang. The simulated phenology was calculated by two ways respectively, refer to the average integrated temperature with ≥10 ℃ is 3274.3℃·d as the required heat standard: ① the daily average temperature stable passing through 10℃ is the harvest period and ② the first frost day of each year was taken as the harvest period. The date of germination start was calculated by inverse calculation, and the growth period of delayed germination was obtained. In this paper, the results showed: the sufficient heat conditions, abundant precipitation resources and long sunshine hours can meet the climatic conditions for the growth and development of wine grape. The thermal resources for wine grapes had increased significantly （P＜0.05）. Precipitation was abundant and concentrated in the actual growth period. Although sunshine conditions could meet the actual requirements of wine grape but the decreasing trend had been significant （P＜0.01）. At Xichang, the occurrence frequency of low temperature was seven times one year. Excessive precipitation during the maturity period led to continuous rain disaster. Thus, delayed germination can be adopted. The simulated growth periods by delayed germination resulted in sufficient and consistent availability of precipitation resources meeting the growing water demand pattern of wine grape. Actual growth requirements of local wine grapes were met, and the decreasing trend of sunshine resources were slower than that in the actual growth period. The occurrence risk of agricultural meteorological disasters during the new growth period were lower than that in the actual growth period and can possibly be used as an effective method to minimize the impacts of agricultural meteorological disasters. In this study, we find that the delayed cultivation is one effective way to avoid some meteorological disasters at Xichang，according to these two simulated schemes. During the simulated growth period of wine grape, climate resources are feasibility, agricultural climate resources are rich and the agricultural meteorological disasters are less.

Xichang; Sichuan; Wine grape; Agricultural climate resources; Agricultural meteorological disasters; Delayed germination

10.3969/j.issn.1000-6362.2020.11.001

王珂依,劉布春,劉園,等.四川西昌釀酒葡萄延遲萌芽的氣候可行性分析[J].中國農業氣象,2020,41(11):679-694

2020?05?13

劉園，E-mail：liuyuan@caas.cn

國家重點研發計劃“重大自然災害監測預警與防范”重點專項（2017YFC1502803）

王珂依，E-mail：wky.1221@qq.com