“巫山脆李”氣候品質評估及等級劃分

吳平 李家啟 唐余學 涂軍華

（1 巫山縣氣象局，重慶 404700；2 重慶市氣象服務中心，重慶 401147；3 重慶市氣象科學研究所 重慶 401147）

0 引言

“巫山脆李”又名巫山大李子，主要種植于重慶三峽庫區巫山、巫溪、奉節、云陽、開州、萬州等區縣海拔180～1000 m區域，是僅次于柑橘的第二大主栽水果，已成為區域特色效益農業的支柱產業和農民增收的主要來源之一。據考證，“巫山脆李”種植始于唐宋年間，距今已有上千年歷史。“巫山脆李”果形端莊，平均單果重35 g左右，果實青、脆、離核，汁多味香，而且富含多種氨基酸，有養顏美容，潤滑肌膚之功效，其中抗氧化劑含量高，堪稱是抗衰老、防疾病的“超級水果”。

巫山脆李的品質不僅決定于品種特性，還與其環境條件密切相關。氣候品質評估對于促進特色農產品銷售，有效調整種植計劃具有重要意義。金志鳳等對浙江省茶葉氣候品質等級進行了劃分和評估，并基于此編制了氣象行業標準《茶葉氣候品質等級評估》（QX/T411—2017）；余優森等研究了蘋果含糖量、含酸量、硬度與氣象條件的關系，得出蘋果果實生長膨大期和成熟期是氣象條件影響品質變化的關鍵生物學時段的結論，提出了蘋果含糖量、含酸量及硬度的氣象數學方程與適宜氣象指標。王菱等分析了氣象條件對蘋果品質影響，得到了生產優質蘋果的氣象條件。張銀志等分析了間歇升溫和逐步降溫兩種變溫模式對控制李子冷害效果，指出-0.5 ～0 ℃對李子具有低溫脅迫作用。楊建民對李的優良品種及實用栽培新技術進行了總結。汪可欣等分析了日光溫室水肥調控對李子生長和產量的影響。張萬青等分析重慶市萬州區李子產業化發展現狀與存在問題，建議政府加強引導，充實技術力量，強化李子基地建設。迄今為止，還沒有對李子氣候品質評估及其等級劃分相關方面的研究，為此，擬對巫山脆李氣候品質進行評估并劃分其氣候品質等級。

1 資料來源與方法

巫山縣國家氣象觀測站氣象觀測資料（1989—2018年），水口、小石峽電站、廟宇、龍王村等區域氣象觀測站氣象觀測資料（2011—2018年）來源于重慶市巫山縣氣象局；巫山脆李的單果重、可滴定酸度、可溶性固形物和可食率等品質資料（2011—2018年）來源于巫山縣果業局。

按照生長發育進程，巫山脆李的物候期先后為休眠期、萌芽開花期、果實生長發育前期、硬核期、成熟期。每一個階段都為品質形成作貢獻，其中最關鍵的時期是果實生長發育前期、硬核期和成熟期，相應的，果實生長發育前期、硬核期和成熟期的氣象因子對品質形成有更大的影響。基于此，建立巫山脆李氣候品質指數（CQI）評估模型：

式中：

n

代表氣候品質評價指標的數量；

a

代表氣候品質評價指標的權重；

M

代表氣候品質評價指標的適宜度。

2 結果分析

“巫山脆李”分早、中、晚熟品種。從各品種的物候期（圖1）來看，早、中熟品種之間物候期相差不大，而晚熟品種與前兩者的差異較大。其中，休眠期和萌芽開花的時段基本相同；而在果實發育前期，早、中熟品種物候期較晚熟品種短15 d左右；而到硬核期和成熟期物候期相差約30 d左右。由于在早、中熟和晚熟品種影響品質形成的關鍵時期的物候期長短差異大，期間的氣象條件也明顯有別，相應地在物候期各氣象評估指標的權重理應不同，因此分別建立早中熟品種和晚熟品種的氣象評估指標體系。

圖1 不同品種“巫山脆李”的生育期Fig.1 Phenological phase of different varieties of“Wushan Plums”

2.1 早、中熟品種

選取巫山脆李全生育期“休眠—萌芽開花—幼果發育—硬核形成—成熟”中可能影響品質的氣象指標，利用SASV8統計分析軟件對多年早中熟脆李品質檢測資料以及氣象資料進行相關性分析，篩選出相關性通過0.05顯著性檢驗的9個氣象因子。

早中熟品種從幼果發育到成熟，大致需要4個多月的時間，3月中旬到7月中下旬是果實生長發育的關鍵時期，需要充足的光、溫、水等條件。果實發育前期，一般在3月中旬到5月上旬，脆李謝花后形成幼果，隨著外界氣溫的升高，果實生長逐漸加快，是脆李品質形成的重要時段。此階段，需要日照充足、晝夜溫差大、土壤墑情適宜，一般要求氣溫日較差在8.8 ℃或以上為佳利于果實生長，品質更好。相反，品質會下降。硬核期，一般在5月中旬到6月下旬，該時期進入主汛期，脆李進入該生育期，保障脆李優良品質的氣候條件要求是多晴朗、雨日少、降水少、氣溫日較差大、空氣濕度適中。其中日照充足，利于光合產物積累，以及維生素C等含量增加；雨日多日照則少，光合弱，且易發生病蟲害；雨量大，則容易造成李園積水，以及果實發育緩慢，果實風味減淡，影響脆李品質；氣溫日較差大，利于果實糖分轉化和積累，利于脆李優良品質形成；空氣相對濕度過小或過大，則風味淡，60%～70%正適宜，有利于優質氣候品質形成。成熟期，一般在6月中下旬，此時脆李品質60%已形成。這個時期對氣候品質形成影響最大的是降雨量、雨日數和氣溫日較差。其中，降雨過大，容易造成落果；雨日太多，容易造成裂果，對品質影響很大；氣溫日較差大，利于果實糖分增加，有利于果實好品質形成。

綜合考慮30年歷史氣象數據中各氣象因子的分位數和常年均值，按30%，60%分位數劃分最適宜和適宜，最終確定各指標因子的閾值范圍。通過相關性檢驗的9個氣象因子為評估模型指標因子，統計分析近10年的氣象數據，結合走訪調查，根據脆李品質受到氣候影響情況，利用yaahp層次分析法軟件，構建層次分析模型，結合專家打分法確定以上評估指標的權重系數。

用巫山國家氣象觀測站近30年資料（1989—2018年），分別計算逐年脆李氣候品質指數，選取30%，60%分位數分別為特優、優等級，從而獲得評價等級劃分，氣候品質指數在0.8～1.0（等級為特優）；0.7～0.8（等級均為優）；0.6～0.7（等級為良）；0.5～0.6（等級為一般）；小于0.5（等級為差）。

圖2 2011—2018年巫山脆李早、中熟（a）和晚熟品種（b）氣候品質指數分布Fig. 2 Climate quality of early maturing, mid-maturing variety (a) and late maturing variety (b) from 2011 to 2018

2.2 晚熟品種巫山脆李

晚熟品種從幼果發育到成熟，大致需要5個多月的時間，3月中旬到8月中旬是果實生長發育的關鍵時期，綜合考慮30年氣象數據中各氣象因子的分位數和常年均值，按30%，60%分位數劃分最適宜和適宜，最終確定各指標因子的閾值范圍。通過相關性檢驗的果實發育前期的8個氣象因子為評估模型指標因子，統計分析近10年的氣象數據，結合走訪調查，根據脆李品質受到氣候影響情況，利用yaahp層次分析法軟件，構建層次分析模型，邀請了31位種植大戶、果業專家及氣象專家等打分，可確定與前一節類似的評估指標的權重系數。

通過走訪調查，種植大戶和企業中的大部分人認為2012、2013、2017和2018年年景較好，2015年年景較差，這與近8年氣候品質指數一致。如早中熟品質差的年份是2015和2016年，其主要原因是硬核期和成熟期雨水過多，同時晝夜溫差小，而晚熟品質較差的年份是2015年，其主要原因是是硬核期陰雨天氣影響以及成熟期干旱（圖2）。

3 結果討論

1） 巫山脆李氣候品質與單果重、可溶性固形物、可食率、可滴定酸度等品質相關。早、中熟品種巫山脆李氣候品質評估指標為果實發育前期氣溫日較差、硬核期日照時數、雨日數、雨量、氣溫日較差、空氣相對濕度，成熟期雨量、雨日數、氣溫日較差等9個。晚熟品種氣候品質評估指標較早中熟品種少1個，即成熟期的雨日數。

2）2011—2018年期間，早中熟品種在2011、2012、2013和2018年達到特優，2014和2017年為優，其余年份為良；晚熟品種2011、2013和2014年達到特優，2012、2016和2017年達到優，其余年份為良，與實際情況一致。