靈石縣核桃對主要氣象因子的適應性分析

胡桃花，閆慧芳，張 喆，張利明，馮 斌

(1.晉中市氣象局，山西 榆次 030600；2.太原市氣象局，山西 太原 030100；3.晉中市規劃和自然資源局，山西 榆次 030600)

核桃(JuglansregiaL.)是胡桃科核桃屬植物。中國核桃栽培面積居世界首位。核桃屬深根性、喜光、耐寒樹種，適生區無霜期150～240 d，年日照時數 1 800～2 300 h。隨著全球氣候變化，生態環境的改變，氣象災害的頻發，很大程度上影響了核桃等林果的生長發育[1]。本文結合靈石縣核桃發展，通過收集整理1990—2019年計30年的氣溫、降水量、溫度變化、春季低溫變化等歷史氣象資料，分析其對核桃生長結果的影響，對核桃產業發展進行一些探討。

靈石縣位于山西省中部，晉中盆地南端，面積 1 206 km2，其四周群山環繞，山地和丘陵面積占90%以上。縣城東部有太岳支脈石膏山，海拔 2 532 mm，西部丘陵屬呂梁山脈，中部為汾河谷地。平均氣溫11℃，年降水量492 mm，無霜期140 d。靈石縣作為“中國核桃之鄉”，把核桃作為“一縣一業”的主導產業發展[2]，種植面積達2.05萬hm2，12個鄉鎮均有分布，種植面積占到耕地面積的70%以上[3]，正常年份產量1.2萬t，產值2.28億元。以核桃為主的林果業正逐漸成為當地農民增收的支柱產業。

1 資料和方法

溫度、水分、光照是影響核桃樹生長和果實品質的最主要氣象因子[4]。氣象數據采用山西省靈石縣1990—2019年國家氣象觀測站的降水量、氣溫和日照時數等氣象資料。對降水量、平均氣溫和日照時數采用線性趨向估計，以時間(t)為自變量，要素(y)為因變量，建立趨勢分析一元回歸方程y(t)=a+bt，其中b為變化趨向率，b值的符號反映上升或下降趨勢[5]。近年來，春季的低溫凍害對核桃萌芽、開花等關鍵生長結果階段造成嚴重影響，輕則減產，重則形成絕收。按照核桃種植區凍害氣象指標[6]，分析春季霜凍狀況。

2 結果與分析

2.1 降水量

靈石縣1990—2019年降水量等氣象因子變化情況見表1、圖1所示。

表1 不同時間段主要氣象因子變化情況

圖1 1990—2010年靈石縣降水量Fig.1 Precipitation in Lingshi County from 1990 to 2010

從表1、圖1中可以看出，靈石縣1990年以來降水量呈波動上升趨勢，總的趨勢是降水量增加，每10年變化傾向率為20.7 mm。降水量在年際間變化很大，多雨年(747.8 mm，2013年)是少雨年(227.6 mm，1997年)的3.29倍。1994—2002年為少雨時段，平均降水量為390.3 mm，較多年平均值偏少101.3 mm，偏少20.6%。近10年(2010—2019年)平均降水量為538.8 mm，較多年平均值偏多47.2mm,偏多9.6%。核桃喜歡溫暖濕潤的生態環境，適宜年降水量為500～900 mm[7]。降水量是影響產量的重要因子，較適宜的降水量為核桃正常生長及開花結果提供充足的水分保證。

2.2 平均氣溫

靈石縣1990—2019年平均氣溫如表1、圖2所示。

圖2 1990—2019年靈石縣平均氣溫Fig.2 Average temperature in Lingshi County from 1990 to 2019

由表1、圖2可以看出，靈石縣30年來年平均氣溫11.2℃。最高12.03℃(1999年)，最低10.31℃(1993年)，相差1.72℃。1990—2019年30年間，年均氣溫呈波動上升趨勢，基本在10～12℃間波動(僅1999年超過12℃)。年均氣溫序列變化傾向率為0.551℃/10 a,高于晉中市0.352℃/10 a的增長幅度[8]。近10年(2010—2019)年平均氣溫為11.3℃，較多年平均值升高0.1℃。核桃正常生長發育要求年平均溫度11～13℃，靈石縣生長期年均溫適宜，為核桃生長發育的適宜區域。

2.3 日照時數

靈石縣1990—2019年平均日照時數見表1、圖3所示。

圖3 1990—2019年靈石縣年日照時數Fig.3 Sunshine duration in Lingshi County from 1990 to 2019

從表1、圖3可以看出，靈石縣1990—2019年平均日照時數 2 146.0 h，總體呈下降趨勢，傾向率為-31.36 h/10 a，與左權縣(傾向率-30.78 h/10 a)接近[9]。最高 2 351.2 h(1999年)，此后逐年波動下降，最低達到 1 774.6 h(2015年)。近10年(2010—2019年)平均日照時數 2 005.1 h，較多年平均值下降140.9 h，下降6.6%。核桃樹喜光，年日照時數及日照強度對核桃的生長、花芽分化及開花結果影響較大，特別是盛果期需要充足的光照條件，低于 1 000 h可導致核桃仁、殼發育不良，但正常生長需要日照時數尚有爭論[7,10～12]。近期日照時數完全滿足核桃的正常生長及結果需要，但如果持續下降，有可能對核桃的生長結果造成影響。

2.4 春季低溫凍害

靈石縣1990—2019年最低氣溫如圖4所示。按照核桃花期凍害氣溫指標等級(表2)劃分，1990—2019年靈石縣低溫凍害發生37 d，其中輕微凍害22 d，輕度凍害10 d，中度凍害3 d，重度凍害2 d。王勇等[13]調查表明，2006年4月11-13日，山西省出現大雪降溫天氣，最低氣溫達-4.1℃，且連續3天最低氣溫低于-1℃，使晉中、呂梁等地核桃樹大面積受凍，其中，雌花花芽平均受凍率在74%以上，雄花花芽平均受凍率達100%。馮斌[14]等調查表明，2010年4月的凍害導致核桃樹平均受凍株率及其雄花芽的平均受凍率均為100%，枝條的平均受凍率為70.1%～88.6%，頂芽平均受凍率為80.6%～98.1%，側芽平均受凍率為27.2%～54.4%。輕度凍害發生時間主要集中在3月下旬核桃萌芽展葉期；輕度、中度、重度凍害發生在4月核桃開花至幼果期，發生時間越晚，凍害越重。在氣候變化的大背景下，異常氣候事件出現的概率增加，尤其是極端天氣現象增多，平均3～4年就會出現1次倒春寒[15],勢必影響核桃生產的穩定性，產量和質量也會受到較大影響。因此，應高度重視核桃凍害發生期，加強監測，提前預警，科學預防，以減少春季低溫凍害帶來的損失。

圖4 靈石縣1990—2019年最低氣溫標記Fig.4 Minimum temperature map of Lingshi County from 1990 to 2019

表2 核桃花期凍害等級氣溫指標

3 結論與建議

1)通過對靈石縣1990—2019年核桃主產區氣象因子的分析，結果表明，年均降水量491.6 mm，呈增加趨勢，傾向率20.7 mm/10a，近10年平均降水量為538.8 mm；平均氣溫11.2℃，呈升高趨勢，傾向率0.551℃/10 a，近10年年均氣溫為11.3℃；平均日照時數 2 146.0 h，呈下降趨勢，傾向率-31.36 h/10 a，近10年平均日照時數 2 005.1 h；低溫凍害發生37 d，其中輕微凍害22 d，輕度10 d，中度3 d，重度2 d。該區域主要氣象因子能滿足核桃的正常生長結果。3月下旬到4月的低溫凍害時有發生，是核桃發展的不利因素。

2)建議采取以下應對措施：①因地制宜，參照農業氣候區劃成果[16]，合理規劃產業布局，選擇適宜核桃正常生長結果地域，提早勘查，科學論證，因地制宜建園。②加強監測，提高預測準確度[17]，每年的3月下旬到4月中旬要隨時注意天氣預報和降溫預警信息，在霜凍前采取覆蓋、涂白、熏煙、灌溉[18]、增雨等措施及早預防。③科學管理，增施有

機肥，增強樹勢和營養積累，提高抗寒能力。④災后及時補救。花期受凍后，在花托未受害的情況下，噴赤霉素或天達2116等，促進單性結實；實行人工輔助授粉，提高坐果率；加強整形修剪和土肥水管理，為來年正常生長結果打好基礎[19]。⑤建立高效示范園區，狠抓良種引進、馴化、推廣[20]，以及先進技術的組裝配套。