邸萬通 閆萌萌 岳文超


摘要 葡萄品質形成過程中,氣候條件起著舉足輕重的作用。對葡萄氣候品質進行評價、分析天氣氣候條件對葡萄品質的影響、開展葡萄氣候品質優劣評價,有利于提升葡萄附加值,增加種植戶效益。基于望都縣氣象觀測資料和葡萄種植相關資料,運用數理統計等方法,分析葡萄生育期內溫度、降水、日照等氣象要素,確定氣象要素與葡萄生長發育相關關系,并通過對望都縣葡萄氣候適宜性區劃指標、當年生長氣候條件、種植管理情況進行評分,以期對葡萄氣候品質等級進行評價,建立望都縣中韓莊鎮葡萄氣候品質評價模型,最終評定出望都縣中韓莊鎮葡萄氣候品質等級。
關鍵詞 葡萄;氣候品質評價;溫度;降水;日照
中圖分類號:S663.1 文獻標識碼:B 文章編號:2095–3305(2023)02–0148-03
望都縣位于河北省中部,東西24? km,南北33 km,總面積374 km2。地勢西高東低,最高海拔高度56.3 m,最低海拔高度27.8 m,大陸性季風氣候,四季分明,雨熱同期,年平均氣溫12.5 ℃,年平均降水量495.4 mm,年平均日照時數2 316.8 h,年均無霜期216.6 d,地下水資源1.0億m3,無污染,水質良好,適宜飲用和灌溉,土層深厚,土壤肥沃,自然條件優越,適合農作物生長,為農業大縣,適宜發展葡萄等特色林果產業。
望都縣以鄉村振興為契機,調整農業產業結構,中韓莊鎮充分發揮地方氣候優勢,大力推廣葡萄種植,努力提升果品檔次,有效拓寬了農民收入渠道,葡萄種植總面積47.87 hm2,種植品種包括巨峰、夏黑、早黑寶、A17、陽光玫瑰等,涉及南曹莊、大王莊、小王莊、薛莊、新賈村、張疃、三民村7個村,種植葡萄的龍頭企業是望都縣欣綠源葡萄番茄農民專業合作社和望都縣慶雄家庭農場,葡萄種植已形成規模。
農產品氣候品質評價是提升農產品市場價值的有效手段[1],農產品最終品質的形成受施肥、土壤、農藥和氣候條件等多種因素共同影響,其中,氣候條件是影響農產品品質的重要因素[2-3]。根據農產品品質和氣候條件的關系,對天氣氣候因素對農產品品質的形成及影響做出評價,建立評價模型,評價農產品氣候品質等級。
自浙江省氣象部門2012年首次在全國開展農產品氣候品質評價認證以來,四川、陜西等省氣象部門相繼開展了相關工作。近年來,各地專家學者先后對庫爾勒香梨、柴達木盆地枸杞、浙江春季龍井茶葉、新疆喀什紅棗、海南芒果、陜西眉縣獼猴桃和陜西紅富士蘋果等農產品開展了氣候品質評價認證工作[4-10],有效提升了本區域特色農產品品牌效應,產生了巨大的社會效益,也為當地農產品種植戶帶來了可觀的經濟效益。
目前,針對望都縣中韓莊鎮葡萄進行的氣候品質評價工作尚未開展,旨在探索氣候品質評價技術在葡萄氣象服務中的應用,提高氣象為農服務質量和效益,提升智慧農業發展水平、推動生態價值轉化、提高農業質量效益,打造望都縣葡萄農產品品牌、提升市場競爭力,助力望都縣農業經濟發展。
1 資料來源
所需資料來源于望都國家氣象觀測站多年來氣象觀測數據(包括氣溫、降水量、日照時數等)和農業部門葡萄生育期資料。以望都縣中韓莊鎮巨峰葡萄為研究對象,結合葡萄關鍵生育期適宜氣象條件進行分析,得出對葡萄生長影響較大的氣候因素,對望都縣中韓莊鎮葡萄氣候品質進行評價。
2 葡萄各生育期和氣象條件的關系
望都縣中韓莊鎮葡萄生育期分為生長萌芽期、新梢生長期、開花期、漿果生長期和漿果成熟期。
2.1 生長萌芽期
葡萄生長萌芽期在每年3月底至4月上旬,當日平均氣溫達到10 ℃以上時,葡萄根系開始萌動生長,日平均氣溫在10.0~12.0 ℃時,葡萄開始生長萌芽,此時溫度過低,會造成葡萄生長萌芽延遲,溫度過高,會造成葡萄萌芽生長提前,遭受春季霜凍、倒春寒等災害幾率增大。
2.2 新梢生長期
每年4月中下旬,當日平均氣溫超過15 ℃,白天溫度達到26.0 ℃以上時,葡萄新梢開始生長。此時,葡萄生長需要大量水分和充足的日照,有利于葡萄新梢快速健康生長。
2.3 開花期
5月開始,當日平均氣溫超過18 ℃時,葡萄進入開花期。此時,葡萄對外界氣象條件最為敏感。溫度如突然降低則造成葡萄花期凍害,影響后期坐果率,造成果實畸形。如果開花期間降水異常過多,空氣潮濕,會阻礙葡萄正常授粉受精,引起子房發育不良或者脫落,影響產量。葡萄花期光照充足,則葡萄葉片濃綠肥厚,植株生長健壯,花期陰天過多,日照不足,則會造成葡萄授粉率低,影響最后產量。
2.4 漿果生長期
葡萄漿果生長期在5月下旬至8月上旬,此時期在葡萄生育期中氣溫最高,降水最豐富,葡萄漿果迅速增大。此時葡萄生長需水量大,干旱時要及時灌溉澆水,以滿足葡萄漿果生長需要。此時期也是洪澇、冰雹、大風氣象災害高發時期,需對葡萄生長加強管理,雨后要及時排除積水,預防冰雹、大風等災害性天氣對葡萄植株的影響,減少氣象災害造成的損失。
2.5 漿果成熟期
8月中旬至9月中下旬為葡萄漿果成熟期,此時氣溫日較差在11.0 ℃以上,加之充足的日照,有利于葡萄著色成熟和糖分積累,最終形成優良品質。如果此時連陰雨天氣出現偏多,則容易造成爛果,糖分積累不足,影響最后果實品質。
3 評價方法
農產品的生長與生產在很大程度上依賴于氣候條件,對主要氣候條件和關鍵因素進行分析和研究,有助于提升農產品的產量和質量[11-12]。葡萄生長受土壤、施肥、病蟲害、環境和氣候等多種因素的共同影響,而氣候條件是最重要的影響因素。葡萄品質的形成主要受氣候條件和氣象災害的影響。葡萄在適宜的氣候條件下能生成優良的品質。氣候條件主要包括溫度、降水量、日照等。
借鑒其他地區特色農產品品質評價方法[13],利用望都國家氣象觀測站多年連續氣象觀測資料和農業部門關于葡萄生育期的資料,對望都縣中韓莊鎮巨峰葡萄生長萌芽期、新梢生長期、開花期、漿果生長期和漿果成熟期各個生育期內所需的溫度、水分、光照等氣象條件進行分析,得出望都葡萄氣候適宜性區劃。
綜合考慮影響葡萄生產和品質的生態適應性、當年的氣候條件、氣象災害和種植管理情況所占的比重,賦予不同的權重,形成望都縣葡萄氣候品質評價指標模型,對望都縣中韓莊鎮葡萄進行氣候品質評價。
評分指標具體為: 葡萄氣候適宜性區劃指標占權重30%,當年葡萄生長氣候條件分析占權重50%,葡萄種植管理情況占權重20%。
評分標準公式為:
W=0.3X1+0.5X2+0.2X3(1)
式(1)中,X1代表葡萄氣候適宜性區劃指標得分,X2代表當年葡萄生育期氣象條件得分,X3代表葡萄種植管理情況得分。W表示評價得分:W≥90分為“特優”等級、80≤W<90分為“優”等級、W<80分不評分。
X1代表葡萄生長氣候適宜性得分,劃分為適宜(100分)、基本適宜(90分)和不適宜(80分),共3個等級(表1)。
α=0.3α1+0.2α2+0.3α3+0.2α4(2)
式(2)中,α1表示葡萄生育期≥10 ℃
積溫,α2表示葡萄漿果生長期降水量,α3表示葡萄生育期日照時數,α4表示葡萄漿果成熟期氣溫日較差。
β=0.4β1+0.3β2+0.3β3(3)
式(3)中,β1表示葡萄生長萌芽期低溫凍害,β2表示葡萄生育期冰雹,β3表示葡萄漿果成熟期連陰雨。β包括無(0分)、輕度(5分)、重度(10分)(表2)。
其中,γ1表示葡萄標準化生產執行情況,γ2表示葡萄品質情況,γ3表示是否取得綠色農產品和有機農產品資格。
4 評價結果分析
4.1 葡萄生長氣候適宜性得分
溫度是葡萄生育期內最重要的氣候影響因子。溫度會直接影響葡萄的生長、產量和果品品質,還會影響其生長發育速度、生育期長短及果實收獲的早晚[14]。葡萄屬于喜溫作物,不耐寒,葡萄適宜種植地區的年平均氣溫為8.0~18.0 ℃[15],開花期適宜溫度為22.0~28.0 ℃,花芽分化時期日平均氣溫25.0~30.0 ℃最為適宜,氣溫低于14 ℃以下,葡萄不能正常開花結果。新梢生長期和漿果成熟期最適宜溫度為28.0~32.0 ℃,若溫度低于16.0 ℃,葡萄不能正常成熟;當溫度高于38.0 ℃時,葡萄漿果的發育受到抑制,氣溫日較差超過10.0 ℃,則有利于葡萄果實的糖分積累和著色。
望都縣中韓莊鎮葡萄物候期內≥10 ℃的活動積溫為2 268.4 ℃·d。4—10月初是葡萄的主要生長季節,此期間的平均氣溫在20.6 ℃左右。其中,4月平均氣溫為14.3 ℃,對葡萄萌芽和莖葉生長有利;5—8月的平均氣溫24.1 ℃,
有利于葡萄漿果的生長。全年降水量為495.1 mm,葡萄漿果生長期降水量為331.2 mm,能夠滿足葡萄生長需要。全年日照時數2 316.8 h,葡萄生育期日照時數1 275.5 h,葡萄漿果成熟期氣溫日較差12.8 ℃,有利于增加葡萄產量,提高果實含糖量。
因此,望都縣中韓莊鎮氣候條件對于葡萄種植有利,X1得分為100分。
4.2 葡萄生育期氣象條件得分
2022年望都縣中韓莊鎮葡萄生育期內≥10 ℃的活動積溫為2 396.8 ℃·d。
4—10月初是葡萄的主要生長季節,此期間的平均氣溫21.2 ℃,其中,4月平均氣溫為 15.3 ℃,有利于葡萄萌芽;5—8月的平均氣溫24.4 ℃,有利于葡萄漿果的發育。葡萄生育期內降水量475.6 mm,漿果生長期降水量340.6 mm,葡萄漿果生長期需水量大,水分不足則會直接影響葡萄果實的成熟和品質,葡萄生育期日照時數1 358.6 h,葡萄漿果成熟期氣溫日較差13.1 ℃,能夠滿足葡萄生長需求。
因此,2022年望都縣中韓莊鎮氣象條件對于葡萄種植有利,α得分為100分。
根據觀測,2022年3月26日,望都縣中韓莊鎮葡萄開始生長萌芽,3月26日—4月10日無低溫天氣,未出現低溫凍害,生育期內未出現冰雹,7月3—6日出現連陰雨天氣,對漿果生長膨大不利,但此時葡萄果實尚在生長初期,未成熟,加之連陰雨持續4 d,時間不長,只對葡萄生長造成輕度影響,β得分為1.5分。
因此,該年的葡萄生育期氣象條件得分X2得分為98.5分。
4.3 葡萄種植管理情況得分
中韓莊鎮為平原,葡萄種植區內土壤肥沃無污染,地下水資源能滿足葡萄生長灌溉,生態環境良好。葡萄種植主要以有機肥為主,根據葡萄生長情況追施部分復合肥,病蟲害防控嚴禁使用化學農藥,嚴格控制低毒無殘留農藥使用的濃度和次數。根據抽檢情況,葡萄品質基本達到了優質果品的標準,上市的葡萄每批次均檢驗合格,暫時還未取得綠色農產品和有機農產品資格,X3得分為80分。
根據品質評價公式計算得出望都縣中韓莊鎮巨峰葡萄氣候品質評價總得分W為95.25分,2022年望都縣中韓莊鎮葡萄氣候品質等級為“特優”。
5 結論與討論
(1)對望都縣中韓莊鎮巨峰葡萄種植適宜性和該年份葡萄生育期內氣候條件和種植管理情況進行綜合分析,對該年份葡萄氣候品質進行評價,為相關部門和種植大戶對葡萄生產管理提供了科學依據,為望都縣開展特色農產品氣候品質評價提供了參考。
(2)2022年望都縣中韓莊鎮葡萄氣候品質評價為“特優”,使消費者通過氣候品質評價結果了解葡萄果品質量,增強了葡萄市場競爭力,對樹立望都縣葡萄農產品品牌具有重要意義。
參考文獻
[1] 劉璐,王景紅,張樹譽,等.陜西紅富士蘋果氣候品質指標及認證技術[J].中國農業氣象,2018,39(9):611-617.
[2] 吳春艷,劉勇洪,李慧君,等.北京種植桃氣候適應性及優勢分析[J].氣象科技,2010,38(1):129-132.
[3] 莫蕤,韋芳,蘇春芹,等.廣西右江河谷2008年芒果低溫寒害調查分析[J].氣象研究與應用,2009,30(1):52-54.
[4] 黃娟,李新建,吳新國,等.庫爾勒香梨氣候品質評價指標及模型的研究[J].沙漠與綠洲氣象,2018,12(3):87-94.
[5] 王紫文,趙海涵,溫婷婷,等.柴達木盆地枸杞氣候品質認證技術研究[J].青海科技,2018,25(6):47-53.
[6] 婁偉平,吳利紅,孫科,等.春季龍井茶葉氣候品質認證[J].氣象科技,2014,42 (5):945-950.
[7] 克日木·阿巴司,孟凡雪,努爾帕提曼·買買提熱依木,等.新疆喀什紅棗種植氣象條件分析與氣候品質認證[J].中國農學通報,2018,34(31):119-124.
[8] 車秀芬,張京紅,黃海靜,等.海南芒果氣象災害監測及氣候品質認證系統研發[J].氣象研究與應用,2017,38(2):45-48.
[9] 張向榮,何可杰,雷雯,等.獼猴桃果品氣候品質認證技術研究[J].陜西農業科學,2015,61(10):65-68.
[10] 劉璐,王景紅,張樹譽,等.陜西紅富士蘋果氣候品質指標及認證技術[J].中國農業氣象,2018,39(9):611-617.
[11] 王亞莉,尚小寧,趙新瑩,等.涇陽釀酒葡萄氣候品質認證技術研究[J].南方農機,2019,50(21):76.
[12] 張澤瑾,楊豫,李芳紅,等.沙漠邊緣小氣候對沙坡頭區釀酒葡萄品質的影響[J].北方農業學報,2019,47(6):119-124.
[13] 田東霞,李秋月.北京市昌平區蘋果生育期氣象條件分析與氣候品質認證[J].現代農業科技,2019(16):95-97.
[14] 韓湘玲,曲曼麗.作物生態學[M].北京:氣象出版社,1991.
[15] 段若溪,姜會飛.農業氣象學[M].北京:氣象出版社,2002.
責任編輯:黃艷飛
Study on Climate Quality Evaluation Technology of Grape in Wangxian County
Di Wan-tong et al(Wangdu Meteorol-
ogical Bureau, Wangdu, Hebei 072450)
Abstract Climatic conditions play an important role in the formation of grape quality. Evaluation of grape climate quality, analysis of the influence of weather and climate conditions on grape quality, and evaluation of grape climate quality are beneficial to increase the added value of grapes, increase the benefits of growers, and help rural revitalization. Based on the meteorological observation data of Wangdu County and the related data of grape planting, this paper analyzed the meteorological factors such as temperature, precipitation, sunshine, etc. during the growth period of grape, determined the correlation between meteorological factors and grape growth and development, and scored the climatic suitability zoning index of grape in Wangdu County, the climatic conditions of the current year, and the planting management, so as to evaluate the climatic quality grade of grape, establish the evaluation model of grape climatic quality in Zhonghanzhuang Town of Wangdu County, and finally evaluate the climatic quality grade of grape in Zhonghanzhuang Town of Wangdu County.
Key words Grape; Climate quality evaluation; Temperature; Precipitation; Sunshine
作者簡介 邸萬通(1984—),男,河北順平人,工程師,主要從事氣象服務研究。
收稿日期 2023-01-08