賈化川,袁 靜,孫麗娟
(1.山東省臨朐縣氣象局,山東臨朐 262600;2.山東省濰坊市氣象局,山東濰坊 261011)
杏是我國北方的主要栽培果樹品種之一,以果實早熟、色澤鮮艷、果肉多汁酸甜適口為特色,在春夏之交的果品市場上占有重要位置,深受人們的喜愛。在北方露天果樹花期中,杏花是春季開放最早的,花期的早晚直接影響果樹生產(chǎn)和觀賞的效果,及時準確地進行杏花花期預報,具有實際應用的意義和價值。目前很多國家和地區(qū)均根據(jù)花期與氣象條件之間的關系對花期進行預報。如日本氣象廳把花期預報作為一項正常的農(nóng)業(yè)氣象服務項目,每到花前一定時期對全國各地花期進行預報。我國從20世紀80年代開始對果樹花期進行研究[1-4],如孟秀美等統(tǒng)計了蘋果開花與氣象條件的關系,建立了蘋果花期預報式[1];吳炫柯等采用逐步回歸方法分析了氣象因子對桂花花期的影響[2]。目前國內(nèi)對杏花花期凍害的研究較多[5-7],有關杏花花期預報研究較少。眾多學者的研究證明,與果樹開花早晚關系最為密切的氣象條件是熱量因子,尤其是氣溫的影響最大[8-10]。因此,筆者選用臨朐縣杏花花期觀測資料,直接考慮開花前的氣溫
與開花日期之間的關系,對杏花花期預報方法進行了初步探討。
選取了臨朐縣果品示范園1998~2013年杏花始花期觀測資料及同期的氣溫資料。采用相關分析方法,分析了杏花始花期與各要素的相關性;采用逐步回歸方法建立了杏花始花期預報方程,并對方程進行了檢驗。其中,利用1998~2010年資料進行統(tǒng)計分析建立預報模型,利用2011~2013年資料進行預報檢驗。數(shù)據(jù)處理通過DPS12.0軟件進行。
2.1杏花花期與氣溫的相關關系根據(jù)物候期的記載,臨朐縣杏花最早在3月中旬開花,為了方便統(tǒng)計,假定3月11日為杏花的開花始日,來統(tǒng)計開花日與1月上旬~3月上旬逐旬的平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫以及各旬始日至開花始日的平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫累積值之間的相關系數(shù)。
表1 開花期與氣溫之間的相關系數(shù)
注:*表示通過0.05顯著性水平檢驗;**表示通過0.01顯著性水平檢驗;***表示通過0.001顯著性水平檢驗。
從逐旬氣溫與開花期的相關統(tǒng)計可以看出,臨朐縣杏花開花日期主要與1月上旬、2月中旬及3月上旬平均氣溫、平均最高氣溫有明顯的相關性,與2月中旬、3月上旬的平均最低氣溫有明顯的相關性;其中,開花日期與2月中旬的平均最高氣溫及3月上旬的平均最低氣溫相關最為密切,相關系
數(shù)均高于0.770,均通過了0.001的顯著性水平檢驗,即2月中旬最高氣溫越高,開花越早;3月上旬最低氣溫越高,開花越早。從逐旬始日至開花始日的氣溫累計值與開花期的相關統(tǒng)計可以看出,臨朐縣杏花開花日期主要與各旬始日至開花始日的平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫累積值均表現(xiàn)出較高的相關性;開花期與1月上旬、2月上、中、下旬始日至開花始日的平均氣溫累積值,2月上、中、下旬始日至開花始日的最高氣溫累積值以及3月上旬始日至開花始日的最低氣溫累積值關系最為密切,相關系數(shù)通過了0.001的顯著性水平檢驗;其中以2月中旬始日至開花始日最高氣溫累積值相關系數(shù)最大,達-0.866,即臨朐縣杏花開花日期與2月11日~3月10日的最高氣溫累積值關系最為密切,這段時間最高氣溫累積值越高,開花時間越早。
2.2杏花花期預報模型
2.2.1模型的構建。根據(jù)杏花花期與氣溫之間的關系,選擇與開花期關系密切的因子作為自變量,將歷年花期作為因變量,進行逐步回歸分析,建立杏花花期預報模型為:y=40.682-0.087x,其中,y為開花期距開花始日的日長,x為2月11日~3月10日的最高氣溫累積值。
圖1 杏花開花期模擬值與實際觀測值對比
2.2.2模型的檢驗。一個較好的模型的估計值應該與歷年的實際觀測值擬合的很好。因此對上述預報模型進行擬合檢驗。按照模型計算出歷年y值,分別加上起始日期,即為估測的開花日期,與歷年實際觀測的開花日期進行對比,結果(圖1)表明,所有年份的開花期估計值與實測值之間擬合很好,僅相差1~3 d。為了進一步驗證模型的準確度,利用上述預報模型對2011~2013年杏花開花期進行預報,測算2011、2012、2013年開花始期分別為3月31日、4月4日、3月25日,分別較實際觀測開花期偏早1、2、2 d,預測結果比較準確。
(1)臨朐縣杏花開花日期與氣溫相關性顯著。從各旬平均氣溫來看,與2月中旬的平均最高氣溫及3月上旬的平均最低氣溫相關最為密切,相關系數(shù)高于0.770;從各旬始日至開花始日的氣溫累計值來看,開花期與2月中旬始日至開花始日最高氣溫累積值相關性最高,相關系數(shù)達-0.866,即2月11日~3月10日最高氣溫累積值越高,開花越早。
(2)應用逐步回歸方法建立杏花花期預報方程,并對預報方程進行歷史擬合檢驗,發(fā)現(xiàn)預測日期與實際觀測日期相差1~3 d。利用最近3年資料對預報方程的預測效果進行檢驗,發(fā)現(xiàn)預測開花日期較觀測的開花期提前1~2 d,預報效果較理想,具有重要的應用價值。
(3)該預報方程是以臨朐縣歷史情況擬合的杏花開花預報式,隨著時間的推移和資料的更新,該預報方程的預測效果可能退化,必須根據(jù)最新資料對方程重新計算,以提高預報的準確率。
[1] 孟秀美,李世奎,佟萬福,等.蘋果花期預報方法的研究[J].園藝學報,1983,10(8):159-164.
[2] 吳炫柯,段毅強,李家文,等.桂花盛花期預報方法初探[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2007,35(27):8482-8484.
[3] 區(qū)勝祥,宋國雄.果樹生物學零度和花期預報的研究[J].果樹科學,1987,4(2):1-6.
[4] 張秀英,胡東燕.桃花花期預報的探討[J].北京林業(yè)大學學報,1995,17(4):88-93.
[5] 徐明舉,閔慶忠.杏花期倒春寒凍害的預防與補救措施[J].河北果樹,2009(2):14-15.
[6] 劉鐵錚,趙習平,劉建庫,等.預防杏樹花期凍害的措施[J].河北果樹,2011(3):44-45.
[7] 李榮富,梁莉,樊強.杏樹花期霜凍研究進展[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技,2006(1):31-32.
[8] 楊秀武.蘋果盛花期預報模式的探討[J].果樹科學,1989,6(1):42-45.
[9] 小林章.果樹環(huán)境論——日本的環(huán)境和園藝[M].曲澤洲,等,譯.東京:東京株式會社養(yǎng)賢堂,1975:17-19.
[10] 中川昌一.果樹園藝原論[M].曾驤,等,譯.東京:東京株式會社養(yǎng)賢堂,1978:81-83.