侯忠新，陳清峰

（1.青島市氣象災害防御工程技術研究中心，山東青島266003；2.青島市氣象局氣象探測保障中心，山東青島266003；3.青島市黃島區(qū)氣象局，山東青島266035）

藍莓又名越橘、藍漿果，是一種半落葉式或落葉式灌木小果樹，隸屬杜鵑花科越橘屬。美國是世界上第一個種植藍莓的國家，已有100 a 左右的種植歷史，在此之前，世界上已經有近1 000 a 將藍莓作為野生果實被直接食用或者采摘加工的歷史，藍莓的果實可直接食用，也可用來加工[1-2]。比如，可以加工成果汁或將藍莓的加工產品添加到冰淇淋、酸奶酪等冷飲中，或者在糕點或一些烘焙食物中使用。新鮮藍莓的可食用率非常高，成熟的藍莓果肉細膩、營養(yǎng)價值高、酸甜可口，在美國和日本等地區(qū)都將藍莓列入抗癌食品之列。藍莓屬于灌木類多年生植株，主要有矮叢和高叢2 種形式，而且每叢藍莓都有25～30 條可以結果的枝條，但是藍莓種植當年不結果實，要到第2 年才開始開花、結果，而且結果當年產量比較小，種植第3 年產量會有一定增加，第5 年開始進入豐產期。每叢藍莓的壽命約為50 a，藍莓的單果質量約為2 g，每叢藍莓可生產3～6 kg果實，種植藍莓的平均產量在1 500～2 000 kg/hm2。

青島市黃島區(qū)處于山東省東南部，在山東半島南面，東面靠海，自然條件非常適合不同落葉果樹生長。在2000 年，青島市黃島區(qū)開始種植藍莓，是我國第一個人工種植藍莓的地區(qū)。2010 年之后，黃島區(qū)的藍莓產業(yè)進入快速發(fā)展階段，到2017 年，全區(qū)藍莓種植面積達到620 hm2，總產26 910 t，總產值約17.8 億元。全區(qū)約有7 萬農民從事與藍莓相關的產業(yè)，共有71 家藍莓生產加工合作社、企業(yè)，帶動農民年收入增加7 億元，是我國最大的縣域性藍莓生產和種植基地，黃島因此被稱為中國的“藍莓之都”[3]。2012 年黃島區(qū)種植的藍莓被農業(yè)部評為地理標志農產品。

農產品氣候品質評價是指天氣氣候條件對作物品質影響的優(yōu)劣等級的評定[4-5]。因為農產品原產地的氣候條件如溫度、光照以及濕度等氣候因素對于農產品的影響作用非常大[5-7]，其直接影響農產品的品質，所以想要生產品質優(yōu)良的農產品必須保證良好的氣候條件。為適應氣候變化和現代農業(yè)生產優(yōu)化布局的發(fā)展需求，提升現代農業(yè)氣象服務的技術水平，推進氣象為農業(yè)特色服務工作，浙江省氣象局率先提出了農產品氣候品質認證。中國氣象局公共服務中心也出臺了《中國氣象服務協會農產品氣候品質評估管理辦法》，在江西、安徽等地相繼開展了農產品氣候品質認證工作。在評定氣候品質等級時，首先需要建立氣候評定模型，選擇需要認證的氣候指標，然后再確定氣候條件對于農產品生長的影響，最終評定農產品氣候條件的品質等級。開展藍莓氣候品質認證工作，可以提高氣象服務的覆蓋面，提高果品的品質和聲譽，增強市場競爭力。農產品氣候品質認證是一個創(chuàng)新性的工作，涉及到的作物種類多，以前在這方面的研究比較少，因此沒有現成的評價模型可以借鑒。

本研究通過分析青島市黃島區(qū)張家樓鎮(zhèn)藍莓種植地的氣候條件及青島地區(qū)的地理、環(huán)境、土壤條件等，篩選藍莓氣候品質指標，建立氣候品質等級評價體系，構建藍莓氣候品質論證模型，開展藍莓氣候品質認證工作，對探索農產品氣候品質認證技術應用、合理利用氣候資源服務“三農”、打造青島藍莓農產品品牌、提升市場競爭力具有重要意義。

1 材料和方法

1.1 資料來源

資料來源于1970—2010 年青島地區(qū)7 個國家級地面氣象站的氣象數據（溫度、濕度、降水、日照時數等）[6-7]；青島站、黃島站及張家樓鎮(zhèn)藍莓區(qū)域氣象觀測站2018 年的氣溫數據（溫度、濕度、降水、日照時數等）；黃島區(qū)藍莓生產基地的土壤數據（溫度、濕度、降水、日照時數等）[8]。

1.2 影響藍莓種植的氣象、地理因子

1.2.1 氣象因子 氣象因子是指可以影響作物生長或者其他發(fā)展的氣候原因或者其他條件，也可以用它代表多種氣候原因的變化或者綜合影響作用，或者是某一種條件變化要素，主要包括氣流、氣壓、氣溫或者氣濕等[9-10]。影響藍莓生長的氣象因子主要有濕度、日照、溫度、降水等。藍莓的正常生長比較偏好濕潤的土壤，抗旱性比較差，所以對于產地的土壤條件和氣候條件都有一定的要求。干旱少雨、高溫且沒有人工灌溉條件的地區(qū)不適合栽培，藍莓植株如果在35 ℃的環(huán)境連續(xù)生活15 d 以上，呼吸作用就會增強，而光合作用則會停止，過度消耗樹體的養(yǎng)分會嚴重影響藍莓的正常生長，甚至會在早期出現落葉現象[11]。

1.2.2 地理因子 黃島位于膠州灣附近，在山東半島的西南部地區(qū)，屬低山丘陵地帶，黃島區(qū)的地貌類型主要為沿海低地、沿河平地、嶺坡地、裸眼地等4 種，其中，74.44%屬于嶺坡地。黃島區(qū)境內土壤多為棕壤土和潮土2 類，其中，棕壤土占總面積的70%左右，其成母巖為酸性巖，土壤較為肥沃，呈中性或微酸性，主要分布在平原處，成母土質為坡積物和洪積物，這類土壤質地偏砂地，含有比較多的礫石，但是土壤比較疏松，有較好的通氣性，pH 值在4.5～6.9，為藍莓生長打下了良好基礎。

1.3 研究方法

利用青島國家級地面觀測站的溫度、日照、氣溫等氣象資料，結合藍莓基地的氣溫資料得出適合藍莓生長的最佳生態(tài)氣候條件；選擇藍莓需要氣候認證的氣象指標，確定氣候條件對于藍莓生長的影響，為開展藍莓特色農業(yè)氣象服務提供技術支撐。

農產品氣候品質認證是從氣候角度出發(fā)，為氣候對農產品品質的影響程度做出評價。因此，技術方法中必須考慮到氣候條件和品質等級2 個要素。應用模糊數學理論，將藍莓生育期內的環(huán)境、氣候條件以及田間管理水平看成不同的模糊集合，通過建立氣溫、降水、日照等各評價因子，利用藍莓品質數據，采用統(tǒng)計方法，按所占比例不同建立農產品氣候品質評價模型。

1.4 數據處理

采用Excel 軟件對數據進行統(tǒng)計處理和圖表繪制。

2 結果與分析

2.1 青島地區(qū)氣候和土壤情況與藍莓生長的關系

2.1.1 藍莓主要生長發(fā)育期的氣象條件與物候期概況 植物物候是指植物受氣候和其他環(huán)境因子的影響而出現的以年為周期的自然現象，其中包括植物的發(fā)芽、展葉、開花、葉變色、落葉、休眠等，是植物在進化過程中不斷適應季節(jié)性變化的環(huán)境而形成的生長發(fā)育規(guī)律[7]。藍莓主要生長發(fā)育期與其物候期所對應的時間不同，而且物候期出現的時段也會因為年份和地區(qū)不同而發(fā)生變化。藍莓在生長季節(jié)可以忍受40～50 ℃高溫，高于這一溫度范圍時根系對水分吸收差，會導致發(fā)育不良；夏季低溫（≤13 ℃）是藍莓生長發(fā)育的主要限制因素，溫度對藍莓生長發(fā)育的影響主要是影響葉片光合作用和呼吸作用，藍莓葉片光合作用最適溫度范圍為20～33 ℃。藍莓生長發(fā)育期的氣象條件及主要物候期列于表1。

表1 藍莓主要生長發(fā)育期氣象條件與物候期概況

2.1.2 青島藍莓生態(tài)氣候條件

2.1.2.1 氣溫 2018 年，青島地區(qū)7 個國家氣象站的平均氣溫為13.3 ℃，比歷年偏高0.4 ℃，其中，青島地區(qū)氣溫極端最高值在8 月2 日，達到36.8 ℃（萊西站）；最低溫度在1 月12 日，為-15.3 ℃（平度站）；青島站平均氣溫13.5 ℃，比歷年偏高0.6 ℃，極端最高氣溫35.3 ℃，極端最低氣溫-10.9 ℃；黃島站平均氣溫13.6 ℃，極端最高氣溫35.3 ℃，極端最低氣溫-11.8 ℃（表2）。2018 年黃島區(qū)張家樓鎮(zhèn)藍莓園全年的平均氣溫為15 ℃，在生長期4—5 月沒有出現高于30 ℃的高溫，相對濕度為84%，總日照時數為2 368.5 h。

表2 2018 年青島地區(qū)氣象資料

通過青島站、黃島站、張家樓站3 站的氣溫對比發(fā)現（圖1），在藍莓花芽分化時期沒有出現高溫天氣，整體溫度比較適宜，1 月3 站的氣溫相差很小，2 月幾乎持平，3—8 月氣溫都是呈現上升趨勢，4—11 月，除5 月張家樓站的氣溫較高外，其他月份氣溫相對較低，8 月之后，3 地的氣溫都呈現下降趨勢，且3 站氣溫相差不大。而適宜藍莓的生長氣溫在各個物候期不同，青島黃島區(qū)藍莓生長期內平均溫度一般為15 ℃，越冬期適宜溫度在-6～2 ℃，萌動期適宜溫度在10～14 ℃，果實生長期適宜溫度在20～25 ℃。由圖1 可知，張家樓站藍莓園氣溫在各個生長期均在適宜溫度范圍內。

2.1.2.2 光照 在一定范圍內，隨著光照的增強，光合作用增強，光合產物增多[12-14]。2018 年，青島市的日照時數為2 083.0 h，比歷年平均日照時數偏少305.8 h，其中，除了8，10 月的日照時數偏多外，其余月份的日照時數明顯偏少，尤其是2，4，5 月的日照時數下降較為明顯，分別下降37.8，33.8，45.2 h，主要是2018 年陰雨天氣增多，還受到大霧、臺風天氣等的影響。

藍莓種植對光照的需求很大，從圖2 可以看出，黃島區(qū)（張家樓藍莓園因無日照氣象資料，用黃島站代替）的日照時數比青島市的日照時數偏多，其中，8，10 月日照時數全年較高，12 月份全年最低。萌動期最適宜日照時數為6～12 h/d，花期幼果期最適宜日照時數為7～12 h/d，果實生長期最適宜日照時數為6～12 h/d，2018 年春季和夏季日照比較充足，3—6 月日照時數為862.2 h，能夠滿足藍莓萌動期、花期幼果期、果實生長期的生長、結果及成熟需要。

2.1.2.3 降水 青島市黃島區(qū)一年內降水量最多的時期與藍莓生長需水量比較高的時期基本吻合，所以青島市黃島區(qū)正常的降水量基本能滿足藍莓各生育期對水分的需求。

2018 年青島市的降水量686.2 mm，比歷年（664.1 mm）偏多22.1 mm，距平百分率為3%；黃島站降水量為705.9 mm，比青島站偏多19.7 mm。青島市3—7 月以及9，12 月的降水量比歷年偏多，其中，3，5，7 月分別比歷年平均值多24.4，35.4，40.7 mm，距平百分率分別為112%，59%，54%，其他月份的降雨與往年同期相比較少，其中，8 月份較歷年少66.7 mm，距平百分率為-44%。從圖3 可以看出，青島市與黃島站的降水量對比，多數月份青島市比黃島站的降水量偏多，黃島站5，7，9 月3 個月降水量高于全市平均值。由于登錄我國的臺風較多，雖然青島沒有受到正面影響，但也帶來了豐沛的降雨[10]。

藍莓萌動期最適宜日均降水量為2.0～5.0 mm，花期幼果期最適宜日均降水量為3.0～5.0 mm，果實生長期最適宜日均降水量為3.5～6.0 mm。黃島站3—8 月降水量為440.6 mm，萌動期、花期幼果期日平均降水量1.7 mm，為不適宜，需要人工灌溉保墑；果實生長期日平均降水量為6.6 mm 最為適宜。從圖3 可以看出，黃島區(qū)全年的降水主要集中在7，8 月，這2 個月的平均降水量可達150 mm 以上，總降水量為333.1 mm，從降水量方面來說，是藍莓生長的最適宜期。

2.1.2.4 土壤及熱量條件 藍莓生長要求的土壤條件為強酸性，適宜pH 值為4.0～5.5，其中，最適pH 值為4.3～4.8，而土壤pH 值低于4.0，則容易使藍莓因過量吸收重金屬而中毒，造成生長不良，甚至死亡。青島地區(qū)藍莓栽培最理想的土壤類型是土壤疏松、通氣良好、濕潤、有機質含量高的酸性沙壤土、沙土或草炭土。青島棕壤土分布較廣，土壤疏松，通氣性良好，土壤表層有機質含量多大于50 mg/g，最高的可達140 mg/g，pH 值為5.5～6.5。與其他地區(qū)藍莓對照相比，黃島張家樓藍莓園土壤基礎養(yǎng)分含量有明顯的提升作用，且保護地比露天提升程度大，隨栽培年限的延長土壤基礎養(yǎng)分含量呈現富集趨勢。

藍莓的生長需要較多的熱量，在生長期內，晚熟品種從植株萌芽一直到果實成熟大約需要≥10 ℃的氣溫3 300～3 700 d；中熟品種則需要2 900～3 300 d；早熟品種需要2 500～2 900 d；極早熟品種也需要2 100～2 500 d。

2.1.3 青島藍莓生態(tài)氣候適宜種植區(qū)劃指標 根據藍莓生長的生物學特性以及環(huán)境條件對于藍莓生長的影響可知，最重要的影響因素是熱量，如果藍莓栽培地區(qū)的熱量可以滿足正常所需，像光照、水等影響因素都可以人為控制，所以將10 ℃積溫作為主要的劃分藍莓栽培區(qū)的標準。

2.2 藍莓氣候品質認證方法及指標

2.2.1 藍莓氣候品質因子選取 選擇氣候品質指標，建立氣候品質等級評價體系公式[4]?；谒{莓的生物學特性，結合前人的研究成果，篩選出影響藍莓品質的氣象指標為藍莓關鍵生長期3—6 月的平均氣溫、降水量和日照時數，即影響藍莓品質的氣象指標為熱量條件、水分條件和光照條件，3 個氣象要素的量級不同。

2.2.2 藍莓氣候評價認證方法 藍莓氣候品質認證主要取決于獨特的自然生態(tài)環(huán)境、氣候條件、生產管理和專家消費者評價，將藍莓氣候品質等級劃分為3 級，按優(yōu)劣順序分別為特優(yōu)、優(yōu)、一般。藍莓氣候品質認證指標評分值（ACQI）由藍莓氣候適宜性區(qū)劃指標評分值（X1）、2018 年藍莓生長氣候條件分析評分值（X2）、藍莓生產管理條件評分值（X3）和專家消費者評價值（X4）4 部分組成。氣候評價認證指標體系指數計算公式如下。

式中，ACQI 為氣候品質評價指數[4]，ACQI≥90 分為特優(yōu)等級，80 分≤ACQI＜90 分為優(yōu)等級，ACQI＜80 分為一般。

2.2.2.1 氣候適宜性區(qū)劃指標[15]X1表示藍莓氣候適宜性區(qū)劃指標，最適宜區(qū)為100 分，適宜區(qū)為90 分，次適宜區(qū)為80 分。

2.2.2.2 氣候條件評分值 X2表示2018 年藍莓關鍵生育期（3—6 月）生長氣候條件評分值。

式中，α 表示主要氣候資源情況，α1表示各物候期平均氣溫（權重40%），即越冬期適宜溫度在-6～2 ℃、萌動期適宜溫度在10～14 ℃、果實生長期適宜溫度在20～25 ℃為適宜條件；α2代表年平均氣溫（權重30%）在12～20 ℃為適宜條件；α3表示3—6 月總日照時數（權重20%）在800～900 h為適宜條件；α4表示降水量（權重10%）≥250 mm為適宜條件。各α 因子的評分依據是物候期日平均氣溫在適宜條件內為100 分，低于適宜條件10%為90 分，低于適宜條件10%～20%為80 分；日照時數、降水量當年值低于適宜條件10%為90 分，低于適宜條件10%～20%為80 分。

β 表示主要氣象災害情況[16-19]，其中，β1代表霜凍[20-21]（權重30%）；β2代表高溫熱害（權重20%）；β3代表干熱風（權重20%）；β4代表冰雹（權重30%）。因氣象災害影響效果有限，按統(tǒng)計及經驗估算，影響程度最多占20%，即災害總分為20 分。各β 因子的評分依據是無災害0 分，輕微災害10 分，嚴重災害20 分。

2.2.2.3 生產管理評分 X3表示藍莓生產管理評分，根據藍莓生產專家的實際經驗總結，該項評分根據藍莓生產過程中的各項條件來劃分，評分公式如下。

式中，γ1表示產地環(huán)境條件（權重40%）；γ2表示藍莓生產嚴格執(zhí)行標準化生產技術規(guī)范（權重30%）；γ3表示生產中嚴格執(zhí)行藍莓質量安全技術規(guī)范（權重20%）；γ4表示藍莓品質抽查結果（權重10%）。

2.2.2.4 專家消費者評價 X4表示專家消費者評價，θ1、θ2、θ3、θ4分別表示口感（權重50%），果實大?。嘀?0%），酸度[22]（權重10%）和甜度（權重10%）。評分公式如下。

2.3 認證結論

2.3.1 氣候適宜性區(qū)劃指標評分 根據區(qū)劃結論，認證黃島張家樓鎮(zhèn)為藍莓適宜種植區(qū)，X1項得分為90 分。

2.3.2 2018 年度藍莓生長條件評分 從表3，4 可以看出，2018 年3—6 月氣候資源α 得分為99 分，氣候災害β 得分為3 分，由X2＝α-β 可以得出X2為96 分。

2.3.3 生產管理和專家消費者評分 從表5，6 可以看出，X3項得分為95 分，X4項得分為95 分。

表3 2018 年氣候資源（α）評分情況

表4 2018 年氣象災害（β）評分情況

表5 2018 年藍莓生產管理（X3）評分情況

表6 專家消費者（X4）評分情況

2.3.4 認證結果 根據藍莓氣候評價認證指標體系公式，計算氣候品質評價指數為0.3X1＋0.4X2＋0.2X3＋0.1X4＝0.3×90＋0.4×96＋0.2×95＋0.2×95＝93.9。

青島市黃島區(qū)張家樓鎮(zhèn)藍莓最終得分93.9 分，根據ACQI≥90 分為“特優(yōu)”等級評價，認證藍莓氣候品質等級為特優(yōu)級。

3 結論與討論

藍莓種植與生態(tài)氣候條件緊密相關，溫度、降水、光照等對藍莓的生長、開花和結果均有顯著影響，進而影響其品質和口感。青島市黃島區(qū)張家樓鎮(zhèn)擁有最適合藍莓生長的氣溫以及日照條件，除藍莓萌動期、花期幼果期需要人工灌溉保墑外，果實生長期日平均降水量為6.6 mm 為最適宜。總體來看，該地區(qū)具有栽培高品質藍莓的氣候優(yōu)勢。

根據對影響藍莓品質的氣象指標（藍莓關鍵生長期3—6 月的平均氣溫、降水量和日照時數）、氣候適宜性區(qū)劃指標、生產管理和專家消費者等量化打分，得出青島市黃島區(qū)張家樓鎮(zhèn)藍莓最終得分為93.9 分，藍莓氣候品質等級為特優(yōu)級。

由于張家樓氣象站氣象資料和試驗條件有限，ACQI 氣候品質論證指數缺乏花色苷含量、糖酸比、糖含量3 個藍莓主要品質指標數據，研究中也未涉及藍莓藥用價值，今后需進一步研究。