孫愛良 何璇

摘要：依據(jù)冬棗周年生育期內(nèi)的水分需求特點(diǎn)，以河北省冬棗主產(chǎn)地黃驊市為例，分析1989—2018年30年間冬棗不同生育階段內(nèi)降水特征的變化趨勢和規(guī)律，結(jié)合生產(chǎn)調(diào)查，對由于降水特征變化造成冬棗生產(chǎn)管理措施的改變情況進(jìn)行研究，并對嚴(yán)重影響冬棗生長的果實(shí)生長期干旱及成熟期連陰雨2種氣象災(zāi)害進(jìn)行分析，找出其變化趨勢和規(guī)律。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，30年來，河北省黃驊市年平均降水量呈波動(dòng)增加趨勢，以每10年增加35 mm的幅度增加;果實(shí)生長期內(nèi)首場透雨的降水日期沿y=0.009 5x3-0.441 0x2+5.312 6x+25.290 0的“S”形趨勢線變化，近年來有逐年延后的趨勢，造成果實(shí)膨大期干旱災(zāi)害發(fā)生頻率增加;冬棗脆熟期至完熟期（9月中旬至10月中旬）降水量呈上升趨勢，以每10年增加 6.2 mm 的趨勢緩慢增加，連陰雨災(zāi)害造成的損失程度也在增加。根據(jù)這些變化特征結(jié)合生產(chǎn)調(diào)查，分析當(dāng)前管理模式和管理思路的優(yōu)缺點(diǎn)，提出更加優(yōu)化的冬棗種植與管理的新思路和方法。

關(guān)鍵詞：冬棗;降水特征;管理模式;干旱;連陰雨

中圖分類號(hào)： S162.5+5 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號(hào)：1002-1302（2019）17-0301-04

河北省東部平原地區(qū)的黃驊市、滄縣、獻(xiàn)縣、海興縣等市（縣）是河北省冬棗主要產(chǎn)地，其中黃驊市是冬棗發(fā)源地之一，現(xiàn)有冬棗種植面積2萬hm2，產(chǎn)量1億kg，年產(chǎn)值10億元，種植面積占全省70%以上，是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入的重要來源之一[1]。近年來，在全球氣候變暖的大背景下，黃驊市氣候特征也在發(fā)生明顯改變，氣溫、降水等影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要?dú)庀笠夭▌?dòng)幅度加大，極端天氣過程較以往發(fā)生得更加頻繁，影響著農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、生產(chǎn)布局和種植結(jié)構(gòu)[2]，同樣對冬棗生產(chǎn)過程也產(chǎn)生較為明顯的影響[3]。多年來，很多農(nóng)業(yè)及氣象科研人員對此開展了大量的研究，李祎君等深入分析了氣候變化對農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害及病蟲害的影響[4-5]。王元杰等通過分析氣候變化對滄州金絲小棗產(chǎn)量的影響及對策發(fā)現(xiàn)，夏季及成熟收獲期降水量對金絲小棗產(chǎn)量有明顯影響，并提出了一些指導(dǎo)性災(zāi)害防御措施[6]。程華等分析了氣候變化對若羌紅棗品質(zhì)與產(chǎn)量的影響，總結(jié)了氣候變化對若羌紅棗生產(chǎn)的利弊等[7]。但這些都是從氣候變化對棗生長的影響角度進(jìn)行的研究，而從氣候變化角度對冬棗生產(chǎn)管理模式方面進(jìn)行研究和總結(jié)且見諸報(bào)刊的論述尚不多見。

根據(jù)冬棗周年生育期內(nèi)的需水特點(diǎn)，以冀東地區(qū)冬棗主產(chǎn)地黃驊市為例，對1989—2018年30年間冬棗周年發(fā)育期內(nèi)對水分需求敏感階段的降水要素變化特征進(jìn)行分析研究，并對由此造成的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害發(fā)生特點(diǎn)及規(guī)律進(jìn)行分析，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，對棗農(nóng)在生產(chǎn)實(shí)踐中摸索出的應(yīng)對氣候變化的防御措施進(jìn)行對比論證，對開發(fā)和推廣新的氣象災(zāi)害防御技術(shù)有實(shí)際的指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 資料來源

本研究所用1989—2018年氣象資料來源于河北省黃驊市國家基本氣象觀測站，冬棗產(chǎn)量及農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害資料來源于黃驊市農(nóng)業(yè)氣象觀測站和黃驊市林業(yè)局冬棗站。

1.2 研究方法

冬棗各發(fā)育階段降水量變化規(guī)律及趨勢的分析采用線性估算氣候傾向率法[8]，即以分析要素為y值，與時(shí)間序列（x）建立一元線性方程y=ax+b，確立二者之間的線性關(guān)系，其中回歸系數(shù)（a）表示要素的趨勢傾向，其絕對值大小反映y值隨x的年度變化速率，當(dāng)a>0時(shí)，表示y值隨時(shí)間變化呈上升趨勢;當(dāng)a<0時(shí)，表示y值隨時(shí)間變化呈下降趨勢，a值乘以10則為每10年氣候傾向率。

在研究夏季首場降水時(shí)間變化趨勢時(shí)，以6月1日為基準(zhǔn)時(shí)間，至第1場降水日期的累計(jì)日數(shù)為縱坐標(biāo)，例如累計(jì)時(shí)間為50 d時(shí)，對應(yīng)的日期為從6月1日往后數(shù)50 d，為7月20日，以此類推，再以年份為橫坐標(biāo)，繪出折線圖，計(jì)算出變化趨勢。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0和Excel 2010軟件對調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及統(tǒng)計(jì)，建立一元線性回歸方程，確定回歸系數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 冬棗周年生育期內(nèi)對水分需求的一般規(guī)律

冬棗生育期內(nèi)對降水量的要求較為寬泛，在年降水量為200～1 200 mm的地區(qū)都可以生長，但在400～600 mm的區(qū)域容易形成豐產(chǎn)區(qū)[9]。黃驊地區(qū)年降水量為551.7 mm，較適宜冬棗生長。但在個(gè)別年份，降水量出現(xiàn)異常，偏大或偏小，或在年內(nèi)不同發(fā)育期階段分布不均，會(huì)對冬棗的生長造成嚴(yán)重影響。冬棗在萌芽期至花期，枝葉量較少，新陳代謝相對較弱，需水量相對較小，抵御干旱災(zāi)害的能力較為強(qiáng)勁;6月中旬以后，進(jìn)入果實(shí)生長期，植株生長旺盛，需水量較大，若進(jìn)入汛期后，降水稀少，就會(huì)造成干旱災(zāi)害，造成落花落果，生長緩慢，發(fā)育期后延，果實(shí)膨大不充分，樹勢偏弱等現(xiàn)象。冬棗生長進(jìn)入可摘成熟期后，日照充足、晴朗干燥的氣象條件對糖分的積累和各類營養(yǎng)物質(zhì)的形成與轉(zhuǎn)化較為有利，這時(shí)對降水量需求較小，過多的降水反而易造成裂果和漿爛果等生理性病害。

2.2 30年來黃驊市年降水變化特征

研究發(fā)現(xiàn)，近年來我國各主要江河流域降水特征都在發(fā)生變化[10]，分析1989—2018年30年間黃驊市降水量變化趨勢，從圖1可以看出，近30年來，黃驊市年平均降水量 551.7 mm，年際間呈波動(dòng)增加趨勢，氣候傾向率為35.0/10年，通過0.01水平的顯著性檢驗(yàn)，即以每10年增加35.0 mm的幅度升高，30年來最大降水量出現(xiàn)在1995年，為937 mm，最小值出現(xiàn)在2002年，為372 mm，年際間差別較大，極差，為565 mm，說明年度間分布極為不均，個(gè)別年景會(huì)出現(xiàn)瀝澇或干旱現(xiàn)象。將年內(nèi)月際間降水分布與冬棗周年各生育期結(jié)合，制作冬棗周年生育期內(nèi)各發(fā)育期歷年平均降水量表（表1），可以看出，在冬棗果實(shí)生長期內(nèi)（7月上旬至9月上旬）降水量最大，占全年降水量的57%，在實(shí)際生產(chǎn)中，此時(shí)也是冬棗生長需水量最大的時(shí)期，當(dāng)個(gè)別年份出現(xiàn)降水量偏小，或第1場透雨出現(xiàn)日期嚴(yán)重偏后時(shí)，就會(huì)形成干旱災(zāi)害。在9月中旬至10月中旬的冬棗成熟期內(nèi)，歷年平均降水量為 44.5 mm，占全年降水量的8.1%，該時(shí)段內(nèi)，若出現(xiàn)連續(xù)降水或降水量明顯偏大時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)連陰雨災(zāi)害。

2.3 冬棗果實(shí)生長期干旱災(zāi)害變化趨勢及對冬棗種植模式的影響

2.3.1 冬棗果實(shí)生長期干旱災(zāi)害的變化趨勢 根據(jù)冬棗周年發(fā)育期內(nèi)需水特點(diǎn)，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，對冬棗影響較大的干旱災(zāi)害出現(xiàn)在果實(shí)生長期，該階段是果樹生長旺盛，需水量最大的時(shí)期，而影響干旱災(zāi)害發(fā)生程度的主要因素是每年進(jìn)入主汛期的具體時(shí)間，出現(xiàn)時(shí)間早，水分分布平衡均勻，則冬棗樹生長所需的水分就容易滿足，生長較好;反之則不能滿足冬棗樹正常生長的需要，造成落花落果，樹體長勢頹萎，果實(shí)膨大不足，生育期延遲等現(xiàn)象，形成干旱災(zāi)害。分析1989—2018年30年間的汛期首場透雨降水時(shí)間（圖2），以6月1日為基準(zhǔn)時(shí)間，至第1場降雨的累計(jì)日數(shù)為縱坐標(biāo)，以年份為橫坐標(biāo)，繪制1989—2018年冬棗果實(shí)生長期第1場透雨日期的變化趨勢圖，計(jì)算出趨勢線，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其基本符合多項(xiàng)式y(tǒng)=0.009 5x3-0.44 1x2+5.312 6x+25.29的“S”形曲線變化趨勢，其中，累計(jì)日數(shù)50 d（即7月20日）是一條非常重要的時(shí)間線，汛期首場透雨時(shí)間若晚于7月20日，則冬棗遭遇干旱的可能性大大增加，將歷史上冬棗干旱明顯的年份列出，從表2可以看出，30年來冬棗果實(shí)生長期發(fā)生了6次較為明顯的干旱過程，第1場透雨時(shí)間全部發(fā)生在7月20日之后。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，近年正處于這條“S”形曲線的上升期，首場透雨降水時(shí)間明顯延后，其中，2014—2017年連續(xù)4年超過7月20日，2014年出現(xiàn)在8月5日，冬棗生產(chǎn)出現(xiàn)特重干旱災(zāi)害。

除此之外，汛期（6—9月）降水量，也是決定干旱災(zāi)害程度的重要因素之一。分析黃驊市1989—2018年30年來汛期不同等級(jí)降水量出現(xiàn)頻率，按照≤200 mm、>200～300 mm、>300～400 mm、>400～500 mm、>500～600 mm、>600 mm 6個(gè)級(jí)別制作頻率圖（圖3），可以看出，在絕大多數(shù)年份，汛期降水量在400～600 mm之間，有5年小于300 mm，出現(xiàn)頻率為16.7%，低于200 mm和高于600 mm的年份各有1次，結(jié)合表2的統(tǒng)計(jì)，說明在絕大多數(shù)年份，汛期降水量都可以滿足冬棗樹生長的需要，但個(gè)別年份汛期降水量偏少，會(huì)造成冬棗果實(shí)生長期干旱。

2.3.2 冬棗果實(shí)生長期干旱災(zāi)害對冬棗管理模式的影響 冬棗傳統(tǒng)管理方式認(rèn)為，棗樹耐旱性比較強(qiáng)，民間有“旱棗澇梨”之說，在冬棗土壤水分管理上以粗放為主，一般不進(jìn)行灌溉，但隨著冬棗種植效益的提高以及災(zāi)害發(fā)生頻率的提高，災(zāi)害損失明顯加大，人們對土壤水分的管理逐漸重視起來，多在干旱較為嚴(yán)重的年份采取大水漫的方式進(jìn)行灌溉，但河北黃驊地區(qū)屬于濱海平原，海拔只有5～6 m，地下水水位較高、含鹽量高不能直接用于灌溉，而地表水在干旱年份基本無水可用，深層地下水條件較為有限，不能滿足灌溉用水的需要，因此該方法面臨著嚴(yán)重的水源問題，在大旱之年，只能滿足小部分棗園的用水需求。

近年來，隨著棗農(nóng)對棗樹管理水平的提高以及一些新技術(shù)的推廣應(yīng)用，在抵御干旱災(zāi)害措施方面也取得了長足的進(jìn)步，如采用果園植草的方式改善小氣候環(huán)境，有些棗園投資建設(shè)了噴灌和滴灌設(shè)備，用水量大大減小，從一定程度上解決了水源和灌溉用水之間的矛盾，而且改善了空氣濕度和小氣候環(huán)境，減輕了干旱災(zāi)害給冬棗生產(chǎn)帶來的損失。另外，近年來發(fā)展起來的冬棗設(shè)施栽培，使得棗農(nóng)對冬棗生長環(huán)境的控制更加方便，可以更加精確地對土壤濕度環(huán)境進(jìn)行調(diào)控。

綜合分析以上幾種為抵御干旱災(zāi)害而進(jìn)行的管理措施，每種措施既有其優(yōu)點(diǎn)又有其使用的局限性（表3），因此在生產(chǎn)實(shí)踐中需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行甄選。

2.4 秋季連陰雨災(zāi)害變化趨勢及對冬棗生產(chǎn)的影響

2.4.1 秋季連陰雨災(zāi)害的變化趨勢 在實(shí)際生產(chǎn)中，降水異常對冬棗生產(chǎn)影響較大的時(shí)期是可摘成熟期，此時(shí)日照充足、晴朗干燥的氣象條件對糖分的積累和各類營養(yǎng)物質(zhì)的形成與轉(zhuǎn)化較為有利。河北省黃驊地區(qū)冬棗正常年份是在9月中旬進(jìn)入脆熟期，至10月中旬采摘完成，這一時(shí)期是對連陰雨天氣最為敏感的時(shí)期，此時(shí)若遭遇連陰雨會(huì)造成冬棗果實(shí)開裂，繼而滋生病菌，導(dǎo)致果實(shí)漿爛、落果，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。對1989—2018年30年間冬棗脆熟期至完熟期（9月中旬至10月中旬）降水量進(jìn)行分析，結(jié)果（圖4）發(fā)現(xiàn)，該階段降水量呈上升趨勢，氣候傾向率為6.2 mm/10年，即以每10年增加 6.2 mm 的趨勢增加，降水造成的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)程度在增加。

對冬棗成熟期（9月中旬至10月中旬）連陰雨災(zāi)害進(jìn)行進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，1989—2018年30年間，共發(fā)生6次較為明顯的連陰雨災(zāi)害（表4），災(zāi)害發(fā)生頻率同樣呈現(xiàn)上升的趨勢，2004之前的前15年出現(xiàn)2次，近15年間發(fā)生4次，發(fā)生頻率明顯增加。調(diào)查顯示，連陰雨災(zāi)害造成的損失也在加重，其中2017年10月7日至10月10日持續(xù)4 d的連陰雨天氣過程，降水量為84.3 mm，黃驊市全市范圍內(nèi)冬棗減產(chǎn)幅度達(dá)70%以上，部分棗農(nóng)絕產(chǎn)，損失慘重。

2.4.2 秋季連陰雨災(zāi)害引起的管理模式變化 連陰雨災(zāi)害頻繁發(fā)生，對棗農(nóng)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。棗農(nóng)在生產(chǎn)實(shí)踐中，不斷探索改進(jìn)生產(chǎn)管理方式，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前棗農(nóng)在防御連陰雨災(zāi)害方面主要采取的管理措施見表5，對防御連陰雨災(zāi)害或減輕其造成的損失有一定的效果，但同樣每種方法都有其使用的局限性，各有優(yōu)缺點(diǎn)。

3 結(jié)論與討論

在全球氣候變暖的大背景下，近年來厄爾尼諾現(xiàn)象和拉尼娜現(xiàn)象頻繁發(fā)生，對華北地區(qū)降水資源的分配產(chǎn)生了重大影響[11]，冀東冬棗主產(chǎn)區(qū)氣候特點(diǎn)也在發(fā)生著緩慢而深刻的變化，通過對河北省黃驊地區(qū)30年來年降水量變化趨勢進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可以發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)年總降水量呈現(xiàn)波動(dòng)增加的趨勢，汛期首場透雨日期卻明顯延遲，秋季連陰雨過程發(fā)生頻率增加，這些變化對包括冬棗在內(nèi)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成極大的影響，影響著整個(gè)冬棗生產(chǎn)的管理模式。其中，果實(shí)生長期干旱和秋季連陰雨2種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對冬棗生產(chǎn)造成的損失較為明顯，棗農(nóng)在長期的生產(chǎn)實(shí)踐中，不斷試驗(yàn)和探索出新的管理措施，但每種措施都有其局限性和具體的使用條件，都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，因此從長遠(yuǎn)角度來說，應(yīng)該從一個(gè)新的高度進(jìn)行審視和分析，改變管理思路和種植模式，把由于氣候變化而造成的災(zāi)害損失降低到最低限度。主要有以下幾種途徑：（1）大力推廣設(shè)施化栽培。設(shè)施栽培有助于對冬棗樹生長環(huán)境進(jìn)行精確調(diào)控，不但可以從根本上避免因干旱、連陰雨等氣象災(zāi)害造成的損失，而且可以對冬棗品質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化，可以根據(jù)需要精準(zhǔn)地調(diào)節(jié)冬棗上市的具體日期，使得經(jīng)濟(jì)效益成倍增加。但該項(xiàng)措施前期需要較大規(guī)模的投資和一定的技術(shù)投入，個(gè)體農(nóng)民承受能力有限，這就需要政府相關(guān)部門的扶持和農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣人員的配合，盡早突破技術(shù)瓶頸和資金瓶頸。（2）發(fā)展節(jié)水栽培。河北省黃驊地區(qū)地下水位較高、含鹽量高不能直接用于灌溉，可利用的農(nóng)業(yè)水資源有限，可以優(yōu)先發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，利用先進(jìn)的噴灌和滴灌技術(shù)，既可以充分利用有限的水資源，又可以改善小氣候環(huán)境，從而提高冬棗品質(zhì)。（3）人工影響天氣技術(shù)的應(yīng)用。近年來，我國氣象科技工作者在人工影響天氣方面取得了豐碩的成果，通過人工增雨或消雨技術(shù)的推廣應(yīng)用，在一定程度上可以緩解干旱和連陰雨氣象災(zāi)害，發(fā)揮多部門聯(lián)合作用，抓住有利時(shí)機(jī)，及時(shí)開展人工影響天氣作業(yè)，也是未來重點(diǎn)發(fā)展的氣象災(zāi)害防御技術(shù)措施之一。

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