周忠文 劉英 杜軍 邱寧剛 張俊林 李巧霞 張可心

摘要：為了研究農產品產地氣候條件對農產品品質的影響，對1981-2018年西峰區(qū)光照、濕度、溫度等要素與蘋果觀測資料進行對比分析，確定關鍵生育期影響蘋果品質的主要氣候要素。對關鍵因素氣象指標進行量化，對重大災害性天氣致災指標進行細化分級，依據農產品品質與氣候的密切關系，以加權評分方式建立認證模型，結合2018年天氣氣候實際監(jiān)測，綜合評定出農產品氣候品質等級。

關鍵詞：西峰黃土高原;蘋果;氣候品質;認證分析

中圖分類號：S162.5

文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（ 2020） 08-0045-05

D01：10.1408 8/j .cnki.issn0439- 8114.2020.08.009

慶陽市位于全球最佳蘋果生產帶，自然條件得天獨厚，光、溫、水條件配合好，對蘋果生產非常有利，生產的綠色有機蘋果曾榮獲“甘肅十大名果”“中華名果”“中國優(yōu)質蘋果金獎”等20余項大獎，慶陽市被有關部門授予“中國優(yōu)質蘋果之鄉(xiāng)”，目前種植面積居全省第一。慶陽市蘋果通過國家農產品地理標志認證、國家綠色食品認證、無公害農產品產地認證，已有學者對隴東黃土高原蘋果生長的氣候條件進行過深入研究[1-6]，但目前慶陽市在蘋果氣候品質認證方面還較鮮見，氣候品質認證與無公害、綠色、有機等認證一樣，是農產品暢銷的“身份證”，研究當地氣候對蘋果產量品質的影響，進行蘋果氣候品質認證非常必要和急需，通過認證以期為慶陽市蘋果健康發(fā)展提供理論依據和保障支撐。

1 材料與方法

1.1 資料來源

1981-2018年光照、濕度、溫度等氣象資料來源于西峰氣象觀測站（北緯35.73。，東經107.63。），蘋果物候資料來源于西峰農業(yè)氣象試驗站，產量資料來源于慶陽市統(tǒng)計局，品質監(jiān)測資料來源于隴東學院。

1.2認證區(qū)域和認證產品概況

慶陽市富士蘋果最適宜種植區(qū)域為董志塬區(qū)，區(qū)內為半干旱及半濕潤氣候過渡帶，富士蘋果已成為當地支柱產業(yè)，截至2017年種植面積達8.04萬hm2，總產量73.89萬t，產業(yè)鏈總值22.5億多元，已形成規(guī)模種植和品牌效應。

認證區(qū)域為慶陽市西峰區(qū)溫泉鎮(zhèn)何坳村，果園面積268 hm2，果樹栽植面積占耕地面積的80%。該村2005年組建了慶陽市華泰果業(yè)有限公司和溫泉鄉(xiāng)何坳村果業(yè)合作社，申報注冊了“西峰華泰”牌蘋果商標，逐步統(tǒng)一了蘋果生產標準，申報了國家農業(yè)部認定無公害蘋果產地，取得了無公害蘋果產地標志和綠色食品標志使用資格，建成農業(yè)部蘋果標準示范園77 hm2，創(chuàng)建了西峰區(qū)首家綠色蘋果標準化生產示范村，人均果園面積0.12 hm2，果品銷售收入占人均收入的70%以上，是遠近聞名的蘋果大村。

1.3 蘋果氣候品質認證指標體系模型

賀潔穎等[7]、李秀香等[8]、付芳婧等[9]對中國農產品氣候品質認證的發(fā)展及應用進行了研究;李仁忠等[10]、尹娟等[11]就浙江、四川等地農產品氣候品質認證進行了分析;有學者對芒果、獼猴桃、臍橙、紅棗等專項氣候品質認證進行了研究[12-15]。但就黃土高原地區(qū)和蘋果專項氣候品質認證方面研究較為鮮見，現經資料對比分析，以加權評分方式建立慶陽市氣候品質認證模型。

W=0.3X1 +0.5X2 +0.2X3

式中，W表示慶陽市蘋果氣候品質綜合評定指數;X1表示蘋果氣候適宜性區(qū)劃指標，根據區(qū)劃結論進行評分;X2表示當年果品關鍵生育期（取6-8月）生長氣候條件評分值，包括氣候資源（a）及氣象災害情況（β），X2=a-p（a=0.2a1+0.3a2+0.2a3+0.3a4，a1、a2、a3、a4分別為≥10℃積溫、降水、日照、日較差;β=0.3β1+0.1β2+0.2β3+0.4β4+0.2β5+0.1β6，β1、β2、β3、β4、β5、β6分別為花期災害、高溫熱害、干旱、越冬凍害、冰雹、連陰雨）;X3表示評定的果品企業(yè)生產管理條件，X3=0.4y1+0.3y2+0.2y3+0.1y4，y1為產地環(huán)境條件，y2為果品生產嚴格按標準化生產技術執(zhí)行，y3為生產中嚴格執(zhí)行果品質量安全技術規(guī)范，y4為果品品質抽查結果。氣候品質認證等級標準：91≤W≤100，特優(yōu);81≤W≤90，優(yōu);71≤W≤80，良;61≤W≤70，一般;W≤60，差。

2 主要天氣氣候條件分析

2.1 果樹生長期氣候條件分析

2.1.1 生產地氣候條件分析慶陽市西峰區(qū)大部屬半干旱半濕潤區(qū)，年平均氣溫9.1℃，極端最高氣溫36.4℃，極端最低氣溫-21.4℃。無霜期116-199 d。年平均降水量527.7 mm，年平均相對濕度57%。太陽年總輻射量5 467.48 MJ/m2，年日照時數1952.9 h，日照百分率53%。慶陽市氣候溫和，晝夜溫差大，空氣干燥，日照充足，光熱資源豐富，雨量適中，為果樹栽植提供了得天獨厚的自然保障。

境內四季分明，降雨少又相對集中于夏秋兩季，春旱、伏旱多發(fā);冬季寒冷，春季氣溫波動大，秋季驟冷驟熱，易發(fā)生低溫凍害;一年之中易出現干旱、冰雹、暴雨、霜凍、低溫陰雨等災害，因溫度、光照、濕度條件不適宜而影響果樹產量和品質的情況每年都有發(fā)生。

2.1.2 2018年度果樹關鍵生育期氣候條件分析

1）花期（4月上旬至下旬）。4月上旬，西峰區(qū)富士蘋果進入開花始期，中旬進入開花盛期，下旬進入開花末期。開花初期該區(qū)出現了大風、寒潮和霜凍天氣過程。該過程24 h平均氣溫下降了6.8℃、48 h下降了11.3℃，過程24 h最低氣溫下降了6.1℃，48 h下降了11.2℃，極端最低氣溫達-3.7℃，極端最低地溫達-5.2℃，最低氣溫是本區(qū)近10年來最低值，區(qū)內80%的果樹遭受嚴重凍害，蘋果的中心花嚴重受凍，蘋果花期授粉率和坐果率降低，是該年蘋果減產的主要原因。

2）幼果期（5月）。5月西峰區(qū)蘋果進入幼果期。幼果期該區(qū)平均氣溫為16.5℃，較歷年偏高0.8℃;降水量為36 mm，較歷年偏少28%;日照時數為244.3 h，較歷年同期偏少27%。適宜的溫度為幼果的發(fā)育、果實的膨大提供了熱量條件。

3）果實膨大期（6-8月）。6-8月平均氣溫為21.4℃，較歷年偏高1.2℃;降水量為496.3 mm，較歷年偏多82%;日照時數為586.3 h，較歷年偏少14%。6月上旬降水較多，6月下旬降水異常偏多，有效增加了果園土壤水分，對蘋果果實膨大有利。同時由于充足的降雨為水分關鍵期的蘋果膨大生長提供了有效水分供給。但6月下旬到7月中旬降水偏多，日照偏少，陰雨寡照天氣使果樹光合作用能力減弱。8月降水正常，氣溫偏高，日照正常，合理的光、溫、水匹配對蘋果的膨大生長有利。

4）著色期（9月上中旬）。2018年富士蘋果著色期主要集中在9月上中旬，平均氣溫為15.5℃，較歷年偏低0.6℃;降水量為46.8 mm，較歷年正常;日照時數76 h，較歷年同期偏少35%。蘋果進入著色期后，氣溫正常略低，降水正常，但日照偏少，有低溫陰雨寡照天氣時段出現，氣象條件不利于蘋果含糖量增加和果實著色。

2.2 熱量條件對比分析

由圖1可知，2018年4月至9月中旬≥10℃活動積溫為3 133（℃.d），較歷年偏多34（℃.d），其中，4月上旬，5月中、下旬，6月下旬，8月上、下旬較歷年同期偏多，其余各旬活動積溫均較歷年持平或略低。由此可見，2018年度蘋果關鍵生育期的熱量條件略優(yōu)于歷年平均值。

2.3 溫度條件對比分析

由圖2可知，4月各旬平均氣溫持續(xù)偏高，利于蘋果開花授粉，西峰區(qū)富士蘋果花期較往年提前7-10 d;5月上旬到6月下旬平均氣溫比歷年偏高0.8℃，有利于幼果期的蘋果生長發(fā)育及一次膨大;7月上旬至8月中旬平均氣溫比歷年偏高1.1℃，使得蘋果果實生長速度加快。8月下旬至9月上旬平均氣溫較歷年偏高0.8℃，對蘋果后期生長發(fā)育進程有利。

2.4 降水條件對比分析

由圖3可知，2018年4月上旬至9月中旬降水量為629.4 mm，比歷年偏多5成多。從各旬來看，4月中旬、5月上旬至6月上旬為果樹正常發(fā)育生長、開花和幼果生長提供了良好的水分條件;6月下旬到7月中旬、8月中下旬，蘋果膨大期降水量偏多，果園墑情好，果樹需水得到了充分供給，對蘋果果實膨大有利。9月上中旬降水量偏多，對蘋果的著色有影響。

2.5 日照條件對比分析

由圖4可知，2018年4月上旬至9月中旬日照時數為1147.9 h，比歷年偏少43.1 h。從各旬日照時數比較來看，除4月上中旬、5月中下旬較歷年偏多外，其余各旬均比歷年偏少。4月中下旬，正值蘋果花期和坐果時段，光照充足，對提高坐果率非常有利。5月中下旬日照偏多，利于幼果生長發(fā)育。6月中下旬到8月中旬日照較歷年偏少，陰雨寡照天氣使果樹光合能力下降，水分利用效率下降，蘋果含糖量下降，對蘋果膨大生長有影響;8月下旬至9月中旬日照時數較歷年偏少，對蘋果后期膨大與著色有一定影響。

3 蘋果品質及生長狀況分析

3.1 蘋果品質分析

為確定影響蘋果品質的關鍵氣象因子，以西峰農業(yè)氣象試驗站1981-2018年果品品質觀測資料及西峰區(qū)國家氣象觀測站1981-2018年氣象資料為依據，開展了主要氣象因子與西峰富士蘋果品質的相關性研究。

3.1.1 可溶性固形物熱量條件對可溶性固形物含量影響最大，但并不是熱量條件愈好，果實可溶性固形物含量愈高。分析表明，蘋果可溶性固形物含量與7月平均氣溫呈負相關，與8月平均氣溫呈正相關，與7-8月平均氣溫日較差呈顯著正相關。

根據2018年觀測點7、8月平均氣溫及7-8月平均氣溫日較差，得出蘋果可溶性固形物含量擬合值為11.80%，實際觀測平均值為12.65%。

3.1.2 含酸量根據西峰農業(yè)氣象試驗站30年觀測資料進行相關分析，結果表明，影響蘋果含酸量的主要氣象因子為熱量條件，與降水及日照關系不密切。統(tǒng)計分析表明，含酸量隨7-9月平均氣溫的升高而降低，其倒數分別與7、8、9月平均氣溫的倒數呈顯著負相關。

根據2018年觀測點7、8、9月平均氣溫，得出蘋果果實含酸量擬合值為0.20%左右，實際觀測平均值為0.22%。

3.1.3 糖酸比糖酸比，即可溶性固形物與可滴定酸含量的比值，常用來評價水果果實風味和成熟程度。

根據2018年觀測點含糖量、含酸量數值，得出蘋果果實糖酸比擬合值為55：1，實際觀測平均值為58：1。

3.1.4 硬度統(tǒng)計分析表明，蘋果硬度與降水、光照相關關系不顯著，與熱量條件關系密切，主要影響因子為7-9月的平均氣溫。果實硬度與7、8、9月平均氣溫的自然對數呈負相關。

根據2018年觀測點7、8、9月平均氣溫，得出蘋果果實硬度擬合值為7.9 kg/cm2，實際觀測平均值為8.2 kg/cm2。

3.1.5 果形指數蘋果果形指數是指果實縱徑與橫徑的比值。果形的好壞直接影響其商品價值。分析表明，果形指數受熱量及水分因子影響較小，主要影響因子為果品成熟前40 d的光照條件，與8月中旬平均日照時數呈顯著負相關。

根據2018年觀測點8月中旬平均日照時數，得出蘋果果形指數擬合值為0.82，實際觀測平均值為0.88。

3.2 果實生長狀況

觀測地點位于西峰區(qū)溫泉萬畝蘋果基地（何坳村何坳組，海拔1 256 m）。選定3株果樹東西南北4個方位的果實各10個（共120個），編號掛牌，從蘋果幼果開始形成到成熟每5-10 d進行1次測量，觀測記錄果品縱徑及橫徑，相應方位每次取10個樣品測定單果重。

蘋果果實生長包括幼果形成期、果實膨大期和成熟期3個主要階段。2018年何坳村何坳組果園蘋果觀測起始日期為幼果形成初期的6月5日，結束日期為果實成熟期的10月8日。蘋果果品生長狀況主要觀測要素為橫徑、縱徑、單果重。觀測結果如表1所示。

蘋果品質及生長狀況觀測表明，何坳村果園成熟期蘋果果實有70%左右色澤艷麗，果實著色度較好;平均單果重224 9左右，去皮硬度為8.17 kg/cm2;果大小整齊，果面光滑、亮潔;果形端正高樁、五棱突出明顯，果形指數為0.88;果肉黃白色，松脆，汁液多，口感好，可溶性固形物含量為12.65%;糖酸比為58：1。

4 認證結果與討論

4.1認 證結果

1）氣候適宜性區(qū)劃指標評分。認證區(qū)為最適宜區(qū)，0.3X1項得分30分。

2）當年果品生長氣候條件分析評分。X2=a-β。根據A和盧評分（表2、表3），0.5X2項得分為35分。

3）生產管理評分。根據評定結果（表4），0.2X3項得分為20分。

綜合評分W=0.3X1 +0.5X2 +0.2X3=85。

4.2討論

綜合3項得分，西峰區(qū)生產基地蘋果氣候品質認證總得分85分，評定地段果園蘋果樣品品質為優(yōu)。2018年度，在蘋果花期出現了嚴重的花期凍害，蘋果坐果率低，蘋果關鍵生長期出現了連陰雨等不利天氣，使得部分地區(qū)蘋果著色較差、糖分降低，對果品品質不利，但總體來看，水熱條件及生產管理條件較好，果品品質仍符合各項理化指標要求，評定客觀有效。

蘋果生長是一個復雜的過程，在蘋果生長的最終產量形成中，當年的氣候條件、果園管理、災害防御都對其有直接影響，而且有時是災害連生或伴生。因此，氣候品質認證應考慮各種因素的綜合影響，有待逐步補充完善。

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基金項目：甘肅省氣象局科研項目（CSMACg2018-15）;甘肅省慶陽市氣象局科技項目（QYQX2017003）;甘肅省氣象局青年優(yōu)秀人才計劃項目

作者簡介：周忠文（1974-），男，甘肅寧縣人，高級T程師，主要從事農業(yè)氣象研究與服務，（電話）13909345296（電子信箱）gsznzzw@163.com;