史桂芬 成林 李國棟

摘要：酥梨是寧陵的特色主導(dǎo)果業(yè)，探索和推廣酥梨氣候品質(zhì)認(rèn)證技術(shù)方法，對合理利用氣候資源、提升酥梨品質(zhì)和市場競爭力有顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。酥梨品質(zhì)與當(dāng)年氣象條件關(guān)系密切，利用寧陵縣氣象觀測資料、酥梨發(fā)育期資料和梨果品質(zhì)鑒定數(shù)據(jù)，以影響酥梨品質(zhì)的氣候適宜性區(qū)劃、2017年酥梨生長氣象條件和生長期內(nèi)的氣象災(zāi)害、果園管理水平為主要評價(jià)指標(biāo)，結(jié)合酥梨農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)，進(jìn)行綜合分析評估并賦予權(quán)重評分，將酥梨的氣候品質(zhì)分為特優(yōu)、優(yōu)、良3個(gè)等級。探索酥梨氣候品質(zhì)認(rèn)證技術(shù)方法，設(shè)計(jì)酥梨氣候品質(zhì)認(rèn)證指標(biāo)，建立氣候品質(zhì)認(rèn)證公式，制作并頒發(fā)氣候品質(zhì)認(rèn)證報(bào)告。

關(guān)鍵詞：寧陵酥梨;氣候品質(zhì)認(rèn)證技術(shù);生長氣象條件;氣象災(zāi)害;果園管理水平;評價(jià)模型

中圖分類號： S162.5+5 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號：1002-1302（2020）15-0176-06

河南省寧陵縣是“中國酥梨之鄉(xiāng)”，種植面積近1.6萬hm2，年產(chǎn)酥梨5億kg，寧陵酥梨色澤金黃，皮薄肉嫩，脆甜無渣，含糖量高達(dá)15%，并含有磷、鐵、維生素C等多種元素和維生素。寧陵縣距今已有700多年的酥梨栽培歷史，1998年被原農(nóng)業(yè)部列為優(yōu)質(zhì)酥梨生產(chǎn)基地縣。寧陵酥梨是河南省名優(yōu)產(chǎn)品，2004年被原農(nóng)業(yè)部認(rèn)證為國家級無公害農(nóng)產(chǎn)品，2005年被認(rèn)定為國家地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品[1]。寧陵酥梨為發(fā)展縣域經(jīng)濟(jì)、助推農(nóng)民脫貧致富發(fā)揮了重要作用。

農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證是通過消費(fèi)者和生產(chǎn)銷售者之外的、有氣候認(rèn)證資質(zhì)的、第三方對影響產(chǎn)品品質(zhì)的氣候、條件優(yōu)劣等級評定，是當(dāng)前國際通用的農(nóng)產(chǎn)品和食品質(zhì)量安全管理方法[2-3]。2018年10月1日起正式實(shí)施新版《河南省氣候資源保護(hù)與開發(fā)利用條例》，第四章第三十一條提出“省氣象主管機(jī)構(gòu)可以會同有關(guān)部門，根據(jù)氣候特點(diǎn)、氣候資源探測資料和氣候資源區(qū)劃成果等，推動農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證工作的開展，發(fā)展精品農(nóng)業(yè)，打造特色品牌”。2012年原浙江省氣象局首創(chuàng)性地對安吉白茶進(jìn)行氣候品質(zhì)認(rèn)證后，各地陸續(xù)開展為特色農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)評價(jià)相關(guān)氣象服務(wù)[4]，并成為農(nóng)產(chǎn)品認(rèn)證體系的重要組成部分[5]。近年進(jìn)行氣候品質(zhì)認(rèn)證的農(nóng)產(chǎn)品有小麥、水稻、蘋果、臍橙、梨、桃、獼猴桃、葡萄、丑柑、核桃、西瓜、楊梅、草莓、茶葉、銀耳、辣椒、枸杞、青稞等[6-10]。2012年寧波對楊梅、2014年浙江臺州對“黃蜜”西瓜、2015年新疆對黑小麥、2015年山西隰縣對玉露香梨進(jìn)行了氣候品質(zhì)認(rèn)證。2015年浙江麗水先后完成了云和仙宮雪梨、龍泉紅心獼猴桃、松陽茶葉等四大類10余批次的農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)論證。2016年江西省完成了對贛南臍橙的氣候品質(zhì)認(rèn)證。2017年5月甘肅省開始對麥積區(qū)南山花牛蘋果展開氣候品質(zhì)認(rèn)證工作，同年9月武威市為古浪伊禧堂紅禿頭旱地小麥、天祝雪峰源高海拔紫葉紅筍、億利鮮紅枸杞和涼州皇冠梨頒發(fā)了農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證優(yōu)質(zhì)標(biāo)識。2017年6月西藏自治區(qū)日喀則市開始對青稞展開氣候品質(zhì)認(rèn)證工作。北京市先后對平谷大桃、懷柔板栗、門頭溝京白梨、昌平蘋果、密云葡萄、通州張家灣葡萄和房山釀酒葡萄等7種特色果品進(jìn)行評定認(rèn)證。河南省氣象科學(xué)研究所分別于2016、2017、2018年對三門峽靈寶寺河蘋果、信陽毛尖茶葉和柘城辣椒進(jìn)行氣候品質(zhì)認(rèn)證。

國內(nèi)對梨的氣候品質(zhì)認(rèn)證目前有玉露香梨、祁縣酥梨、鷹潭早熟梨[11]、門頭溝京白梨、庫爾勒香梨[12]和碭山酥梨[13]的氣候品質(zhì)認(rèn)證。河南省有4處特色農(nóng)業(yè)觀測項(xiàng)目果樹類梨的觀測站點(diǎn)，寧陵是其中之一。開展寧陵酥梨氣候品質(zhì)認(rèn)證工作是履行公共氣象服務(wù)職能，為農(nóng)服務(wù)的一個(gè)重要項(xiàng)目。這能提高果品市場競爭力，為消費(fèi)者選購酥梨提供科學(xué)依據(jù)，提升酥梨果品品質(zhì)，增加果農(nóng)收入，推動商丘氣候品質(zhì)認(rèn)證工作開展和精品果業(yè)發(fā)展。

1 資料與方法

1.1 資料來源

氣溫、降水、日照時(shí)數(shù)、風(fēng)速、高溫日數(shù)等氣象資料來自寧陵縣國家級地面氣象觀測站，氣候平均值采用1981—2010年統(tǒng)計(jì)平均值。酥梨生育期歷史物候觀測依據(jù)《農(nóng)業(yè)氣象觀測規(guī)范（上卷）》進(jìn)行觀測[14]，商丘市氣象局農(nóng)業(yè)氣象中心、寧陵縣氣象局對酥梨進(jìn)行物候觀測并提供相關(guān)資料。結(jié)合寧陵酥梨果園管理的實(shí)地調(diào)查和走訪，進(jìn)行生育期觀測和文獻(xiàn)收集。鮮梨質(zhì)量等級要求和理化指標(biāo)依據(jù)GB/T 10650—2008《鮮梨》[15]，品質(zhì)資料來自寧陵縣氣象局委托中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所鑒定。

1.2 寧陵酥梨氣候品質(zhì)認(rèn)證技術(shù)方法

利用統(tǒng)計(jì)分析法、加權(quán)平均法、主成分分析法、多元線性回歸分析等，進(jìn)行氣象數(shù)據(jù)采集、梨樹物候期觀測、梨果品質(zhì)鑒定分析、調(diào)查試驗(yàn)等，根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)與氣候的關(guān)系，取氣候適宜性指標(biāo)、當(dāng)年生育期內(nèi)氣象條件和氣象災(zāi)害、果園管理水平為主要評價(jià)指標(biāo)，結(jié)合酥梨生長期農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)，用評分方式對當(dāng)年梨果進(jìn)行綜合評定，將氣候品質(zhì)分為特優(yōu)、優(yōu)、良3個(gè)等級。綜合分析國內(nèi)多個(gè)果品認(rèn)證經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，通過分析歷史產(chǎn)量、品質(zhì)與氣候條件的關(guān)系，確定影響品質(zhì)的主要?dú)庀笠蜃?，建立本地的氣候條件認(rèn)證指標(biāo)和模式[16]，技術(shù)路線見圖1。

2 寧陵酥梨氣候品質(zhì)認(rèn)證評分依據(jù)與評價(jià)模型

2.1 寧陵酥梨生長氣候條件及常年物候期

寧陵縣酥梨基地處于寧陵縣北部黃河故道有機(jī)農(nóng)業(yè)示范區(qū)，屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候，常年平均氣溫14.2 ℃，降水量721.8 mm，日照時(shí)數(shù) 2 068.7 h，無霜期216 d，≥10 ℃的年積溫 4 760.0 ℃。最冷月1月平均氣溫-0.1 ℃，最熱月7月平均氣溫26.9 ℃。年極端最低氣溫-17.0 ℃，極端最高氣溫43.5 ℃。地勢平坦，土壤肥沃，雨量豐沛，日照充足，酥梨生長季日均氣溫為20 ℃左右，生育期內(nèi)各氣象要素常年值見表1，自然條件非常適合酥梨生產(chǎn)。影響酥梨品質(zhì)的主要?dú)庀鬄?zāi)害為低溫凍害、干旱、連陰雨、高溫?zé)岷?、大風(fēng)和冰雹。

根據(jù)多年物候期觀測資料，寧陵酥梨萌芽期在3月初至3月底，4月初至4月中旬為開花期，花期持續(xù)約10 d，7月上旬至9月上旬為果實(shí)迅速膨大期，9月上中旬至10月初為成熟采摘，休眠期在10月中上旬至次年2月下旬，4—9月為主要生長季，果實(shí)發(fā)育期180～185 d（表2）。

2.2 寧陵酥梨生長期主要農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)

寧陵酥梨生長期氣候條件指標(biāo)包括氣候資源和氣象災(zāi)害影響，氣候資源占80%，氣象災(zāi)害影響約占20%。前人關(guān)于氣候條件對梨果品品質(zhì)的影響研究表明，影響酥梨果實(shí)品質(zhì)的氣象因素為氣溫、降水、日照狀況、風(fēng)速、晝夜溫差、日最高氣溫≥35 ℃ 時(shí)間、≥10 ℃積溫、冰雹等。氣候條件對果實(shí)膨大、維生素C含量、含酸量、果實(shí)色澤等果品品質(zhì)有影響[17-20]。各物候期氣候因子對酥梨生長發(fā)育和品質(zhì)的影響程度不同[21]。關(guān)鍵物候期的主要?dú)庀笠蜃尤缦拢海?）萌芽和開花期，氣溫在0 ℃以下的晚霜凍，花和芽均可能受害，氣溫下降到-4～-6 ℃[22]，受凍害的花可達(dá)7～8成，氣溫越低，受害的程度越重。開花和花粉發(fā)芽均需要10 ℃以上氣溫[23]，當(dāng)氣溫低于10 ℃時(shí)，開花遲緩，影響受精坐果。3～5 ℃時(shí)花粉易受傷害，氣溫持續(xù)15 ℃以上可促進(jìn)開花進(jìn)程[19]。果實(shí)膨大期連續(xù)高溫不利于果實(shí)膨大，甚至出現(xiàn)日灼。（2）4月降水影響梨樹開花授粉和坐果率。7—9月果實(shí)膨大期降水量直接影響酥梨果形大小、味道濃淡，降水量大則果形大，果實(shí)含水量高;成熟期降水少，則果實(shí)含水量低、味濃[24]。9—10月降水量影響果實(shí)可溶性固形物含量[25]。（3）日照時(shí)數(shù)影響酥梨的單果質(zhì)量、可溶性固形物含量和總糖含量[26]。風(fēng)速影響酥梨開花期授粉，盛花期均勻、較低的風(fēng)速利于酥梨授粉[27]。6—8月風(fēng)力≥8級，8—9月風(fēng)力>6級，會造成梨樹嚴(yán)重落果且梨果越大越接近成熟，能承受的風(fēng)力越小。4—9月可能出現(xiàn)的冰雹災(zāi)害來勢猛，預(yù)防不及，造成落果[28]。

2.3 寧陵酥梨氣候品質(zhì)認(rèn)證評分公式

農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證賦予氣候適宜性、當(dāng)年生長期內(nèi)氣象條件和氣象災(zāi)害、果園管理水平不同權(quán)重，根據(jù)酥梨氣候品質(zhì)認(rèn)證技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，制定酥梨氣候品質(zhì)認(rèn)證評分公式為：W=0.3X1+0.5X2+0.2X3，W表示認(rèn)證得分，W ≥ 90分為“特優(yōu)”等級，80分≤W<90分為“優(yōu)”等級，W<80分為“良”等級。

X1代表酥梨氣候適宜性區(qū)劃指標(biāo)，權(quán)重為30%。表3中各指標(biāo)的權(quán)重為25%，最適宜區(qū)、適宜區(qū)、次適宜區(qū)分別評分為100、90、80分。

X2代表本年度酥梨生長氣象條件評分，占權(quán)重50%。X2=α-β，α為氣候資源評分，β為氣象災(zāi)害評分（表4）。α=0.15α1+0.15α2+0.15α3+0.15α4+0.15α5+0.1α6+0.15α7;β=2 × （0.1β1+0.2β2+0.2β3+0.1β4+0.3β5+0.1β6）。影響酥梨果品氣候資源評價(jià)指標(biāo)的主要?dú)夂蛞蜃佑谢ㄆ跁r(shí)間、花期溫度、果實(shí)膨大期內(nèi)日照時(shí)數(shù)、高溫持續(xù)時(shí)間和降水量、果實(shí)著色期日較差、休眠期氣溫、采摘前20 d內(nèi)的日照時(shí)數(shù)和日較差（表5）。對主要?dú)夂蛞蜃拥挠绊懗潭荣x予相應(yīng)權(quán)重，對各氣候因子的情況綜合分為100分（好）、80分（中）和60分（差）。酥梨主要?dú)庀鬄?zāi)害為低溫凍害、高溫?zé)岷Α⒏珊?、長連陰雨、大風(fēng)、冰雹。氣溫在0 ℃以下的晚霜凍，花和芽均可受害，氣溫下降到-4～-6 ℃，受凍害的花可達(dá)7～8成，氣溫越低受害的程度越重。6—8月風(fēng)力≥8級，8—9月風(fēng)力>6級，會造成梨樹嚴(yán)重的落果，且梨果越大越接近成熟，承受的風(fēng)力越小。冰雹災(zāi)害從4—9月都可出現(xiàn)，冰雹災(zāi)害的特點(diǎn)是：來勢猛，預(yù)防不及，造成落果。按影響大小分別賦予10%、20%、20%、10%、30%、10%權(quán)重。

X3代表果園管理?xiàng)l件，占權(quán)重20%。評分依據(jù)實(shí)地調(diào)查以下各項(xiàng)：產(chǎn)地生產(chǎn)環(huán)境、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)、質(zhì)量安全技術(shù)規(guī)范、質(zhì)量抽查，各占25%權(quán)重。依據(jù)每項(xiàng)生產(chǎn)規(guī)范，綜合評分，均分為100分（好）、80分（中）和60分（差）。

以上評分標(biāo)準(zhǔn)評分時(shí)結(jié)合參考寧陵酥梨農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)表（表3、表4）。

2.4 寧陵酥梨氣候品質(zhì)評價(jià)模型構(gòu)建

選取酥梨生長過程中6個(gè)生育期（表2），測定日照時(shí)數(shù)、日照百分率、日最高氣溫、日最低氣溫、日平均氣溫、氣溫日較差、降水量、相對濕度、風(fēng)速9個(gè)氣象因子，單果質(zhì)量、橫徑、果形指數(shù)、可食率、果實(shí)硬度、果皮厚度、可溶性固形物含量、總糖含量、糖酸比、維生素C含量、著色度、光潔度、成熟度等梨果實(shí)質(zhì)量品質(zhì)鑒定數(shù)據(jù)和理化指標(biāo)。鮮梨質(zhì)量等級要求和理化指標(biāo)依據(jù)GB/T 10650—2008《鮮梨》[15]，酥梨鮮果按國標(biāo)要求分為特優(yōu)等果、優(yōu)果和良等果，其中各等級果應(yīng)符合表6的理化指標(biāo)要求。

研究各物候期各氣象因子與梨果品質(zhì)的相關(guān)系數(shù);對比分析單果質(zhì)量、果形指數(shù)、果實(shí)硬度、可溶性固形物含量等與不同物候期的不同氣象因子之間的關(guān)系，得出相應(yīng)的多元回歸方程;使用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件，對酥梨品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分提取，再用聚類分析法對各指標(biāo)進(jìn)行劃分;利用逐步回歸方法、灰色關(guān)聯(lián)度分析等方法，得出影響酥梨品質(zhì)形成的主要?dú)庀笠蛩夭?gòu)建氣候品質(zhì)評價(jià)指標(biāo)及模型（圖2）。

3 結(jié)論與討論

酥梨生長過程中，光照、濕度、溫度、降水和氣象災(zāi)害等氣候條件直接影響酥梨品質(zhì)。氣象部門開展寧陵酥梨氣候品質(zhì)認(rèn)證，把酥梨生長過程中的氣候條件和質(zhì)量聯(lián)系起來，為氣候?qū)婀焚|(zhì)影響的優(yōu)劣等級做評定，通過認(rèn)證為梨果貼上“氣候身份證”，使消費(fèi)者通過氣候品質(zhì)等級認(rèn)證標(biāo)志了解果品質(zhì)量，有利打造特色優(yōu)勢果品品牌，助力農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

從酥梨的氣候適宜性區(qū)劃指標(biāo)、當(dāng)年果品生長氣候條件分析、物候期的氣象災(zāi)害、酥梨農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)、果品取樣品質(zhì)鑒定、氣候品質(zhì)評價(jià)等方面綜合對酥梨品質(zhì)等級做出評定，按氣候品質(zhì)優(yōu)劣分為特優(yōu)、優(yōu)、良好3個(gè)等級， 制作并頒發(fā)酥梨氣候品質(zhì)認(rèn)證報(bào)告，為果園設(shè)計(jì)氣候品質(zhì)認(rèn)證標(biāo)識。

通過分析歷史和當(dāng)年氣象資料，對酥梨品質(zhì)質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行檢測，依據(jù)酥梨品質(zhì)與氣候的相關(guān)關(guān)系;通過氣象要素觀測、發(fā)育期生長要素觀測等進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)、對比分析當(dāng)年產(chǎn)量、品質(zhì)與氣象因子的關(guān)系;確定影響酥梨品質(zhì)的主要?dú)夂驐l件和主導(dǎo)因素，歸納出對酥梨不同物候期有重要影響的氣候條件，設(shè)置認(rèn)證氣候條件指標(biāo)，建立酥梨氣候品質(zhì)認(rèn)證模型和等級評價(jià)認(rèn)證指標(biāo)體系。通過認(rèn)證模型綜合評價(jià)氣候?qū)λ掷嫫焚|(zhì)的影響，最終評定出酥梨氣候品質(zhì)等級。

寧陵酥梨氣候品質(zhì)認(rèn)證是一種新的為農(nóng)服務(wù)途徑，根據(jù)酥梨生長需要的氣象指標(biāo)，在各個(gè)生育期為酥梨種植基地開展特色氣象服務(wù)，根據(jù)氣象預(yù)報(bào)預(yù)警信息指導(dǎo)梨農(nóng)采取有效應(yīng)對措施趨利避害，減少因氣象災(zāi)害帶來的損失，提升酥梨品質(zhì)。運(yùn)用氣象科技和現(xiàn)代信息化手段，為寧陵酥梨生產(chǎn)提供全方位的農(nóng)業(yè)氣象技術(shù)支持與相關(guān)信息服務(wù)，并將寧陵酥梨氣候品質(zhì)認(rèn)證納入商丘智慧氣象農(nóng)業(yè)服務(wù)平臺。

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