孫愛良　何璇　王佳真　孫萌萌　任妙春

摘要：通過冬棗成熟期連陰雨災(zāi)害試驗，對冬棗成熟期含糖量的變化特征進行研究，并對冬棗成熟期不同階段內(nèi)連陰雨災(zāi)害造成的裂果數(shù)量與含糖量的關(guān)系進行研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：（1）冬棗進入成熟期后，糖分合成與發(fā)育時間呈現(xiàn)穩(wěn)定的線性正相關(guān)關(guān)系，其趨勢線滿足回歸方程y=0.343 7x-14 886，在冬棗成熟期的3個階段內(nèi)，含糖量的變化規(guī)律是完熟期>脆熟期>白熟期。（2）在不考慮降水量和降水時間等氣象要素的影響下，連陰雨災(zāi)害造成的冬棗裂果率與含糖量的關(guān)系分為3個階段：含糖量11.9%

關(guān)鍵詞：冬棗;成熟期;含糖量;秋季連陰雨;裂果

中圖分類號：S665.101?? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2020）19-0160-05

收稿日期：2019-12-09

基金項目：河北省滄州市棗氣象服務(wù)創(chuàng)新團隊科研資助項目（編號：CZ2018001）。

作者簡介：孫愛良（1970—），男，河北泊頭人，高級工程師，主要從事果樹農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測、預(yù)警、防御措施的研究。E-mail：sal8@sina.com。

冬棗是我國主要的鮮食棗品種之一，具有較高的營養(yǎng)和保健價值，其維生素C含量是蘋果的70倍、梨的100倍、金絲小棗的20倍，還含有K、Na、Fe、Cu等多種微量元素，營養(yǎng)價值居“百果之冠”，被譽為“天然維生素丸”[1]。河北省東部地區(qū)是我國冬棗的主要產(chǎn)區(qū)及發(fā)源地，近年來種植面積、產(chǎn)量、品質(zhì)均有較快增長，成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增收的一個重要途徑。但隨著冬棗種植效益的增長，一些對冬棗生產(chǎn)影響較大的連陰雨、低溫凍害等氣象災(zāi)害所造成的損失日益凸顯，有關(guān)研究顯示，在全球氣候變暖的大背景下，這些災(zāi)害的發(fā)生頻率有增加趨勢[2]，在個別年份會造成較大損失，甚至絕產(chǎn)。

冬棗生長在進入成熟期后，果實總糖含量增加迅速，原來不溶于水的原果膠與纖維素不斷分離，分解成能溶于水的果膠，果肉細(xì)胞間結(jié)合開始變得松散，遇連陰雨天氣時，果肉過量吸收水分、迅速膨脹，擠破果皮，造成裂果，形成災(zāi)害。在河北東部地區(qū)，冬棗一般在9月后進入成熟期，此時正是秋季連陰雨災(zāi)害發(fā)生頻繁的季節(jié)，因此，連陰雨災(zāi)害也是這個時期對冬棗影響較大的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害之一。近年來，很多農(nóng)業(yè)及氣象科研人員對此開展了大量研究，孫愛良等依據(jù)冬棗周年生育期內(nèi)的水分需求特點，對由于降水特征變化造成冀東地區(qū)冬棗生產(chǎn)管理措施的改變情況進行了研究，并對當(dāng)?shù)厍锛具B陰雨災(zāi)害的變化趨勢和規(guī)律進行分析[3];張凌云根據(jù)秋季連陰雨對紅棗裂果的影響進行了研究，提出了在相同氣象條件下，紅棗成熟期的不同階段連陰雨造成的裂果程度存在差異[4];陳紅萍等通過科學(xué)試驗，對造成裂果的外在因素即降水、日照、氣溫等進行了深入研究[5]。以上研究均指出在紅棗或冬棗成熟期的不同生長階段，連陰雨災(zāi)害所造成的裂果程度存在差異。冬棗在進入成熟期后，糖分合成增加迅速，各個階段內(nèi)的糖含量差異明顯，相關(guān)研究顯示，含糖量多少與棗裂果之間存在相關(guān)性[6]，但是，目前國內(nèi)外對于冬棗含糖量與連陰雨造成的裂果之間的關(guān)系缺乏深入研究，本課題擬通過試驗研究冬棗成熟期含糖量變化特征及其與連陰雨裂果之間的關(guān)系，可以為進一步制定冬棗連陰雨災(zāi)害造成的裂果、落果等防御措施，提供理論和數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

2018年秋季，冬棗進入成熟期后，在河北省東部冬棗主產(chǎn)區(qū)的黃驊市羊三木鄉(xiāng)辛莊村的冬棗園內(nèi)，選擇5～6年生盛果期冬棗樹18株。自9月1日起至10月10日止，每5 d為1組試驗，選擇其中的3株冬棗樹作為3個試驗重復(fù)（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ），分別搭建遮陰棚，棚頂安裝噴淋裝置，按照設(shè)定的時間段自動進行噴淋，連續(xù)進行5 d，模擬連陰雨天氣狀態(tài)，觀測記錄冬棗含糖量及裂果情況。一組試驗進行完畢，間隔2 d，再更換3株樹木進行下一組，以此類推，共進行6組試驗（P1～P6）。同時在棗園內(nèi)選擇一株有代表性的盛果期冬棗樹作為對照樹（CK），觀測其正常天氣狀況下的含糖量和裂果率。

1.2 觀測方法與儀器

觀測方法：每日15：00—16：00，對3個重復(fù)內(nèi)的冬棗裂果情況進行觀測：先在每個重復(fù)內(nèi)選擇有代表性的枝條，選定成熟度較好的冬棗果實約50枚作為基礎(chǔ)樣本數(shù)并做好標(biāo)記，每日記錄其中的裂果數(shù)。同時，分別于每個重復(fù)內(nèi)及對照樹（CK）上，選取有代表性的果實3枚，裝入樣品袋內(nèi)帶回，分別測量其含糖量，計算其平均值，作為裂果的含糖量。

試驗所使用的糖度計采用日本ATAGO愛拓公司生產(chǎn)的手持式PAL-1型數(shù)顯水果測糖儀，測量范圍0～53%，測量精度為±0.2%。

1.3 原始數(shù)據(jù)整理

整個試驗共進行40 d，經(jīng)過對觀測數(shù)據(jù)初步整理，剔除人為影響或其他原因造成的異常數(shù)據(jù)，共取得30組數(shù)據(jù)（表1）。

由于冬棗含糖量的變化是一個緩慢的過程，相鄰2 d間變化不明顯，且樣本的選取存在一定的人為影響因素，所測數(shù)值存在反復(fù)的現(xiàn)象，因此，對原始數(shù)據(jù)按照試驗分組分別計算各組內(nèi)每個重復(fù)連續(xù)5 d平均含糖量及平均裂果率，進行整理（表2）。

冬棗在進入成熟期后，共經(jīng)歷白熟、脆熟、完熟3個階段，根據(jù)實際物候觀測，在6組試驗中，P1、P2處于白熟階段，P3、P4處于脆熟階段，P5組試驗之后，進入到完熟階段。

1.4 統(tǒng)計分析方法

采用SPSS 19.0和Excel 2010軟件對觀測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計及作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 冬棗成熟期含糖量變化特征

果樹果實生長進入成熟期后，各種營養(yǎng)物質(zhì)加速合成、分解和轉(zhuǎn)化，淀粉、果酸等儲藏物質(zhì)逐漸水解成蔗糖、葡萄糖和果糖等可溶性糖，使得果實總糖含量增加，果實變甜[7]，但不同果實的糖轉(zhuǎn)化速度和程度存在差異，將本試驗中自然狀態(tài)下生長的冬棗對照樹（CK）和3個重復(fù)內(nèi)所測得的平均含糖量的30組試驗測試數(shù)據(jù)，點繪成冬棗成熟期含糖量變化散點圖（圖1）。

由圖1可以看出，無論是試驗重復(fù)內(nèi)的平均含糖量數(shù)值還是CK樹測量的含糖量數(shù)值，在散點圖上都集中在一個狹窄的區(qū)域內(nèi)，其趨勢線高度重合，分別滿足回歸方程y1=0.343 7x-14 886和y2=0.369 2x-15 989，決定系數(shù)分別為r2=0.871 7、r2=0.934 7，方程均極顯著。進一步將依據(jù)試驗分組（P1～P6）計算出的平均含糖量數(shù)據(jù)（表2），繪成直方圖（圖2），其含糖量變化趨勢滿足方程y=2.55x+10.21，決定系數(shù)r2=0.990 0，方程極顯著。

2種分析方法均說明，冬棗在進入成熟期后，在正常氣象條件下，冬棗糖分轉(zhuǎn)化速度與發(fā)育時間呈現(xiàn)穩(wěn)定的線性正相關(guān)關(guān)系。

結(jié)合成熟期的白熟、脆熟、完熟3個階段物候期，對觀測數(shù)據(jù)做進一步分析整理，發(fā)現(xiàn)在3個階段內(nèi)，含糖量變化存在一定范圍，具體見表3。

由表3可以看出，含糖量的變化規(guī)律是完熟期> 脆熟期>白熟期，平均值分別為24.2、19.4、13.9。

2.2 冬棗裂果與含糖量的相關(guān)關(guān)系

計算表2中6組試驗（P1～P6）的平均含糖量與裂果率之間的簡單相關(guān)系數(shù)得0.753 4，滿足α=0.1的顯著性檢驗，說明冬棗裂果與含糖量存在相關(guān)關(guān)系。

將表2中6組試驗（P1～P6）的平均含糖量與裂果率點繪成圖（圖3），對比圖中裂果率變化曲線可以看出，裂果率與含糖量有明顯的對應(yīng)關(guān)系，在白熟階段（P1、P2）內(nèi)，裂果率隨含糖量的增加變化不明顯，進入脆熟階段（P3、P4）后，裂果率隨著含糖量的增加而明顯增加，在進入完熟階段（P5、P6）后，含糖量繼續(xù)增加，由連陰雨造成的裂果率反而略有下降，對連陰雨災(zāi)害的敏感程度有所降低。

結(jié)合冬棗成熟期果實生理變化特點綜合分析可知，冬棗進入成熟期后，含糖量穩(wěn)步增加，原來不溶于水的原果膠與纖維素不斷分離[8]， 分解成能溶

于水的果膠，在白熟期階段，冬棗剛剛進入糖化階段，生長緩慢，總體含糖量不高，果皮果肉生長均衡，內(nèi)部組織中的原果膠與纖維素緊密結(jié)合，直接吸水性弱，不會裂果;而在進入脆熟期后，隨著含糖量的增加，果肉細(xì)胞間結(jié)合也開始變得松散，遇連陰雨天氣時，冬棗果肉過量吸收水分、迅速膨脹，脆弱薄嫩的果皮被撐壓擠破，造成裂果。由此可見，含糖量也是影響冬棗連陰雨裂果的一個重要影響因素，可以作為分析冬棗成熟期連陰雨裂果的一種指標(biāo)。

2.3 裂果與含糖量指標(biāo)的確定

由上述分析可知，由連陰雨天氣造成的冬棗裂果率的變化，與含糖量的增加存在明顯的正相關(guān)關(guān)系，為進一步做定量化研究，繼續(xù)對含糖量及裂果率數(shù)據(jù)進行整理，將觀測到的含糖量數(shù)據(jù)從最低數(shù)值11.0%開始至最大值30.0%為止，以步長為2.0%，將含糖量數(shù)值離散成不連續(xù)的9個區(qū)間，并將各個區(qū)間內(nèi)的裂果數(shù)量進行對應(yīng)，整理成表4，依照其中數(shù)據(jù)點繪成折線圖（圖4）。

仔細(xì)觀察分析圖4，可以看出，連陰雨造成的裂果數(shù)量（N）與含糖量（K）的變化，基本可以分為如表5所示的3個階段，可以得到反映冬棗成熟期含糖量與裂果關(guān)系的3個重要指標(biāo)，即11.9%、19.1%、25.1%，作為指導(dǎo)實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的氣象指標(biāo)，即當(dāng)冬棗含糖量11.9%

2.3.2 檢驗

為了確保以上得出的11.9%、19.1%、25.1%這3個指標(biāo)具有實際的生產(chǎn)指導(dǎo)意義，將表4中的數(shù)據(jù)做進一步的整理，分為11.9%

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

冬棗在進入成熟期后，各種營養(yǎng)物質(zhì)加速合成、分解和轉(zhuǎn)化，果實總糖含量的增加與發(fā)育時間和階段呈現(xiàn)穩(wěn)定的線性相關(guān)關(guān)系，至完熟末期，基本穩(wěn)定下來，含糖量達(dá)到最高[9]。但是，在成熟期的3個階段內(nèi)，隨著含糖量的增加，由連陰雨災(zāi)害造成的裂果程度發(fā)生變化，即對連陰雨災(zāi)害的敏感程度發(fā)生變化：在白熟階段，裂果率隨含糖量的增加變化不明顯，進入脆熟階段后，裂果率隨著含糖量的增加而明顯增加，在進入完熟階段后，含糖量繼續(xù)增加，由連陰雨造成的裂果率反而有所下降，即對連陰雨災(zāi)害的敏感程度有所降低。

通過分析，可以得到反映冬棗成熟期含糖量與裂果關(guān)系的3個重要指標(biāo)，即11.9%、19.1%、25.1%，作為指導(dǎo)實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)，當(dāng)冬棗含糖量11.9%

3.2 研究的改進方向

實際生產(chǎn)中，冬棗成熟期連陰雨災(zāi)害造成的裂果，是一個復(fù)雜的生理過程[9]，除了與冬棗含糖量有關(guān)外，還與果皮結(jié)構(gòu)、果肉狀況、礦質(zhì)營養(yǎng)狀況等內(nèi)在因素相關(guān)[10-12]，同時也與降水日數(shù)、降水量、日照時數(shù)、降水時的溫度條件等外在因素存在一定關(guān)系[13]。本研究旨在分析含糖量的變化特點及其對連陰雨災(zāi)害在不同的含糖量階段對冬棗裂果造成的影響，因此沒有充分考慮這些現(xiàn)實的影響因素，需要在今后的研究中做進一步的探索。

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