孟麗霞,王溢梅,馬秀蘭,張宇健
(1.山西省太原市陽曲縣氣象局,山西 太原 030400;2.山西省太原市清徐縣氣象局,山西 太原 030400)
清徐縣是我國著名的四大葡萄名產(chǎn)地之一,素有“葡萄之鄉(xiāng)”美稱,現(xiàn)有葡萄約4 000 hm2,是清徐縣農(nóng)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)[1]。清徐葡萄品種有160種以上,主要栽培品種為龍眼、巨峰、早黑寶、玫瑰。葡萄屬于典型的喜光作物,葡萄的品質(zhì)和產(chǎn)量受溫度、日照、降水、濕度等外界氣象因子影響很大。目前,許多學(xué)者對葡萄生長與氣候的關(guān)系做了深入的研究,祁帥和張德合等對葡萄凍害發(fā)生氣象成因進(jìn)行分析并提出預(yù)防補(bǔ)救措施[2-3],馬姍姍、黃麟媛等對影響葡萄生產(chǎn)的氣象災(zāi)害及防御措施進(jìn)行分析[4-6]。筆者通過對露地葡萄生育期間清徐縣國家一般氣象站的歷年溫度、光照、降水氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并結(jié)合近些年發(fā)生的葡萄種植氣象災(zāi)害,統(tǒng)計(jì)出影響清徐縣葡萄各生育期的主要?dú)庀鬄?zāi)害,并提出相應(yīng)的對策及防治措施,為今后葡萄生育期氣象災(zāi)害監(jiān)測和為葡農(nóng)提供精細(xì)化氣象服務(wù)提供科學(xué)依據(jù)。
葡萄是喜溫樹種,溫度是影響露地葡萄生長發(fā)育和葡萄品質(zhì)非常重要的氣象因素,葡萄最適生長溫度為25~30 ℃。葡萄在日平均氣溫穩(wěn)定通過10 ℃以上根系開始活動并吸收養(yǎng)分,芽眼開始膨大,新梢生長和芽花分化期最適宜溫度25~30 ℃,氣溫低于11~12 ℃ 新梢停止生長,氣溫20 ℃時新梢生長加速。開花期較適宜溫度是22~28 ℃,溫度達(dá)到25 ℃ 以上時葡萄大量開花,當(dāng)氣溫達(dá)到35 ℃以上高溫天氣時容易造成熱害,花序干枯脫落,氣溫低于15 ℃,葡萄不能正常開花,受精會受到抑制,造成落花落果。漿果成熟期適宜溫度28~32 ℃,晚上溫度10~20 ℃,期間日較差有利于漿果的糖分積累和果實(shí)迅速著色,溫度高于35 ℃時,呼吸強(qiáng)度大,酶的活動受阻,漿果內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的形成和積累受阻,品質(zhì)下降。
葡萄喜光性強(qiáng),光照是葡萄進(jìn)行光合作用唯一的能源,其產(chǎn)量和品質(zhì)的90%~95%來源于光合作用。在葡萄生育期,在光照充足的條件下,花芽分化良好、葉片濃綠且有光澤,光合作用強(qiáng),植株生長健壯,漿果著色好且含糖量高,產(chǎn)量和品質(zhì)提高。如果光照比平均值偏少20%葡萄發(fā)育就會受影響。
葡萄是多年生植物,在一個年度內(nèi)生育期大致可分為發(fā)芽期-新梢生長期、開發(fā)期-坐果期、果實(shí)生長膨大期、成熟期。清徐葡萄主栽品種龍眼、巨峰、早黑寶、玫瑰,葡萄生育期4-9月。
2.1.1 常年氣象條件
清徐縣葡萄萌芽期在4月中上旬,常年氣象條件為:氣溫 11.2~13.3℃,降水量為 3.9~9.7 mm,日照時數(shù)為77.2~78.4 h。4月下旬至5月上旬為新梢生長期,此期旬平均氣溫 15.5~17.7℃,降水量為 5.4~9.4 mm,日照時數(shù)為81.5~82.7 h。
2.1.2 主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害
清徐4月份天氣多變,主要災(zāi)害為低溫凍害。 2006年4月11日-13日境內(nèi)出現(xiàn)大風(fēng)降溫暴雪天氣過程,最低溫度-4.0 ℃,降水量15.6 mm,最大積雪深度8 cm,13日出現(xiàn)霜凍,最低溫度-4.0 ℃。2013年4月19日4時20分左右全縣出現(xiàn)大范圍降水過程,天氣現(xiàn)象雨→雨夾雪→冰?!┭?,降水持續(xù)15 h,到17時才開始減弱,過程降水量達(dá)19.8 mm,最大積雪深度8 cm,最低氣溫降到-1.1 ℃,全縣受災(zāi)面積葡萄1 502.17 hm2。
2.2.1 常年氣象條件
其中,LCCIi為i單元的土地資源承載力指數(shù);Pia為i單元現(xiàn)實(shí)人口數(shù)量。根據(jù)LCCIi的大小就可以量化區(qū)域的土地承載力狀況,進(jìn)行評價分級。
清徐縣葡萄開花坐果期在5月中下旬,時間很短,10~15 d,但卻是決定葡萄產(chǎn)量的最重要的關(guān)鍵時期。開花坐果期清徐5月中下旬常年氣象條件為:氣溫18.6~20.6 ℃,降水量為 12.5~12.1 mm,日照時數(shù) 83.3~93.3 h。
2.2.2 主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害
開花坐果期的主要?dú)庀鬄?zāi)害:大風(fēng)、連陰雨、干旱。
大風(fēng):據(jù)資料統(tǒng)計(jì)1960-2019年清徐共出現(xiàn)大風(fēng)天氣577 d,年平均大風(fēng)日數(shù)9.6 d,大風(fēng)天氣主要集中在4-5月,占全年大風(fēng)日數(shù)接近一半。2004年5月16日上午縣城及邊山地區(qū)葡萄遭受大風(fēng)襲擊,持續(xù)時間長達(dá)1.5 h,最大風(fēng)速20 m/S。
連陰雨:清徐2000-2019年,2005年、2006年、2009、2010和2014年5月份降水量均高于歷年同期水平100 mm以上,影響了葡萄開花期生長。
干旱:2001年全年降水量251.7 mm,不足歷年平均降水量的6成,屬特旱年,尤其是5月降水量僅2.0 mm,致使全縣大范圍遭受干旱災(zāi)害,葡果受災(zāi)面積1 221.73 hm2其中旱死206.8 hm2。
2.3.1 常年氣象條件
葡萄果實(shí)膨大期為 6—7月,大概70 d,漿果膨大期常年氣象條件為:平均氣溫 21.6~24.8℃,降水量 16.3~29.8 mm,日照時數(shù) 70.2~80.9 h。
2.3.2 主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害
主要?dú)庀鬄?zāi)害:高溫、干旱、冰雹、大風(fēng)。
高溫:葡萄容易出現(xiàn)日灼和氣灼。2010年7月30日全縣極端最高氣溫40.4 ℃,比歷史極值高1.4 ℃,6月≥30 ℃的高溫日數(shù)20 d,7月≥30 ℃的高溫日數(shù)27 d、≥35 ℃的高溫日數(shù)6 d,葡萄出現(xiàn)了日灼。
干旱: 2010年6月和7月嚴(yán)重干旱,6月份降水量2.6 mm,7月份降水量24.3 mm。6月和7月兩月降水量比歷年同期值少125.1 mm,嚴(yán)重影響了葡萄的產(chǎn)量和品質(zhì)。
冰雹:2002年6月30日21時40分境內(nèi)出現(xiàn)冰雹,最大直徑1 cm左右,持續(xù)時間2 min。2004年7月24日中午馬峪鄉(xiāng)和清源鎮(zhèn)的10個村莊不同程度的遭受冰雹災(zāi)害。2011年6月6日12時30分4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)降冰雹,持續(xù)時間25 min,冰雹最大直徑30 mm左右。2011年7月15日20時30分5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)20余個村莊降冰雹,最大直徑40 mm左右,部分村莊持續(xù)40 min。2012年7月10日17時55分境內(nèi)出現(xiàn)強(qiáng)對流天氣,24個村莊18時20分至18時30分降冰雹,持續(xù)時間10 min左右,冰雹直徑最大1 cm左右,災(zāi)區(qū)自動站2 h最大降水量15 mm。
大風(fēng):2011年6月7日15時28分至16時10分境內(nèi)出現(xiàn)短時雷雨大風(fēng)天氣,瞬時風(fēng)速28.7 m/s,全縣葡萄受災(zāi)面積442 hm2。
2.4.1 適宜生長的農(nóng)業(yè)氣象條件
清徐葡萄成熟期集中在8—9月。漿果膨大期常年氣象條件為:氣溫15.5~24.3℃,降水量15.4~37.4 mm,日照時數(shù) 63.2~70.0 h。
2.4.2 主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害
成熟期對水分需求低,但要求光照充足,此期清徐8月份還是主汛期降水量大,強(qiáng)度強(qiáng),對葡萄上色和糖分積累非常不利。主要?dú)庀鬄?zāi)害:暴雨冰雹和連陰雨天氣。
暴雨冰雹:2005年8月16日日降水量達(dá)92.8 mm,是有記錄以來日最大降水量的第3位。2007年8月6日-7日全縣出現(xiàn)大暴雨天氣過程,5 h降水量達(dá)125 mm。2012年7月30日下午—31日夜間全縣出現(xiàn)大范圍強(qiáng)降水天氣,降水量在71.8~118.3 mm。冰雹,2006年8月1日下午東于鎮(zhèn)、馬峪鄉(xiāng)和清源鎮(zhèn)遭冰雹襲擊。2011年8月9日17時-18時東于鎮(zhèn)的2個村莊降冰雹10 min左右,冰雹最大直徑10 mm左右。
陰雨寡照:2007年9月下旬到10月上旬全縣出現(xiàn)連陰雨天氣過程,引發(fā)葡萄白腐病、灰霉病等,致使葡果減產(chǎn)。
在清徐縣主栽葡萄品種生育期間,主要?dú)庀鬄?zāi)害有春季發(fā)芽期倒春寒引發(fā)的凍害、花期連陰雨、干旱、大風(fēng),果實(shí)膨大期干旱、高溫、冰雹、大風(fēng),成熟期陰雨寡照及暴雨冰雹。相關(guān)預(yù)防措施如下:
清徐露地葡萄出土上架工作在清明節(jié)前后,4月份天氣多變,低溫、霜凍、大風(fēng)天氣時有發(fā)生。根據(jù)多年葡萄發(fā)芽期低溫凍害災(zāi)情統(tǒng)計(jì)分析,早春葡萄芽眼膨大尚未萌發(fā)時,最低氣溫低于-1 ℃,會發(fā)生不同程度凍害,因此在萌芽期要密切關(guān)注天氣預(yù)報(bào),在遇到寒潮、低溫天氣時,在霜凍來臨前2~3 d,利用果園灌水,降低地溫減緩樹體溫度上升,延遲葡萄萌芽從而推遲葡萄出土上架躲避霜凍害。已出土上架的葡萄,在凍害來臨前2~3 d及時采取灌水、噴施氨基酸,增強(qiáng)保溫和抗寒性,并在霜凍發(fā)生當(dāng)天 2:00—4:00點(diǎn)燃草堆生煙保暖防寒。
花期連陰雨天氣,影響授粉受精產(chǎn)生落花落果現(xiàn)象,同時連陰雨導(dǎo)致枝條貪青旺長[7-9]。花期遇有陰雨天氣時,應(yīng)采取人工輔助授粉,提高坐果率;開花時需要大量營養(yǎng),生產(chǎn)上必須采取疏花疏果、新梢摘心、控制副梢等科學(xué)修剪,可以有效提高花期連陰雨坐果率。
開花期土壤含水量為70%左右為宜。監(jiān)測到葡田土壤含水量低于60%時, 要在花前 10 d 左右灌透水,使土壤水分能維持到坐果穩(wěn)定后,切記花前水要在始花期前1 周,開花期灌水,會加劇落花落果。
大風(fēng)不利于開花,會加重落花。主要防御措施是建立防風(fēng)林帶和加強(qiáng)災(zāi)前災(zāi)后葡萄的田間管理。大風(fēng)天氣預(yù)警后,固定枝蔓。在大風(fēng)災(zāi)害發(fā)生后,應(yīng)及時進(jìn)行人工授粉,當(dāng)天開的花當(dāng)天需要完成授粉工作,以減輕風(fēng)害的影響。
葡萄果實(shí)膨大期,是葡萄全生育期中生長最關(guān)鍵的時期,也是需水關(guān)鍵期,此期期間水分供應(yīng)不足,對后期生長和產(chǎn)量會造成很大影響。若遇長期干旱,可根據(jù)土壤干濕情況適時適量地灌水,保持土壤相對適度在60%~90%。高溫時生產(chǎn)上采取疏花序,調(diào)整葉幕光照。 遇冰雹和大風(fēng)天氣在樹冠上方架設(shè)防雹網(wǎng)或網(wǎng)眼細(xì)小的防鳥網(wǎng)。但在架設(shè)防雹網(wǎng)時,應(yīng)讓網(wǎng)面與葡萄生長面之間有一定的空間,至少30 cm以上。并且架設(shè)防雹網(wǎng)的架材和雹網(wǎng)的固定一定要堅(jiān)固,防止大風(fēng)將雹網(wǎng)吹倒。
葡萄成熟期雨水過多或遇連陰雨天氣,容易滋生病害,引起果實(shí)開裂腐爛。如出現(xiàn)3 d或3 d以上陰雨天,天氣轉(zhuǎn)晴的高溫天氣會出現(xiàn)爛果落果現(xiàn)象,如果有超過20 h的連續(xù)降雨,葡萄就會腐爛。為了避免雨季對葡萄的直接傷害以及帶來的高溫高濕環(huán)境易引發(fā)的病蟲害發(fā)生,在葡萄樹冠的架上覆蓋合適高度的薄膜,形成避雨棚[10]。遇有暴雨雨量過多時要及時排水,使土壤水分保持相對適宜穩(wěn)定的狀態(tài)。