摘 要:基于2020—2023年江西省撫州市南豐縣南豐蜜桔的品質(zhì)數(shù)據(jù)和相應(yīng)的氣象數(shù)據(jù),篩選出影響南豐蜜桔品質(zhì)的關(guān)鍵氣象因子,并建立了南豐蜜桔氣候品質(zhì)評價(jià)指標(biāo)。在積累足夠的氣候條件和品質(zhì)等級數(shù)據(jù)后,建立了氣象因子與南豐蜜桔品質(zhì)之間的評價(jià)模型。對不同生長期的氣象要素評分進(jìn)行權(quán)重系數(shù)劃分,利用加權(quán)指數(shù)求和法,構(gòu)建南豐蜜桔氣候品質(zhì)等級的評價(jià)模型,將氣象要素指標(biāo)劃分為評分等級。
關(guān)鍵詞:南豐蜜桔;氣候品質(zhì);評級模型
中圖分類號:S666 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號:2095–3305(2024)10–0-03
南豐蜜桔又名蜜桔,當(dāng)前為南豐農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)品,蜜桔在南豐栽培面積達(dá)3.89萬hm2,年產(chǎn)量115萬t,年產(chǎn)值27.6億元。蜜桔的生育期較長,平均3月中旬萌芽,4月開花,10月下旬至11月上旬成熟,11月為果實(shí)大面積采摘期[1-3]。蜜桔各個(gè)生育期對溫度、降水、日照等氣象要素均有不同的要求,且生育期的氣象要素變化對蜜桔品質(zhì)和產(chǎn)量的影響較大[4-5]。通過分析影響南豐蜜桔品質(zhì)的主要生化指標(biāo)與氣象條件的關(guān)系,設(shè)置其氣候條件指標(biāo),綜合南豐蜜桔種植區(qū)域氣候適宜評分、種植區(qū)域氣象條件適宜性評分和種植區(qū)域生態(tài)環(huán)境分析評分,構(gòu)建南豐蜜桔氣候品質(zhì)綜合評價(jià)體系,最終評定南豐蜜桔品質(zhì)的優(yōu)劣等級。這有助于形成當(dāng)?shù)啬县S蜜桔的特色,提高其知名度和增強(qiáng)市場競爭力。
1 資料來源
所有氣象資料源自南豐縣國家基本氣象觀測站2020—2023年氣象觀測數(shù)據(jù)(包括氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)等)和農(nóng)業(yè)部門蜜桔生長期資料,蜜桔品質(zhì)鑒定于2020—2023年每年11月在贛南師范大學(xué)柑橘檢測中心。以南豐縣蜜桔為研究對象,結(jié)合蜜桔關(guān)鍵生長期適宜氣象條件進(jìn)行分析,得出對蜜桔生長影響較大的氣候因素,對南豐蜜桔氣候品質(zhì)進(jìn)行評價(jià)。
2 蜜桔各生育期與氣象條件的關(guān)系
南豐縣蜜桔生育期分為生芽開放期、開花期、落花落果期、果實(shí)膨大期和成熟期[6-9]。
2.1 生芽開放期
蜜桔生芽開放期在每年2月底至3月中旬。當(dāng)日平均氣溫達(dá)到10 ℃以上時(shí),有利于蜜桔進(jìn)入生芽開放期,日平均氣溫在10.0~15.0 ℃時(shí),蜜桔開始生芽開放。
2.2 開花期
每年3月底至4月上旬,當(dāng)日平均氣溫超過15 ℃,
白天溫度達(dá)到25.0 ℃以上時(shí),蜜桔進(jìn)入開花期。此時(shí),蜜桔花朵生長需要大量水分和充足的日照,有利于蜜桔新枝生長、花芽發(fā)芽。
2.3 落花落果期
5月開始,當(dāng)日平均氣溫超過18 ℃時(shí),蜜桔進(jìn)入落花落果期。此時(shí),蜜桔對外界氣象條件最為敏感。溫度若突然降低(如倒春寒),則易造成蜜桔花期受凍,影響后期成果率,造成果實(shí)異常。
2.4 果實(shí)膨大期
蜜桔果實(shí)膨大期為7月下旬至8月,此時(shí)期在蜜桔生育期中氣溫最高,降水比較豐富。此時(shí)蜜桔果實(shí)膨大、需水量大,干旱時(shí)要及時(shí)灌溉澆水,以滿足蜜桔果實(shí)膨大生長需要。
2.5 成熟期
10月下旬至11月為蜜桔成熟期,此時(shí)日平均氣溫在16.0 ℃以上,充足的日照有利于蜜桔著色成熟和糖分積累,最終形成優(yōu)質(zhì)品質(zhì)。若此時(shí)陰雨天氣多,則容易造成爛果,影響采摘,糖分累積不足,影響最后成熟的果實(shí)品質(zhì)。
3 評價(jià)方法
農(nóng)產(chǎn)品的生長與生產(chǎn)在很大程度上依賴于氣候條件,氣候條件主要包括溫度、降水量、日照等。利用南豐縣國家基本氣象觀測站連續(xù)4年氣象觀測資料和農(nóng)業(yè)部門同年蜜桔生長期資料,對南豐蜜桔生芽開放期、開花期、落花落果期、果實(shí)膨大期和成熟期所需的氣溫、降水量、日照等氣象條件進(jìn)行分析,得出南豐氣候適宜性區(qū)劃。評分指標(biāo)如下:蜜桔氣候適宜性區(qū)劃指標(biāo)占權(quán)重30%,當(dāng)年蜜桔種植氣象條件分析占權(quán)重50%,蜜桔生態(tài)環(huán)境情況占權(quán)重20%。
根據(jù)不同因子確定權(quán)重系數(shù),最終構(gòu)建蜜桔氣候品質(zhì)評價(jià)模型:
W=0.3X1+0.5X2+0.2X3(1)
式(1)中,X1表示蜜桔種植區(qū)域氣候適宜性得分;X2表示蜜桔種植當(dāng)年氣象條件適宜性得分;X3表示蜜桔種植區(qū)域生態(tài)環(huán)境因素得分。W表示認(rèn)證得分,W≥90分為“特優(yōu)”等級;80≤W<90分為“優(yōu)”等級;70≤W<80分為“良好”等級;W<70分為“一般”等級,原則上不進(jìn)行評級。
3.1 種植區(qū)域氣候適宜性分析
X1表示農(nóng)產(chǎn)品種植區(qū)域氣候適宜性得分。蜜桔是耐溫不耐寒的果樹,適合在年平均氣溫17 ℃以上的區(qū)域種植。實(shí)踐表明,高溫災(zāi)害對蜜桔的危害較輕,而低溫凍害對蜜桔的危害較重。冬季極端低溫在-5 ℃時(shí),蜜桔樹體會(huì)遭受凍害,在-8 ℃時(shí),會(huì)出現(xiàn)生枝凍傷和果樹凍死的情況。蜜桔各個(gè)生長期對降水量的需求不一。蜜桔是渴光樹種,當(dāng)生長期光照充實(shí),則花芽充實(shí),成果率高,蜜桔品質(zhì)好。反之則成果率低,品質(zhì)偏差。經(jīng)過深入生產(chǎn)區(qū)域的考察,與種植戶、農(nóng)林部門的溝通,經(jīng)綜合分析,確定了蜜桔氣候適宜性區(qū)劃指標(biāo):(1)年平均氣溫為17~19 ℃,年極端最低氣溫≥-8 ℃;(2)年降水量為1 600~1 800 mm;(3)年日照時(shí)數(shù)≥1 500 h。
將蜜桔種植區(qū)劃分為同時(shí)滿足條件(1)、(2)、(3)的可能適宜種植區(qū)和不同時(shí)滿足條件(1)、(2)、(3)的不適宜種植區(qū)。然后將滿足上述3個(gè)條件的可能適宜種植區(qū)再考慮極端最低氣溫的影響,將極端最低氣溫多年平均值的影響劃分為3個(gè)等級(表1)。
表1" 蜜桔種植區(qū)劃等級表
等級 是否同時(shí)滿足(1)、(2)、(3)的條件 平均極端最低氣溫/℃ X1得分/分
最適宜 是 -3~0 100
適宜 是 -5~-3 80
次適宜 是 -8~-5 60
不適宜 否 <-8 30
注:(1)年平均氣溫為17~19 ℃,年極端最低氣溫≥-8 ℃;(2)年降水量為1 600~1 800 mm;(3)年日照時(shí)數(shù)≥1 500 h。
3.2 種植區(qū)域氣象條件適宜性分析
X2表示農(nóng)產(chǎn)品種植區(qū)域當(dāng)年氣象條件適宜性得分,包括α和β兩部分。
X2=α-β(2)
式(2)中,α表示生長期主要?dú)夂蛸Y源情況,對蜜桔品質(zhì)影響較大的生長期氣象條件主要是蜜桔幼果形成到果實(shí)采摘期間的降水、日照和相對濕度條件,時(shí)間一般為5—10月。經(jīng)研究調(diào)查,蜜桔生長期的基本氣象條件為:5—6月降水量α1;7月下旬至9月中旬降水量α2、降水日數(shù)α3;5月下旬至7月中旬日照時(shí)數(shù)α4;5—7月相對濕度α5,10月中下旬日照α6。計(jì)算方法如下:
α=0.2α1+0.2α2+0.1α33+0.3α4+0.1α5+0.1α6(3)
通過比較蜜桔本生長季的值與生長季最適宜的值得出對應(yīng)的分值。對應(yīng)氣象要素的值在-10%~+10%時(shí),
αx對評分為100分;在±20%~±10%時(shí),αx對評分為90分;在±30%~±20%時(shí),αx對評分為80分,并以此類推。當(dāng)對應(yīng)氣象要素的值≥±50%時(shí),該項(xiàng)不得分(表2)。
表2" 氣候資源因子要素表 分
氣候資源因子 適宜區(qū)間 -10%~+10% ±20%~±10% ±30%~±20% ±40%~±50% ≥±50%
5月至6月降水量α1 500~600 mm 100 80 60 40 0
7月下旬至9月中旬降水量α2 180~220 mm 100 80 60 40 0
7月下旬至9月中旬降水日數(shù)α3 30~40 d 100 80 60 40 0
5月下旬至7月中旬日照時(shí)數(shù)α4 260~300 h 100 80 60 40 0
5—7月相對濕度α5 70%~85% 100 80 60 40 0
10月中下旬日照α6 100~120 h 100 80 60 40 0
式(2)中,β表示生長期主要?dú)庀鬄?zāi)害影響。對蜜桔品質(zhì)影響較大的生長期氣象災(zāi)害主要是幼果形成期的陰雨寡照,果實(shí)膨大期的高溫干旱及臺風(fēng)、強(qiáng)對流天氣的影響。經(jīng)研究調(diào)查,生長期氣象災(zāi)害:5月上旬至7月上旬陰雨寡照影響β1;7月下旬至9月中旬高溫干旱影響β2、臺風(fēng)影響β3、強(qiáng)對流影響β4。計(jì)算方法如下:
β=0.4β1+0.3β2+0.2β3+0.1β4(4)
考慮氣象災(zāi)害對蜜桔的影響無法用精確的氣象要素值進(jìn)行衡量,因此,采用災(zāi)害等級評定的方式進(jìn)行評估。在氣象災(zāi)害出現(xiàn)后,對蜜桔的影響劃分為4個(gè)等級,分別是無影響、輕度災(zāi)害、中度災(zāi)害、重度災(zāi)害。在相應(yīng)的氣象災(zāi)害發(fā)生后,與農(nóng)林部門及蜜桔種植戶溝通后綜合進(jìn)行影響等級判定。不同等級對應(yīng)不同的權(quán)重得分(表3)。
3.3 種植區(qū)域生態(tài)環(huán)境分析
X3為蜜桔種植區(qū)域生態(tài)環(huán)境因素得分。選取蜜桔種植區(qū)周邊環(huán)境、蜜桔果樹情況、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)作為優(yōu)質(zhì)蜜桔生產(chǎn)環(huán)境認(rèn)證因子。蜜桔基地內(nèi)的合作社均備有完備的生產(chǎn)操作規(guī)程,實(shí)行“五統(tǒng)一”原則,即統(tǒng)一生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一銷售、統(tǒng)一品牌、統(tǒng)一接收、統(tǒng)一價(jià)格。故蜜桔基地所在產(chǎn)區(qū)的蜜桔默認(rèn)為滿分。最終項(xiàng)目確定的蜜桔氣候品質(zhì)評價(jià)模型:
W=0.3X1+0.5X2+0.2X3
表3" 氣象災(zāi)害影響等級表 分
災(zāi)害等級 5月上旬至7月上旬陰雨寡照 7月下旬至10月中旬高溫干旱 臺風(fēng)(6—10月) 強(qiáng)對流(5—10月)
無影響 0 0 0 0
輕度災(zāi)害 10 10 10 10
中度災(zāi)害 20 20 20 20
重度災(zāi)害 30 30 30 30
3.4 應(yīng)用前景
在構(gòu)建蜜桔品質(zhì)評價(jià)模型后,選取2020—2023年的數(shù)據(jù)對氣候品質(zhì)評價(jià)模型進(jìn)行驗(yàn)證。氣象數(shù)據(jù)使用蜜桔基地(J58718)的數(shù)據(jù),蜜桔品質(zhì)數(shù)據(jù)使用農(nóng)林局歷年來對蜜桔品質(zhì)的記錄數(shù)據(jù)。根據(jù)蜜桔氣候品質(zhì)評價(jià)模型,利用2020—2023年的氣象數(shù)據(jù)(表4)計(jì)算相應(yīng)得分,同時(shí)考慮2020—2023年出現(xiàn)的氣象災(zāi)害對蜜桔品質(zhì)的影響,計(jì)算相應(yīng)的得分(表5)。
表4" 2020—2023年氣候資源影響得分
年份 5—6月降水量
α1/mm 7月下旬至9月中旬降水量α2/mm 7月下旬至9月中旬降水日數(shù)α3/d 5月下旬至7月中旬日照時(shí)數(shù)α4/h 5—7月相對
濕度α5/% 10月中下旬
日照α6/h 氣候資源影響
αα得分/分
2020 567.6 259.6 42 281.6 76 88.6 94
2021 819.7 178.0 26 318.8 80 20.0 76
2022 568.7 13.1 18 282.7 81 185.6 50
2023 589.5 164.1 45 385.0 79 109.7 94
適宜區(qū)間 500~600 180~220 30~40 260~300 70~85 100~120 /
表5" 2020—2023年災(zāi)害影響得分 分
年份 5月上旬至7月上旬陰雨寡照 7月下旬至10月中旬高溫干旱 臺風(fēng)(6—10月) 強(qiáng)對流(5—10月) 氣象災(zāi)害影響β得分
2020 0 10 0 10 4
2021 0 10 0 10 4
2022 0 30 0 10 10
2023 0 10 0 10 6
按照蜜桔氣候品質(zhì)評價(jià)模型,經(jīng)過綜合計(jì)算后,得出蜜桔氣候品質(zhì)等級:2020年度、2023年度為“優(yōu)”級;與農(nóng)林局記錄的該蜜桔品質(zhì)一致,表明構(gòu)建的蜜桔氣候品質(zhì)評價(jià)模型對蜜桔品質(zhì)具有較好的指示性(表6)。
表6" 2020—2023年蜜桔品質(zhì)評價(jià)表 分
年份 氣候適宜性得分 氣象條件適宜性得分(α-β) 生態(tài)環(huán)境因素得分 品質(zhì)得分 蜜桔品質(zhì)等級 蜜桔品質(zhì)記錄
2020 100 90 20 82 優(yōu) 好
2021 60 72 20 58 不評級 不評級
2022 100 20 20 47 不評級 不評級
2023 100 90 20 82 優(yōu) 好
4 結(jié)論
(1)影響南豐蜜桔氣候品質(zhì)的關(guān)鍵氣象因子主要有落花落果期、果實(shí)迅速膨大期、成熟期的累計(jì)日照時(shí)數(shù)、果實(shí)膨大期降水量、成熟采收期陰雨日數(shù)、主要生長季5—10月平均氣溫、果實(shí)迅速膨大期—成熟期平均氣溫日較差、果實(shí)膨大期日最高氣溫≥35 ℃的最長持續(xù)天數(shù)6項(xiàng)指標(biāo)。
(2)南豐蜜桔氣候品質(zhì)評價(jià)模型由種植區(qū)域氣候適宜性、種植區(qū)域氣象條件適宜性、種植區(qū)域生態(tài)環(huán)境3個(gè)因子構(gòu)成。其中,氣象災(zāi)害因子作特別考量評價(jià),即出現(xiàn)嚴(yán)重氣象災(zāi)害年份,品質(zhì)評價(jià)結(jié)果可考慮“一次否決”:嚴(yán)重氣象災(zāi)害影響果實(shí)品質(zhì),果實(shí)不再具有商品價(jià)值,則作品質(zhì)比較差處理,不進(jìn)行等級評價(jià)。
(3)南豐蜜桔氣候品質(zhì)認(rèn)證結(jié)果劃分為特優(yōu)、優(yōu)、良好、一般4個(gè)等級。經(jīng)檢驗(yàn),這一等級劃分符合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)際,且對果農(nóng)提高果品的商品價(jià)值具有積極
意義。
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收稿日期:2024-06-23
作者簡介:齊偉(1988—),男,江西南豐人,助理工程師,研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)氣象。