詹沛刚,肖 俊,李显良,李用奇
(1.贵州省安顺市气象局,贵州 安顺 561000;2.贵州省平坝县气象局,贵州 平坝 561100;3.贵州省安顺市农业科学院,贵州 安顺 561000)
枇杷(Loquat)属蔷薇科(Rosaceae)苹果亚科(Maloideae)枇杷属(Eriobotrya),是原产于我国的北亚热带常绿小乔木,其花、叶、果仁均可入药。枇杷果实5—6月成熟上市,可弥补初夏水果淡季不足,有较高的营养价值和商品价值。枇杷品种根据颜色分为红沙、白沙两大类。红沙枇杷树势强或中等,抗逆性强,尤其抗寒性强。白沙枇杷产量不如红沙枇杷,树势中等或偏弱,抗逆性尤其是抗寒性比红沙枇杷差[3],但肉质细嫩、汁多味甜、品质优良,经济价值高;其中的白玉枇杷原产于苏州洞庭山地区,树势强健,果实大,品质优,丰产早熟,是原产地推荐推广种植的主要白沙枇杷品种[4]。
安顺市位于105°13'~106°34'E,25°21'~26°38'N,海拔高度365~1 850 m,处于副热带东亚大陆季风区内,属亚热带高原季风湿润气候,光、热、水条件较好,温度年较差较小,四季分明,立体气候明显,适宜发展常绿树种。
安顺历来有枇杷种植,品种为小叶枇杷,属红沙枇杷,抗寒性较强,但产量低、品质差,效益不明显[3]。为促进农业产业结构调整,安顺市拟引进苏州优质白沙枇杷建万亩白沙枇杷基地进行规模化生产,并于2007年开始进行引种试验,试验品种为白玉。李用奇等[1-2]选取了3 个不同海拔高度、具有一定代表性的引种试验点,对白沙枇杷春芽萌动、枝梢生长、开花结果等生物学特性进行观察研究,认为在安顺市绝大部分区域可以种植白沙枇杷。然而,由于海拔高度差异大、地形复杂,安顺市立体气候十分明显,小气候差异大,如何做到趋利避害对白沙枇杷成功引种十分重要;同时,由于安顺市低温、干旱、冰雹等气象灾害频繁,对白沙枇杷规模化种植将产生多大影响也值得关注。本文拟通过研究苏州白沙枇杷对安顺气候的适应性、分析白沙枇杷推广种植气候风险,应用GIS 技术进行白沙枇杷适宜性气候区划及气候风险区划,旨在为充分合理利用气候资源,科学规划白沙枇杷引种布局、降低或避免推广种植风险、提高经济效益提供气象科学依据。
利用3 个不同海拔高度(上头铺村1 430 m,梭桥村1 200 m,戈尧村750 m)白沙枇杷引种试验观测资料,与相应气象资料对比分析,研究白沙枇杷生长发育对安顺气候的适应性。历史气象资料为安顺市6 个国家气象观测站1981—2010年资料,试验点气象资料为3 个试验点所在地,即安顺、普定、关岭2011年气象观测资料。
安顺市与白玉枇杷原产地——苏州洞庭山地区同属北亚热带季风气候区,两地气候类型相似,安顺市气候条件可以满足白沙枇杷生长的基本要求。但由于洞庭山位于长江中下游平原,安顺市位于云贵高原,地理位置差异较大,导致气候条件有一定差异:与洞庭山相比,安顺市年平均气温普遍偏低,但极端最低气温高于洞庭山,无霜期普遍比洞庭山长50 d 以上;年降水量比洞庭山偏多1~2成,日照比洞庭山少3~4 成(表1),相对湿度79%~83%,接近洞庭山(85%)。可见,安顺市年平均气温、降水量、相对湿度适宜,白沙枇杷生长发育受低温危害的气候风险小于原产地;光照略显不足。
表1 安顺市与白沙枇杷原产地气候资源比较
3.2.1 温度与白沙枇杷物候期 影响植物物候期的主要环境因子是温度。试验点物候观测结果表明,白沙枇杷在安顺的生长发育、开花结果都表现出其固有的生物节律(表2)。可见,安顺温度适宜苏州白沙枇杷正常生长发育。
表2 白沙枇杷物候期
3.2.2 温度与白沙枇杷根系生长 白沙枇杷根系中80%以上的吸收根分布于10~50 cm 土层,在土温5~6℃开始生长,9~12℃时生长最旺盛。3 个试验点2011年1月10 cm 土层温度为2.8℃、4.0℃和4.6℃,明显低于常年,白沙枇杷1月上旬—下旬春芽萌动正常,说明根系没有休眠期。由此可见,正常年份安顺市最冷月(1月)10 cm 地温6.3~9.0℃,高于白沙枇杷休眠温度,有利于白沙枇杷根系生长。
3.2.3 温度与白沙枇杷枝梢生长 2011年1月下旬—2月上旬试验点平均气温为3.0℃、4.3℃和5.4℃,明显低于常年,此时白沙枇杷春梢正常抽生。由此可知,安顺冬季最冷月(1月)平均气温4.3~6.9℃,适宜白沙枇杷枝条抽生;夏季最热月(7月)平均气温仅22.0~23.6℃,适宜白沙枇杷夏梢生长。
3.2.4 温度与白沙枇杷开花 白沙枇杷花期上、下限温度分别为20℃和0℃,适宜温度为10~15℃,温度在-5℃时花即受冻。3 个试验点白沙枇杷开花期在11月到次年2月,此时极端最低温度为-4.1、-2.6 和-1.5℃,仍然高于受害温度(-5℃),未造成危害。由表3 可见,白沙枇杷头花不会遇上低温,二花、三花在平坝、安顺遇上低温的频率为23%和20%,其余各地仅为3%。
表3 安顺市极端最低气温≤-5℃日数(d)
表4 表明,安顺市11—次年2月平均温度集中在5~15℃之间,适宜白沙枇杷开花。
表4 安顺市11—2月各级平均温度频率(%)
3.2.5 温度与白沙枇杷幼果发育 白沙枇杷在春季形成果实,当气温≤-3℃时白沙枇杷幼果即受冻害。引种试验没有观测到白沙枇杷幼果受冻情况。表5 说明,安顺各地极端最低温度≤-3℃的时间主要集中在冬季12月和1月,白沙枇杷幼果开始发育的3月仅平坝、安顺、紫云各出现过1次,普定、镇宁、关岭从未出现过。可见白沙枇杷幼果在冬季可能受冻害,春季出现低温冻害的可能性极小。
表5 安顺市1981—2010年极端最低气温≤-3℃日数(d)
白沙枇杷性喜空气湿润,雨量充沛,要求年降水量在1 000 mm 以上。但春季雨水过多,易使枝条徒长,影响结果。果实增长期阴雨连绵,则果味变淡,着色不佳,成熟延迟并增加裂果。夏末秋初要求较小的雨量和较干燥的条件,使生长缓慢,花芽分化良好。
3.3.1 降水与白沙枇杷枝梢成花和结果母枝生长
试验点植株枝梢成花和结果母枝生长状况均表现出白沙枇杷特有规律,表明此时降水适宜。安顺市历年春季降水量为277~307 mm,除紫云比洞庭山偏多1 成外,各地与洞庭山差别<4%,有利于白沙枇杷枝梢成花和结果母枝的形成,为丰产奠定基础;安顺夏季降水虽然比洞庭山偏多5~8 成,由于地处喀斯特丘陵山区,自然排水条件好,因此较多的降水对结果母枝的形成没有不良影响。
3.3.2 降水与白沙枇杷结果 试验点2011年3—5月降水量为104 mm、134 mm 和154 mm,比常年偏少52%、63%和46%,白沙枇杷单果重分别为20.3 g、20.5 g 和21.3 g,仅达试验品种3 级标准。可见白沙枇杷幼果期缺水,影响果实膨大[3]。统计资料显示,安顺市出现重级、特重级春旱的频率高达50%,对白沙枇杷结果有不利影响。
白沙枇杷属喜光耐阴树种,对光照要求不甚严格,充足的阳光有利于花芽分化和果实发育,光照不足则限制果实膨大,使单果重降低,并降低果实含糖量。观测结果表明,安顺市白沙枇杷果实性状比原产地差。平均单果重20.7 g,可食率63.5%,均为试验品种(白玉)3 级标准,可溶性固形物含量为11.1%,低于原产地13.0%的指标,并且春季日照越少,果实性状越差(表6)。安顺历年3—5月日照时数为洞庭山的65%~81%,可见日照略显不足,对白沙枇杷果实膨大、单果重增加及果实含糖量提高有一定影响[3]。
表6 白沙枇杷果实性状与春季日照时数
综上所述,安顺市温度适宜白沙枇杷营养生长、花芽分化和开花结果,高海拔地区冬季时有≤-5℃低温出现,对白沙枇杷开花结果会产生一定影响,低温是白沙枇杷推广种植的主要限制因素;全年降水量充沛,可以满足白沙枇杷生长发育的需要,但春旱频繁,对果实膨大有一定影响;光照条件较差,一定程度上将影响白沙枇杷优质高产。
2008年和2011年,安顺市先后出现严重的低温雨雪冰冻天气,虽然极端最低气温尚未达到白沙枇杷开花受害温度指标,但其持续时间长,并伴之雨雪寡照,造成空气湿度大,出现长时间雨凇、结冰等不利天气(表7)。这样的极端天气对白沙枇杷开花、结果都会产生严重影响,甚至造成当年绝收。
表7 安顺市2011年1月低温雨雪冰冻天气统计表
据统计,安顺市出现重级、特重级春旱的频率为50%,大约每2 a 会出现1 次严重春旱,对白沙枇杷产量和品质均会造成一定影响;重级、特重级夏旱的频率为19%,约5 a 出现1 次严重夏旱,对白沙枇杷枝叶生长、花芽分化不利。
据统计,安顺冰雹年年均有发生,全市各地年平均冰雹日数为1.6~2.3 d,最多年达6~8 d。安顺降雹以春季为主,此时正值白沙枇杷果实成长期,如果遇上冰雹灾害,将会造成局地严重减产。
据研究,安顺市冬季极端最低气温主要集中在-3℃左右,极端最低气温≤-3℃日数越长,白沙枇杷冻害越重。本研究选择每年12—次年3月极端最低气温≤-3℃日数作为白沙枇杷气候区划主导指标,将安顺市自南向北划分为白沙枇杷种植最适宜、适宜、次适宜3 个区(图1)。最适宜区海拔高度<900 m,包括镇宁大部、关岭、紫云部分地区,不会出现低温冻害,最适宜白沙枇杷经济栽培;适宜区海拔高度900~1 200 m,包括中部一线的关岭北部、紫云北部、普定南部地区,低温强度小,适宜白沙枇杷经济栽培;次适宜区海拔高度≥1 200 m,包括平坝县、西秀区大部、普定北部等海拔较高地区,低温可能对白沙枇杷造成轻微影响,可选择有利地形进行白沙枇杷栽培。
图1 安顺市白沙枇杷种植风险区划
试验研究表明,安顺市适宜白沙枇杷经济栽培。其中,市南部及海拔高度≤900 m 地区为最适宜区,白沙枇杷不受低温影响;海拔高度900~1 200 m的地区为适宜区,低温天气少,不会对白沙枇杷造成危害;最适宜区和适宜区为主要推广种植区。市北部海拔高度≥1 200 m的地区为较适宜区,白沙枇杷可能受到低温影响,只要采取适当措施即可有效避免低温冻害。
安顺市低温雨雪冰冻天气、干旱、冰雹等灾害发生频率高,对白沙枇杷将产生不利影响,在引种时必须充分考虑。一是在最适宜区和适宜区,选择水源条件较好、土层深厚的地方引种白沙枇杷,同时尽量避开冰雹路径,从布局上避免不利气候条件的影响;二是引种耐寒品种为主进行推广种植,并采取技术措施延迟开花,培养健壮树势,采取冻前应急措施和冻后补救措施,有效避免低温冻害;三是采取适宜的整形修剪技术,并应用拉枝、吊枝、撑枝等栽培技术,开强树冠,造成通透性良好、主次分明,结构理想的自然开心形或自然圆头形,调节和改善光照条件,提高树冠光能利用率,改善水果品质,弥补光能不足。
本研究对白沙枇杷春芽萌动、枝梢抽生等营养生长期观测较为系统,对果实性状测定严谨,结论明确;但没有进行白沙枇杷开花数量观测及果实产量测定。因此,白沙枇杷花芽分化及产量形成的气候适应性有待进一步研究。
[1]李用奇,于学萍,黄思元,等.白玉枇杷枝梢生长特性的观察[J].西南师范大学学报(自然科学版),2012,(8):69-70.
[2]李用奇,于学萍,黄思元,等.安顺不同海拔生态类型区白沙枇杷的适应性[J].贵州农业科学,2012,40(9):201-204.
[3]江国良,林莉萍.枇杷高产优质栽培技术[M].北京:金盾出版社,2000,136.
[4]娄晓鸣,张春晓,储春荣,等.十个白沙枇杷品种品质比较[J].中国南方果树,2004,33(4):26-27.
[5]黄寿波,沈朝栋,李国景.我国枇杷冻害的农业气象指标及其防御技术[J].湖北气象,2000,(4):17-19.