王莉,殷益明,沈林章,李海燕,贾惠娟*(. 浙江大学园艺系/农业部园艺作物生长发育重点实验室,杭州 0058;. 湖州市农业局经作站,浙江湖州 000;. 长兴县农业局经作站,浙江湖州 00)
浙江优质葡萄二次果生产的气候适宜度研究
王莉1,殷益明2,沈林章3,李海燕1,贾惠娟1*
(1. 浙江大学园艺系/农业部园艺作物生长发育重点实验室,杭州 310058;2. 湖州市农业局经作站,浙江湖州 313000;3. 长兴县农业局经作站,浙江湖州 313100)
根据前人研究成果和葡萄生长发育特点,选用初霜日、生长季活动积温、采前两月水热系数和成熟月直观降水量4个气候指标,分析浙江生产优质葡萄二次果的气候适宜度。结果显示,浙江大部分地区都具有生产优质葡萄二次果的气候条件,但葡萄二次果应在8月10日之前萌芽,11月20日之前采收。在8月20日~9月20日、9月20日~10月20日和10月20日~11月20日的3个时段中,不同地区适宜生产优质葡萄二次果成熟的具体时段不同。根据时段的多少可将浙江省二次果生产区域依次分为:Ⅰ级区,杭州、金华、衢州,有3个时段的水热环境相同,都适宜生产优质葡萄二次果;Ⅱ级区,丽水、湖州、嘉兴、宁波,有两个时段的气候条件适宜生产优质葡萄二次果;Ⅲ级区,绍兴、舟山,有一个时段的气候条件适宜生产优质葡萄二次果;Ⅳ级区-不适区:宁波、台州、温州3地气候条件不适宜生产优质葡萄二次果。
葡萄二次果;气候适宜度;活动积温;水热系数;降水量
葡萄是浙江省六大果树产业之一,近年来经济效益十分显著。但受不良气候如梅雨、台风或早春晚霜冻等的影响,每年都有一定数量的果园减产,甚至绝收。因此,不少果农试图通过葡萄二次果生产来弥补一次果的不足,保证经济收益。但光、温、水资源是农业生产的前提,二次果生产必须建立在适宜的气候条件上,各地区气候环境不同,适宜度不同[1]。所以,葡萄二次果生产大多数不尽人意。
通过分析气候指标,如生长季活动积温、水热系数、降雨量、无霜期、日照时数、温克勒指数、光热指数、干燥度、冷夜指数等来评价某个地区进行葡萄生产的气候适宜度,但地区和生产活动不同,分析指标不同[2-10]。白先进[1]、黄江流[11]运用活动积温、采前两个月水热系数、果实成熟月降雨量等指标分析发现,葡萄二次果不仅能在广西完全成熟,而且下半年气候比上半年更适宜葡萄生长发育,二次果品质优于一次果。浙江与广西不同,无霜期长,冬季初霜日来临早,决定了二次果生长发育的最晚期限。所以,评价浙江省葡萄二次果生产的适宜度,除了采用以上3个指标外,初霜日也需作为重要指标加以考虑。
本研究在前人研究基础上,收集了浙江省近11年的气候资料,旨在分析浙江生产优质二次果的气候适宜度,为完善浙江二次果生产提供科学依据。
1.1数据来源
本文气象数据来自2004-2014年11年的《浙江统计年鉴》、各市级的统计年鉴,以及中国气象局提供的逐日温度、月降水量等,其中初霜日选取2011-2015年的数据进行统计。
1.2气候适宜度分析指标筛选
在综合前人研究的基础上,依据浙江省葡萄生长季的气候特点和葡萄二次果生长物候期,选择初霜日、生长季活动积温、采前两个月水热系数、成熟月直观降水量作为对浙江省葡萄二次果栽培的气候适宜度评价指标。
初霜日:参照李华[10],指秋天0 ℃第一次出现的日期。用初霜日来界定葡萄二次果成熟采收的最晚时限。
生长期活动积温(℃):生长期≥10℃的温度之和。不同熟期品种活动积温有一定程度的差异,但气候适宜度分析时可用2500 ℃作为统一标准,即葡萄从“萌芽-成熟”阶段的活动积温高于2500 ℃,葡萄二次果能成熟,反之则不能成熟[9]。
T=∑(tn≥10)
T:活动积温;tn:≥10 ℃的日均温
水热系数K:指降水量与同期可蒸发量之比,反映降雨与温度的关系;K值越大,环境越湿润。我国葡萄气候适宜度分析时应选用采前两个月的K值,即葡萄8月下旬~9月上旬成熟采收,则计算7~8月的K值,其他以此类推[9]。当K<1.5时,适宜生产优质葡萄二次果。
K=∑P/(E0)
E0=∑Ta×0.1
∑P:采前两个月降雨量之和;E0:同期可蒸发量;∑Ta:与∑P同时期的活动积温
直观降水量:葡萄适宜栽培区果实成熟月降水量≤100 mm或旬降水量≤30 mm[8]。浙江等南方地区葡萄普遍实行避雨设施栽培,月直观降水量对葡萄生长发育的影响较小,只作为辅助评价指标。
1.3数据分析方法
初霜日,以“市”为单位统计浙江11个地区0 ℃首次出现的日期。用SPSS剔除差异值,用Excel进行数据计算和分析。
2.1浙江主要地区初霜日
统计数据显示(表1),浙江地区初霜日均出现在11 月25日以后,一般在11月下旬、12月上旬。同地区不同年份存在3~5 d的差异,浙江葡萄二次果最好在11月20日之前成熟并采收,此前未成熟的二次果,因低温而不能继续发育成熟,并有遭受霜冻的危险。
表1 浙江主要地区2011-2015年各年0 ℃首次出现日期 (月/日)
2.2浙江主要地区活动积温
浙江全省各地区6月1日~11月20日、7月1日~11月20日的活动积温都大于2500 ℃,这两个时段的热量满足二次果从“萌芽-成熟”的生长发育需求,二次果能成熟。8月1日~11月20日,除湖州、嘉兴外,其余地区活动积温都大于2500 ℃,二次果能成熟。全省8月10日~11月20日的活动积温在2100~2200 ℃之间,8月10日以后萌芽的二次果没有足够的热量完成生长发育,可能无法成熟(表2)。
表2 浙江省主要地区不同时间段的活动积温(℃)
2.3浙江主要地区水热系数
将浙江省8~12月划分为4个葡萄二次果假设成熟时段,分别为8月20日~9月20日、9月20日~10月20日、10月20日~11月20日和11月20日~12月20日。各时段所对应的葡萄采前两个月水热系数K2(7~8月)、K3(8~9月)、K4(9~10月)、K5(10~11月),如果小于1.5,则该时段适宜生产优质葡萄二次果,反之则不适宜。依据K值,可将浙江省划分为4个适宜度不同的葡萄优质二次果栽培区。a区:湖州、嘉兴、杭州、金华、衢州,5地的K2、K3、K4、K5均小于1.5,8月底~11月20日气候条件都适宜优质二次果成熟。b区:丽水,有3个时段K<1.5,适宜成熟;1个时段(K3)1.5<K<2.0,不适宜。c区:绍兴、舟山、台州、温州,各有1个时段(绍兴K4、舟山K2、台州和温州K5)K<1.5,适宜成熟;其余3个时段K >1.5,不适宜成熟。d区:宁波,4个时段(K2、K4、K5)K>1.5都不适宜成熟(表3)。
表3 浙江各地区采前两个月水热系数K
2.4浙江省主要地区直观降雨量P
如图1所示,浙江全省9月以后月降水量几乎都小于100 mm,适宜二次果成熟;并且10月和11月全省各地降水量都小于7、8两月降水量,即二次果成熟期月降水量小于一次果成熟的,同样的栽培技术下,二次果品质可能优于一次果。
2.5浙江省葡萄二次果栽培的气候适宜度
假设浙江葡萄二次果的成熟期有5个时段:8月20日~9月20日、9月20日~10月20日、10月20日~11月20日、11月20日~12月20日、12月20日~1月10日。综合分析初霜日、活动积温(T>2500℃)、各时段的水热系数(K<1.5、1.5<K<2.0、K>2.0)和直观月降雨量(P<100 mm)4个指标,找出各地区适宜优质二次果成熟时段。根据适宜成熟时段的多少,将浙江省划分为生产优质葡萄二次果适宜度不同的4个区:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区-不适区(如图2)。
图1 浙江主要地区5~11月个月直观降水量
图2 浙江葡萄二次果栽培适宜度分区
Ⅰ级区:杭州、金华、衢州。初霜日前的三个时段所对应的采前两月水热系数K2、K3、K4<1.5,积温T>2500℃,直观降水量P<100mm,适宜生产优质葡萄二次果。
Ⅱ级区:丽水、湖州、嘉兴,初霜日前有两个时段适宜生产优质二次果。丽水K2、K4<1.5,积温T>2500 ℃,即8月20日~9月20日、10月20日~11月20日适宜;湖州、嘉兴,K2、K3<1.5,T>2500 ℃,即8月20日~9月20日、9月20日~10月20日适宜。
Ⅲ级区:绍兴、舟山,初霜日前有一个时段适宜生产优质二次果。一个时段K<1.5(绍兴:K4<1.5,舟山:K2<1.5),积温T>2500 ℃,绍兴:10月20日~11月20日,舟山:8月20日~9月20日,具有生产优质葡萄二次果的气候环境。
Ⅳ级区—不适区:宁波、台州和温州,初霜日前自然气候条件不适宜生产优质二次果。
对于我国鲜明的大陆性季风气候来说,无霜期可作为葡萄区划指标能较好地区分一个地区葡萄栽培的气候适宜度[10]。浙江主要葡萄生产区,根据2011-2015年资料显示,不同年份初霜日相差3~5 d左右,为确保不受霜冻影响,可将二次果成熟采收的安全临界点定为11月20日。8月10日以后,初霜日以前,全省活动积温大于2100 ℃,而不足2500 ℃。达维塔雅研究表明,极早熟、早熟葡萄品种生长季活动积温>2100 ℃即可成熟采收[12]。由此可见,诸如红巴拉多、夏黑等早熟、极早熟品种,二次果冬芽萌发时间可推迟至8月10日左右,2015年的试验结果也证明,8 月20日以前萌芽的红巴拉多二次果能在初霜日前正常成熟采收。水热系数K是由前苏联气象学家谢良尼诺夫于1937年提出[12],综合反映自然气候环境的水热状况,也是衡量葡萄生产适应性区划的重要参数。达维塔雅研究表明,K值在0.5~1.5范围适宜葡萄正常生长成熟[13]。从本论文研究收集到的气象资料可知,浙江全省各地6~7月份的K值都>1.5(表3),6~8月份的月直观降水量都>100 mm,原则上不适宜生产优质葡萄。但避雨设施条件下, 夏季棚内相对湿度始终保持在95%以下,抑制了病虫害的发生,增加了葡萄栽培的适宜度[14];秋冬季温度较低、降水量较少,葡萄生长发育的气候限制因素变成温度和水热系数,在保温(加温)技术条件下,有可能提高葡萄优质二次果生产的适宜度。
本研究结果是建立在露地栽培适宜度分析的基础上,某些不适区或不适宜时段,如舟山9月20日~11月20日,和不适宜区-Ⅳ级区的K都大于1.5,只说明该时段或该区自然气候条件不满足生产优质葡萄果实的需要,而是否可以通过人为改进栽培技术,如避雨措施等生产出优质葡萄二次果有待于进一步研究。
浙江省大部分地区都具有生产优质葡萄二次果的气候条件,但要在8月10日前萌芽,11月20日前成熟采收。本研究以露地栽培为前提,根据适宜优质葡萄二次果成熟时段的多少,将浙江省划分为四个大区,Ⅰ级区:杭州、金华、衢州;Ⅱ级区:丽水、湖州、嘉兴;Ⅲ级区:绍兴、舟山;Ⅳ级区:宁波、台州、温州。在避雨设施栽培条件下,不适区棚内的微气候环境得到一定程度改善,适宜生产优质葡萄二次果的时段和地区有可能会增加。
[1] 白先进, 李杨瑞, 谢太理, 等. 广西一年两熟葡萄栽培的气候基础[J]. 广西农学报, 2008, 23(1): 1-4.
[2] ANDREA B, PAOLA M, FRANCESCA C, et al. An Integrated Methodology of Viticultural Zoning to Evaluate Terrains Suitable for Viticulture: The Test Area of Cesanese DOC (Latium, central Italy)[J]. Journal of Wine Research, 2015, 26(1): 1-17.
[3] MORAL F J, REBOLLO F J, PANIAGUA L L, et al. Climatic Spatial Variability in Extremadura (Spain) Based on Viticultural Bioclimatic Indices[J]. International Journal of Biometeorology,2014, 58(10): 2139-2152.
[4] ANTHONY B S. The Niagara Peninsula Viticultural Area: A Climatic Analysis of Canada's Largest Wine Region[J]. Journal of Wine Research, 2005, 16(2): 84-103.
[5] 黄辉白. 我国北方葡萄气候区域的初步分析[J]. 北京农业大学学报, 1980(2): 43-51.
[6] 王宇霖, 宗学普, 魏闻东. 全国葡萄区划研究[J]. 果树科学,1984, 1(试刊): 14-28.
[7] 彭宜本, 罗国光, 刘家驹. 新疆葡萄栽培的气候区划[C]//. 中国园艺学会首届青年学术讨论会论文集, 1994: 445-447.
[8] 修德仁, 周润生, 晁无疾, 等. 干红葡萄酒用品种气候区域化指标分析及基地选择[J]. 葡萄栽培与酿酒, 1997, 3(4): 22-26.
[9] 罗国光. 关于葡萄气候区划指标问题的探讨[J]. 河北林业科技,2004, 10(5): 61-63.
[10] 李华, 王华, 房玉林, 等. 我国葡萄栽培气候区划研究(II)[J]. 科技导报, 2007, 25(19): 57-64.
[11] 黄江流, 韦令, 覃祖猛, 等. 广西中部巨峰葡萄栽培气候适宜度及其一年两收栽培技术要点[J]. 南方农业学报, 2011, 42(7):774-778.
[12] 贺普超. 葡萄学[M]. 北京: 中国农业出版社, 1999.
[13] 孔庆山. 中国葡萄志[M]. 北京: 中国农业科技出版社, 2004.
[14] 杜飞, 朱书生, 王海宁, 等. 不同避雨栽培模式对葡萄主要病虫害的防治效果和植株冠层温湿度的影响[J]. 云南农业大学学报,2011, 26(2): 177-184.
Study on climate suitability for producing high quality second berry of grape in Zhejiang
WANG Li1, YIN Yiming2, SHEN Linzhang3, LI Haiyan1, JIA Huijuan1*
(1. Department of Horticulture, Zhejiang University, State Agricultural Ministry Laboratory of Horticultural Plant Growth, Department,Hangzhou 310058, China; 2. Economy Crop Station, Agricultural Bureau of Huzhou City, Huzhou 313000, Zhejiang, China;3. Economy Crop Station, Agricultural Bureau of Changxing County, Huzhou 313100, Zhejiang, China)
Based on previous studies and characteristics of grape growth and development, the four climatic regionalization indexes: first frost date, active accumulated temperature in the growth period, hydrothermal coefficient of two months preharvest and precipitation in mature month, were calculated to analyze the agroclimate suitability for producing high quality second berry of grape in Zhejiang. The results showed the second berry should be sprout before August 10th, and mature before November 20th. The three suitable periods: Aug. 20th to Spt. 20th, Spt. 20th to Oct. 20th and Oct. 20th to Nov. 20th, which for second berry mature were different in different regions. According to the number of suitable periods,Zhejiang region would be divided to four zonings, which have different climate suitability for producing high quality second berry. The first zoning, which includes Hangzhou, Jinhua, and Quzhou, has three suitable periods for producing high quality second berry. The second zoning, which includes Lishui, Huzhou, and Jiaxing, has two suitable periods. The third zoning,which includes Shaoxing and Zhoushan, has one suitable periods. The fourth zoning, which include Ningbo, Taizhou and Wenzhou, unsuitable for producing high quality second berry of grape.
the second berry; climatic suitability; active accumulated temperature; hydrothermal coefficient; precipitation
S663.1
A
10.13414/j.cnki.zwpp.2016.05.004
2016-07-17
王莉(1990-),女,硕士研究生,主要从事葡萄栽培与品质生理方面的研究。E-mail: 1107479509@qq.com
贾惠娟(1964-),女,研究员,主要从事果实生长发育与调节方面的研究。E-mail: jiahuijuan@zju.edu.cn