沈城铭
(衢州市气象局,浙江 衢州 324000)
1961年以来气候变化使中国热量资源明显改善[1-2]。浙江省衢州市具有“中国椪柑之乡”的美誉,柑橘是地方经济的主要来源和重要组成部分。一般情况下,椪柑在11月中旬采摘后入库(自然库房)贮藏,待来年春节前开始销售,且3—4月是销售高峰期,价格走高,造成很多橘农惜售。但浙江省春季气温回暖明显,若只在乎经济效益,由于惜售造成的柑橘腐烂势必带来更大的经济损失,特别是气候变暖对柑橘贮藏的品质影响尤为凸显。因此,通过自然库房椪柑贮藏试验获取其品质变化数据,耦合相应的温度、湿度等气候数据,分析气象条件对椪柑贮藏品质影响的阈值指标,找出气象条件对椪柑贮藏品质影响的关系。自然库房贮藏下椪柑品质变化试验主要为了采集对柑橘贮藏品质影响的气象要素数据,旨在提升橘农防灾减灾能力,对保障增产、增收具有重要意义。
选择衢州椪柑为试材,于2018年3月至2019年4月在衢州开展自然库房椪柑贮藏试验。安装小气候观测库房,主要观测内容包括室内气温、相对湿度及椪柑堆内温度。试验期间,每日19:00—20:00观测记录椪柑的外品变化(表面皮、菌类等)表象。
1.2.1 处理设计
经调查,椪柑种植户通常采用2种贮藏方法,篓筐叠放和库房内散装堆放。试验同时设置这2种贮藏方法,贮藏库房要求可适时自然通风。为观察贮藏椪柑品质的变化,使试验具有代表性,试验中跟踪农户的采摘、保鲜、堆放过程,避免在其他环节影响椪柑质量,如在采摘环节椪柑破损将影响椪柑腐烂的时间,避免外因影响试验结果。
跟踪记录。11月20—23日采摘椪柑25 kg;11月25日准备堆放的库房面积22 m2,可适时自然通风,堆放方式为中间地面堆放和四周篓筐叠放,形成400 cm×400 cm堆放场,高为40 cm;11月26日对采摘的果实用保鲜剂浸泡,使用药剂有国光2,4-D钠盐、双胍三辛烷基苯磺酸盐、抑霉唑、咪鲜胺、甲基硫菌灵;11月28日至12月6日用保鲜膜包装。
1.2.2 观测设备
试验观测设备是影响试验准确性的重要因素。本次试验气象要素内容包括室内温度,相对湿度及橘堆内20 cm的温度。根据试验要素,进行试验设备方案计划。桔堆内温度使用Pt 100型铂电阻温度传感器(无锡产),室内温湿度使用DHC2型温湿度传感器(无锡产)。其他设备包括ZQZ-F型采集器及Wush bh4新型采集器,分别负责果堆内温度和室内温湿度数据采集。为避免供电故障造成数据丢失,试验使用市电及蓄电池供电。设备包括市电变压器、38 ah蓄电池及电源控制器。变压器的作用是将220 V交流电转换成14 V后向采集器提供输入电源。数据传输设备使用WUSH-8118通讯模块,数据存储使用中心站服务器存储(图1)。
图1 试验自动站的连接
1.2.3 试验原理
通过试验收集室内外温度、相对湿度及果实堆内温度数据,根据4种气象要素变化与果实腐烂情况,分析腐烂的室内外温湿度节点。
数据传输通过WUSH-8118 GPRS模块与移动物联网卡采用无线gps/cdma 1x技术连接中心站。8118通讯模块需配置中心站ip、账号密码、dscip、串口设置、端口配置;中心站主要负责数据的收集存储、数据质量检查、监控管理、数据库管理、数据产品的生成。温度与湿度传感器采样频率为30次·min-1,计算每分钟算术平均值作为瞬时分钟数据,以每小时最后1 min瞬时值作为小时数据,以24 h算术平均值作为日数据。
试验气象要素观测项目采用北京时间以20:00为日界。数据统计于2017年12月30日21:00至2018年1月1日20:00,以24 h数据平均值作为日数据。
由图2可知,2018年2月17日后出现烂果数开始增多,此时室内温度在10.0 ℃左右,相对湿度在78%,以此作为初始室内温湿度节点。试验期间室内最低温度3.6 ℃,最高温度21.9 ℃;室内相对湿度最低为60%,最高达86%。3月上旬,随着温度的升高,烂果个数增长较明显,最低室温为10.0 ℃,最高室温为15.8 ℃;室内相对湿度最低为76%,最高达86%。结果表明,室温为10.0~15.8 ℃、室内相对湿度76%~86%时为果实开始腐烂的温湿度节点。
图2 自然库房贮藏椪柑品质变化
试验期间将试验站就近区域自动气象站作为室外站点,对比室外站点与试验站的小时温度数据。2018年1月1日至4月30日期间,区域自动气象站2月6日7:00出现-6.5 ℃的极端最低气温,4月1日15:00出现31.2 ℃的极端最高气温;试验站在2月6日7:00出现2.6 ℃的极端最低气温,4月30日出现22.0 ℃极端最高气温。试验期间通过室内外小时气温及极端温度数据对比分析表明,试验室内外相对湿度变化较平均,低温条件下室内温度较室外温度高出2~8 ℃。室内外相对湿度变化较平稳,高温条件下室内温度较室外温度低2~8 ℃。试验室内外温度在10 ℃时,温度偏差较小,为2~4 ℃。分析表明,室外温度达8~13 ℃、室外相对湿度达75%~85%时为椪柑开始腐烂的室外温湿度节点。
通过试验表明,自然库房椪柑贮藏时温度变化对椪柑品质有着重要影响。室内温度达10.0~15.8 ℃、室内相对湿度达76%~86%,室外温度达8~13 ℃、室外相对湿度达到75%~85%时,椪柑开始腐烂。基于此试验结果,可为自然库房贮藏椪柑的种植户提供更适宜的贮藏方法和最佳的销售时机,避免因春季气温迅速回升带来经济损失,同时为椪柑贮藏提供更好的气象服务,基于此,贮藏期间需密切关注气温回升变化时间,应对和减少温度回升对椪柑贮藏品质的影响。