李鑫京,李苏霞,原廷泽,李红珍
1.山西省河津市气象局;2.山西省芮城县气象局;3.山西省稷山县气象局
稷山板枣产区主要在稷山县稷峰镇的丘陵地区,板枣皮薄、核小、汁甜、肉厚、营养丰富,2019年11月15日,入选中国农业品牌目录。栽植总面积15.3万亩、345.52万余株,属于稷山县的支柱产业。但是在板枣的成熟期,板枣受连阴雨的影响较大。连阴雨出现时,日照少,空气湿度大,会导致板枣开裂霉烂。连阴雨已成为稷山地区板枣生长的主要气象灾害之一。因此,探讨连阴雨的影响,确定稷山板枣连阴雨成灾指标,对开展连阴雨灾害监测预警与影响评估,以及耐受种质的鉴定与选育以及果业措施改进等具有重要意义。
连阴雨又称梅雨、黄梅天。参照山西气象部门天气标准,连阴雨的统计标准定义为;连续阴天和连续降雨日数≥5天,每天日照小于等于3小时(允许其中一天日照≥3小时),但过程开始和结束日降水量必须≥0.1毫米,过程降雨量麦收期和秋收期≥30毫米,春季≥20毫米的天气过程。连阴雨天气的出现主要受天气系统季节性分布的影响,但其对农业造成的危害则与农业生产的季节性密不可分,因此连阴雨的时空分布呈现出明显的季节性与地域性。7天以上的连阴雨则为长连阴雨天气过程。持续的连阴雨可以造成连续低温冷害和洪涝灾害,对农业生产造成危害。连阴雨四季都可能出现,不同季节的连阴雨对农业造成的影响不同,其中以春、秋两季的连阴雨对农业生产影响较大。根据连阴雨的发生时段对作物生长发育的影响,又可划分为春播期连阴雨、开花期连阴雨和收获期连阴雨。
(1)连阴雨的形成原因:连阴雨的出现与影响中国雨带迁移的西风带和副热带高压系统的季节性变化有关,连阴雨天气出现的区域也有明显的季节变化,从冬季过渡到夏季时,连阴雨的雨区由南向北推移;从夏季到冬季时,则由北向南推移,与雨带位移的特点相一致。
(2)连阴雨的致灾指标:针对不同农事阶段,各地又对连阴雨有不同的定义,例如在山西秋季连阴雨被称为秋淋,规定8月下旬—10月中旬期间,日降水量≥0.1mm,连续降雨日≥4天,总降水量≥20mm,为一次连阴雨过程。综合考虑秋季连阴雨持续时间、出现次数、降水量合计等因素,划分为弱秋淋、中秋淋和强秋淋,其中:秋季出现1~2次短连阴雨过程,降水量合计≤40mm,为弱秋淋;秋季有≤2次中等程度的连阴雨过程,40mm<降水量合计≤80mm,为中秋淋;秋季出现≥3次中等程度的连阴雨过程或≥1次长连阴雨过程,降水量合计>80mm,则为强秋淋。
采用稷山县国家气象观测站近30年的气象资料,县果业中心提供的多年板枣产量资料,以及稷山县板枣示范园枣田中的农田小气候仪采集的当年实时数据,分析我站近30年气象资料的变化趋势;制作历年板枣产量与气象资料变化趋势图;结合当年实时数据分析灾害指标。
由于稷山县果业中心成立较晚,早年资料流失,故只能对近十年板枣产量资料来进行研究。
稷山板枣的成熟期为8月中下旬到9月底共50天左右,通常在这个时期,降水次数少,空气湿度<60%,少雨多晴、昼夜温差大的天气条件,有利于板枣成熟。而连阴雨天气时,低温寡照,湿度变大,导致空气流动缓慢,板枣内部水分挤压,呼吸受抑,代谢速度减慢,极其容易造成板枣开裂、霉烂,严重时则会影响板枣的产量、品质。每年板枣成熟采摘期的天气情况,是枣农最为关注的,直接影响板枣的质量、产量,可以直接决定板枣是否可以丰收,此时若出现连阴雨天气过程,则会导致不同程度的果裂果烂,从而影响产量,减少枣农收入。
从稷山30年连阴雨次数曲线图上看(图1),可以分析出稷山近30年的连阴雨次数的平均状况以及转念波动变化状况。2021年是稷山连阴雨次数最多的年份;从曲线图整体上来看,呈现一个10年左右的大波动变化,并且极端性越来越强,间隔时间也越来越没有规律;1998年至2006年九年间每年都会出现连阴雨天气过程,从2011年开始,极端性增加,不确定因素越来越大。如2021年9月的连绵阴雨,连阴雨的极端性进一步加大,灾害突发性、致灾性增强。
图1 稷山30年秋季连阴雨次数变化曲线图
1991—2021年,稷山县成熟采摘期的连阴雨共出现167天,持续日数最长的年份为2021年,长达20天;其次,1992年达18天;2014年出现15天(表1)。成熟采摘期连阴雨持续日数多会对板枣产生影响,连阴雨过程中,云层遮蔽,会导致空气流动缓慢,湿度变大,日照减少,蒸发几近停止,板枣果实内部水分长期饱和,表皮细胞间隙变大,容易形成板枣开裂。板枣成熟采摘期降水日数越多,低温寡照、空气湿度大,几无蒸发的现象会越来越严重,板枣内的水分长期饱和,极其容易形成板枣开裂,大大降低了板枣的经济效益。连阴雨天气过程持续时间越长,枣果裂变越严重。根据稷山县的板枣产量资料统计,当板枣进入9月中下旬时,连阴雨天气出现5d或以上时,70%以上裂变,20%出现霉烂;出现7d或以上,90%以上裂变,60%出现霉烂;出现9d或以上,100%出现裂变,90%出现霉烂。例如:2021年秋季出现持续近一个月的连阴雨天气过程,板枣100%裂变,90%以上霉烂,造成稷山板枣大面积绝收。结合板枣产量结果对比分析发现(图2),2011、2014、2019、2020年板枣裂果率高、霉烂比例大,产量低,2021年几乎绝收。
表1 1991-2021稷山8-9月连阴雨概况
图2 板枣产量与连阴雨日数变化曲线图
一年中成熟采摘期连阴雨过程总降水量越大,云层遮蔽,空气湿度大,蒸发减少,板枣长期被雨水侵蚀,内部的水分饱和,板枣内部果肉迅速膨胀,而果皮的生长速度跟不上果实的膨大速度,撑破果皮产生裂果,降水日数延长进而形成烂果,影响产量。从表1可以看出,1991—2021年,稷山县成熟采摘期连阴雨过程总降水量≥50.0mm的年份分别是:1992、1999、2000、2001、2002、2003、2005、2010、2011、2014、2019、2020、2021年。结合有板枣产量数据的十年对比分析(图3),2011、2014年连阴雨日数长,总降水量大,板枣产量低;2018年连阴雨日数长,但总降水量小,板枣产量仍然很高;2019、2020年由于政府应对及时,搭建的防裂遮雨棚效果较好,板枣总产量相对损失较小;而2021年不仅连阴雨日数长,而且总降水量大,板枣几乎绝收。
图3 板枣产量与连阴雨总降水量变化曲线图
在整个板枣的成熟采摘期,连阴雨天气过程出现越晚,造成板枣开裂霉烂越严重。有板枣产量数据的十年来,可采成熟期的连阴雨,有3次出现在8月中下旬,有2次出现在9月上旬,4次出现在9月中旬,2021年从8月下旬开始到10月上旬均为连阴雨。8月中下旬的连阴雨过程对板枣开裂霉烂影响相对较轻。2011、2014、2019、2021年的连阴雨天气过程均出现在9月中旬,造成的板枣开裂霉烂也最多。如:2011年9月9日—9月13日、9月16日—19日;2014年9月6日至17日,受较稳定副热带高压外围暖湿气流、贝湖以西冷高压东移南下以及低层偏东气流共同影响,所造成的连阴雨天气出现时间晚,过程长,总降水量大,板枣几乎全部开裂霉烂,板枣受灾8万余亩,降低了经济效益,形成了非常严重的连阴雨灾害。
板枣喜欢强光照射,日照不足会明显影响板枣的生长以及结果,尤其是板枣成熟期的日照时数对板枣的着色以及糖分的累积有着很直接的影响。连阴雨天气过程出现时,太阳被云层遮挡,连续寡照随即相伴产生,对枣树的生长发育不利,导致板枣表面的水分蒸发缓慢,时间越久板枣开裂就会越明显。在板枣产量最低的2011年、2014年和2021年的9月份,日照时数为104.4小时、113.6小时、138.6小时,为近十年来日照时数最少的三年。而在几乎绝收的2021年,长达20天的连阴雨过程中,日照时数总共只有24小时,可见日照时数对板枣的产量影响之大。
(1)稷山板枣能否丰产,有无成灾,以及成灾的严重程度,决定于8月中旬到9月底这50d左右时间内的连阴雨天气情况。8月中下旬的连阴雨天气过程对板枣开裂霉烂影响程度相对较小,9月份的连阴雨天气过程对枣果开裂霉烂影响严重。连阴雨时降雨量越大,板枣产量影响越大;反之,影响越小。连阴雨持续时间越长,板枣产量影响越大;反之,影响越小。日照时数的长短影响板枣的品质与产量,日照时数达到板枣生长所需的条件,板枣就能丰产,否则,无论板枣的质量还是产量,都会相应降低。总之,连阴雨发生的次数越多、持续时间越长、出现时间越晚、日照时数越短,板枣开裂霉烂的程度就会越严重。
(2)根据连阴雨的影响程度,将板枣致灾因子划分为五级∶一级轻微灾害,8月中下旬有持续阴雨天气2-3天,板枣开裂两成左右;二级轻灾,9月有持续阴雨天气在4天以内的连续性降水,板枣开裂三成上下;三级重灾,9月有连阴雨时间在5天以内的降水,累计板枣开裂五成左右;四级特重灾,9月中下旬出现5-7天持续间歇性多天连阴雨(前期已有阴雨天气,间隔1~2天后又出现了三天以上连阴雨天气),累计板枣开裂七成或以上;五级特大重灾,9月出现7天以上持续间歇性多天连阴雨(2021年9月连阴雨超过15天,导致全年板枣几乎绝收),累计板枣开裂霉烂九成以上。
(3)从气象角度上讲,建立板枣成熟期连阴雨预测预警模式,通过当地的预报预警发布平台,通过电子显示屏、北斗大喇叭、手机短息、地方融媒、电视台等平台,提前为当地县委县政府、枣业中心以及板枣公园等滚动播放连阴雨天气过程预报预警信息。当预测致灾因子为一级时,提醒枣农提前收获早熟品种,是减少板枣裂果损失的有效途径;当致灾因子为二级时,提醒枣农提前收获早熟品种,并在枣树地面铺设地膜,低洼处设置排水沟,引导雨水排出,减轻根系的水分吸收;当致灾因子为三级时,提前滚动播放连阴雨天气预测预警信息,提醒枣农及时搭建防裂遮雨棚,这个方法可以避免雨水对板枣的雨淋侵蚀,同时可以控制根系,减少水分的吸收,从而降低板枣开裂霉烂程度;致灾因子达到四五级时,每天滚动播放连阴雨天气预测预警信息,督促枣农及早采摘,提前收获,从而降低损失。