北京红富士苹果气候品质评价标准研究

徐柳溪，丁立芳，李秋月

（1.北京市密云区气象局，北京 101500；2.北京市气候中心，北京 100089）

品质作为农产品等级划分的重要指标，直接影响到农产品的商业价值[1]，北京地区自2017年开展红富士苹果气候品质评价工作以来，红富士苹果气候品质指标和指数模型在不同区域的普适性有待进一步确定，各地区的苹果气候品质评价工作缺乏相对统一的评价标准，致使评价结果在各地区无法比较，制定标准有利于业务统一、简化管理，使苹果气候品质评价走向规范化、标准化、科学化，经得起实践检验与社会监督。挖掘地方特色农产品气候资源禀赋，提升气象为农服务能力，助力乡村振兴，把气候品质评价工作打造成服务地方生态文明建设的特色品牌。本文分析北京红富士苹果主要产区密云、昌平、怀柔和顺义区的气象数据，确定影响红富士苹果气候品质的关键气象因子，制定北京红富士苹果气候品质评价技术方法及评价标准，为北京红富士苹果气候品质评价提供科学依据。

1 资料与方法

1.1 资料

本文所用的气象数据包括密云国家基准气候站，昌平、怀柔、顺义国家观测站1991-2020年的平均温度、最高温度、最低温度、降水量和日照时数等。红富士苹果等级指标依据地方标准DB11/T 599—2016《北京主要鲜果等级》[2]。

1.2 研究方法

通过查阅文献、专家咨询和实地调研等方法，走访调研果园管理者，了解苹果生长期情况、品质形成关键期气候特点和关键气候因子、主要影响的气象灾害等内容。同时采用主成分分析法、加权求和等方法，确定苹果品质与气象条件的关系及各气象要素对品质的影响权重，最终建立红富士苹果气候品质评价指标标准。建立的评价模型以果树生产立地条件、生长气候资源和气象灾害、果园管理水平为主要评价指标，用加权评分法对当年苹果气候品质进行综合评定，并将气候品质分为特优和优，当评分结果低于80分时，不予评定。

2 红富士苹果气候品质评价技术方法研究

2.1 红富士苹果气候品质评价模型建立

采用加权评分方法，对果品品质进行综合评价，评价要素包含果品经营主体立地条件X1（权重20%），当年果品生长气候条件X2（权重50%）和生产管理水平X3（权重30%）。

综合评定模型为：

W=0.2X1+0.5X2+0.3X3，

式中，W表示评价得分，W≥80分，为优；W≥90分，为特优；W＜80分，不评定。

2.2 果品生产立地条件（X1）

立地条件是指植物生长所需的气候、地貌、土壤条件等各种外部因子的综合体现。

2.3 红富士苹果生长气候条件指标（X2）

红富士苹果生长气候条件包括当年生长气候资源（α）和气象灾害（β）两大部分，生长气候条件评价模型为：

X2=α-β。

2.3.1 生长气候资源气象因子（α）指标分析

红富士苹果一般于4月清明前后进入萌芽期，4月下旬至5月上旬为开花期，随后进入坐果期，6月上旬至9月中旬为果实生长期、膨大期，9月下旬至10月下旬为着色期，10月下旬进入收获期，11月初落叶。红富士苹果生育期分为萌芽期、开花期、坐果期、果实生长期、膨大期、着色期、休眠期。苹果生长气候资源评分公式为：

式中，αn分别为苹果生长期平均气温、果实膨大期降水量、着色期日较差及着色期日照时数，an为对应要素的权重值（表 1）。

表1 气候资源评价指标说明

2.3.2 气象灾害指标（β）分析

苹果生长期气象灾害评分公式为：

式中，βn为影响富士苹果品质主要气象灾害指标，包括花期冻害、花期连阴雨、冰雹及着色期寡照，bn为各灾害指标的权重。

由表2可知：

表2 苹果生长期气象灾害指标

花期冻害（β1）：4月下旬至5月下旬为开花期，苹果花期的受冻临界温度为-1.6～-2.2℃，花蕾-2.75～-3.85℃，花期出现霜冻，导致苹果花或花蕾受冻脱落，会对果树生产造成重大危害[3]。

花期连阴雨（β2）：花期连续出现连阴雨会影响花期时间[4]。

冰雹（β3）：冰雹一般出现在6-9月，冰雹易造成苹果树叶、果实受损，果面凹凸不平，影响品质。

着色期寡照（β4）：套袋苹果一般在9月中下旬开始摘袋，去袋后，遭受连阴雨天气不利于果实着色，降低果实风味。

2.4 生产管理水平分析（X3）

生产管理水平主要从果品生产技术标准与安全生产规范制定执行情况（γ1）、当年果品“无公害、绿色、有机”认证情况（γ2）、品质指标现场抽检情况（γ3）三方面综合分析。

3 红富士苹果气候品质等级划分及评分标准

3.1 果品生产立地条件评分标准

根据立地条件对果品生产的影响，将其划分为适宜（100分）、基本适宜（90分）和不适宜（80分）3个等级。

3.2 红富士苹果生长气候条件评分标准

应用主成分分析法、熵权法、专家评分法等[5]，确定红富士苹果气候品质评价关键气象因子权重系数和气候品质评价指数等级划分标准。

生长气候资源（α）评分公式为：

α=0.2α1+0.2α2+0.3α3+0.3α4。（表 3）。

表3 气象条件评分标准

气象灾害（β）评分公式为：

β=0.2β1+0.2β2+0.3β3+0.3β4。（表 4）。

表4 气象灾害评分标准

3.3 生产管理条件评分标准

评分计算公式为：

X3=0.6γ1+0.2γ2+0.2γ3。（表 5）。

表5 生产管理条件评分标准

4 结论与讨论

根据果品生产立地条件、生长气候条件和生产管理水平构建红富士苹果气候品质评价模型。本文采用苹果主产区气象数据，基本代表着适宜苹果生长的气候条件，通过分析历史和当年气象资料，运用主成分分析法、熵权法、专家评分法等筛选出果实生长期平均气温、果实膨大期累计降水量、着色期气温日较差、着色期累计日照时数、花期冻害、花期连阴雨、冰雹和着色期寡照是影响红富士苹果品质的主要气候条件。根据气候条件与品质形成的关系，制定苹果气候品质等级划分及评分标准，建立统一的气候品质评价模型，确保评价要求、评价方式和等级划分的一致性。气候品质评价不仅增加农产品附加值，提供市场竞争力，而且有利于推动农业种植户了解气候与农产品之间的关系，在今后的生产上趋利避害，提高农产品品质。

本研究探索了气候资源与果品品质的相关性，初步建立了红富士苹果气候品质评价标准，但是影响果品品质的气象因子很多，本研究只是筛选了关键影响因子，田间调查结论及表征品质的理化指标多来源于果园管理者，缺少相关验证性实验，从而影响到气候品质评价标准的严谨性。下一步，不断积累红富士苹果物候期观测资料，开展果品品质理化指标试验、历史气候品质回溯评估，在实践应用中不断完善。