“气候好”农产品贵德软梨评价指标研究

2022-08-22 10:38张海静
中国农学通报 2022年23期
关键词:梨树气象灾害

钟 存,魏 鹏,张海静

(1青海省贵德县气象局,青海 贵德 811799;2青海省海南藏族自治州气象局,青海 共和 813099)

0 引言

青海省地域广阔,地貌以山地为主,兼有平地和丘陵,地形差异显著。青海省气候多样,青海黄河两岸和湟水流域的乐都、民和、贵德、循化、同仁、化隆及尖扎等地均种植梨,其中贵德、乐都和民和为青海梨的主产区。贵德县位于青海省海南州州境东北部,境域处于黄土高原与青藏高原的过渡地带。黄河自西向东横贯县境中北部,全境沟壑纵横,山川相间,呈现多级河流阶地和盆地丘陵地貌。处于黄河流域的贵德县热量条件好,光照时间长,自古以来有种植果树的传统[1-3]。该县地势南北高,中间低,形成四山环抱的河谷盆地。境内具有丹山碧水蜿蜒相依,多元人文交融共存,田园风光层林尽染的独特魅力,据记载县内果树栽培有300多年历史,主要在海拔2600 m以下的川暖地区栽植,素有“瓜果之乡”和“高原梨都”的美称。主要种植有梨、苹果、杏、桃、李子、樱桃、葡萄、桑葚、核桃、枣等。其中梨的品种最多,有34个品种,有传统品种长把梨、软梨、冬果梨和酸梨等,20世纪90年代引进了香水梨、黄巴梨和早生酥梨等新品种[4-5],贵德地区果园主要集中在贵德黄河流域地区[6-7]。

近年来,为了提高贵德梨树种植的经济效益,贵德县农牧局先后为贵德软梨和长把梨申请了地方地理标志产品。青海省气象局在气象服务中,为提高农产品经济效益开展青海省农产品气候品质认定,积极申报青海省“气候好”农牧产品。从2020年开始,贵德气象局也在上级部门的指导下,开展了贵德“气候好”农产品认定工作,本研究从贵德名优农产品及贵德地理标志产品中,选取软梨为“气候好”农产品认定对象,分析软梨生长期气象因子对品质的影响,开展指标确定,评价贵德软梨品质,为今后“气候好”农产品认定奠定基础。

1 资料来源及方法

选取2017—2020年贵德国家基本站和贵德河阴镇郭拉村区域站的气温、降水、日照时数等要素资料。认证方法为目前普遍采取的综合考虑影响农产品生长的生态适应性、当年的气候条件、管理水平和当年水果品质情况所占的比重,赋予不同的权重而获得[8-9],见式(1)。

X1表示该区气候适宜性得分;X2表示该区当年气象条件适宜性得分,包括α和β两部分:X2=α-β,综合考虑软梨生长期内气候要素对生长发育是否适宜认证得分为α,同时考虑软梨生长期内气象灾害对其品质影响认证得分为β;X3为软梨果园生长生态环境因素得分。选取地点为贵德县园艺场果园,软梨产地果园中的土壤地貌、周边环境好、标准化生产技术作为优质软梨生产环境认证因子。

2 结果分析

2.1 贵德梨树种植分布

《2019年贵德县统计年鉴》显示,贵德现种植果树主要有梨树、杏树、苹果树和桃树等。2019年主要果树种植面积为333 hm2,其中梨园种植面积为81.6 hm2,零星梨树447200株。全县2019年年产水果3242794 kg,其中产梨1287000 kg。贵德梨树品种有软梨、长把梨和冬果等传统果品以及红、黄巴梨等引进新品。具体数据见表1、2。

表1 贵德县2019年水果及坚果产量表 kg

选取对梨树生长影响的气象因子和地理环境因子,在ArcGIS软件中做贵德梨树种植区划图,与实际调查的种植区对比,优化各因子得到贵德梨树种植适宜性区划指标为:年平均气温指标、海拔高度和≥0℃积温。其中海拔高度h:h<2400 m,适宜;2400 m≤h≤2600 m,较适宜;h>2600 m,不适宜;年平均气温T:T≥6℃,适宜区;4℃≤T≤6℃,较适宜区;T<4℃,不适宜区;≥0℃积温t:t≥3200℃适宜,t在2800~3200℃较适宜,t<2800℃不适宜。梨树种植在黄河流域及黄河支河流域海拔高度低于2600 m的沟壑区,适宜区主要集中于黄河流域的贵德河西镇大部、河阴镇、河东乡大部,拉西瓦镇处于黄河流域的部分村,尕让乡阿什贡、松巴等地区;拉西瓦镇南部的浪麻河、叶后浪河和后浪河流域,河西镇黄河流域外的部分区域,尕让乡南部的农春河流域,新街乡莫渠沟河流域,常牧镇高红崖河流域及东河流域为较适宜区。拉西瓦镇北部、尕让乡北部、常牧镇南部、新街乡南部和河东乡东部高山区均为不适宜区(图1)。

图1 贵德县梨树种植区划图

表2 贵德县梨和杏品种一览表

2.2 确定果实气候品质的分析标准

W表示认证得分,划分标准如表3所示。

表3 贵德果树气候品质认证等级评分标准

3 软梨气候品质认定评分

开展气候品质认证的农产品必须是来源于认证区域内的农业的初级产品。同时应当符合下列条件:产品具有独特的品质特性或特定的生产方式;产品品质特色主要取决于独特的自然生态环境、气象条件;产品具有一定规模并在限定的生产区域范围;产地环境、产品质量符合国家强制性技术规范要求。对于水果类进行气候品质认证有两种方法,一种是选取果品中果实单果重、果径(横径)、硬度、可溶性固形物和可滴定酸含量等品质要素划分为特优、优、良好、一般4个等级[10-13]。一种是采用张向荣等根据猕猴桃生长期受到不同气候因素的影响状况及影响程度[14-16],按照权重赋值法建立了气候资源评分公式。

根据贵德软梨农产品地理标志申报材料中数据,软梨的品质指标为:单果重100 g、果实中总糖含量≥4.45%、干物质含量≥10.49%、粗脂肪含量≥20.22%、VC含量≥105.49 mg/100 g。但在研究中,评定中无测定果品指标的精密仪器,故采用权重赋值法建立评定模型。将贵德软梨气候品质认证等级划分为4级,按优劣顺序分别为特优、优、良好、一般。以软梨精细化气候适宜区划为基础,综合考虑影响生产和品质的生态适应性、当年的气候条件、气象灾害和管理水平所占的比重,赋予不同的权重。

3.1 X1评分

X1表示贵德梨气候适宜性区划指标,权重为30%。适宜区、较适宜区、不适宜区分别得分为100、90、80分。选取2020年贵德河阴镇邓家村县园艺场的软梨进行气候认证评分。邓家村离河阴镇郭拉村区域站1 km,从区划图看县园艺场位于贵德梨树种植适宜区,评分为100分。具体数据如表4。

表4 2020年软梨气候品质认定两地的X1评分表

3.2 X2评分

X2代表本年度软梨生长气象条件评分,权重为50%。X2=a-β,a为气候资源评分,β为气象灾害评分。软梨生长主要物候期分为萌芽期:3月中旬—4月上旬,开花期:4月中旬至下旬,新梢生长幼果膨大期:5月,果实膨大期:7—8月,成熟期:9月。具体气象要素值如表5所示。

表5 贵德县园艺场软梨2020年物候期主要气象要素与历年同期值(2017—2019年)对比表

3.2.1a评分 结合气象条件对贵德软梨生长关键期影响,a=0.3a1+0.3a2+0.2a3+0.2a4,其中a1表示软梨开始生长至成熟期的日照时数评分值(权重30%)。光照好,则梨的单果重量、可溶性固形物、总糖均较高。从软梨开始生长至成熟,即从3月中旬—9月的日照时数评分值。引用文献[17]的公式,见式(2)、(3)。

式中,Si为当年第i旬日照时数,为历年同期日照时数平均值。

2020年贵德县园艺场软梨从3月中旬开始萌芽生长至9月下旬果实成熟期日照时数为1397.3 h,比历年同期偏少,根据a1公式计算得92分。

表6 贵德县园艺场软梨开始生长至成熟期间气候资源评分值一览表

a2表示8—9月平均气温日较差评分值(权重30%),贵德软梨在8—9月果实膨大,较大的昼夜日较差有益于梨后期生长糖的转化及芳香物质的形成。白天温度高,梨叶通过光合作用制造大量有机物,夜间温度低,树叶呼吸作用减弱,消耗少,有利于糖分积累,酸度降低,口感好。引用文献[17]中公式计算,见式(4)、(5)。

式中qi为当年第i旬平均昼夜温差。

通过计算期间的气温日较差与历年的比较,2020年8—9月期间日较差大于12℃,根据引用公式评定得分100分。

a3表示花期平均最高气温评分值(权重20%)。梨在10℃以上开始开花,适宜气温为15~25℃。引用文献[17]公式,选取郭拉村区域站4月中旬至下旬的最高气温平均值评分。计算见式(6)、(7)。

式中,A为花期逐日最高气温评分,T为逐日最高气温,T<10℃或T>30℃均会造成受灾,评分为0。

2020年贵德软梨开花始期为4月14日,4月16日达到盛花期,4月27日为开花末期,开花持续12天,2017年开花时间为4月11日—27日,2018年为4月3日—26日,2019年为4月8日—27日。根据2020年软梨始花期至开花末期的最高气温依据公式条件,打分见表7,贵德县园艺场软梨a3综合评分为92分。

表7 贵德县园艺场a3评分一览表

a4表示3月中旬—9月≥0℃积温评分值(权重20%)。梨树喜温,生育期需要较高温度,热量条件是植物生长的因子之一,热量不仅影响果树的生长发育及生理活动[18-20],还影响果实的含糖量、果形和产量,热量的偏多偏少都会造成果实偏小及质量差[21],产量下降[22-23],影响销售价格。文献[17]中,采用≥10℃积温为a4评分指标,但在贵德春季气温变化幅度大,通过资料分析,日平均气温稳定通过10℃初日,在年份上相差大,有个别年份梨树开始生长至开花期间,日平均气温还未稳定通过10℃。稳定通过0℃初日年份间差异小,故选用≥0℃积温指标。按照文献17中评分条件,本年度≥0℃积温在±10%以内,为适宜评分100分,在适宜条件的±(10%~15%)为95分,在适宜条件的±15%为90分,适宜条件的±20%为80分,在适宜条件的±25%为60分。

2020年贵德县园艺场软梨开始生长至9月下旬成熟≥0℃积温为3001.4℃,与历年平均相比偏少3%,在适宜的-10%内,得分100分。

3.2.2β评分β分为当年梨树生长期内气象灾害对其品质影响认证得分,根据各生育期不良气象条件出现情况打分。因作物对逆境有一定的耐受能力,因此不良气象条件的影响应低于100分。梨树生长发育过程中,春季晚霜冻及低温冻害、干旱对梨树品质及产量的影响较大[24-26]。夏季有干旱、连阴雨、冰雹、秋季有连阴雨等灾害。根据生长过程中不同生育期气象灾害出现情况对β进行打分,每一生育期的满分为20分,无气候灾害为0分,轻度至中度气象灾害为10分,重度气象灾害为20分,根据此原则得到表8(β评分标准)。β=β1+β2+β3+β4+β5,β1为萌芽期气象灾害,β2为开花期气象灾害,β3为新梢生长幼果膨大期气象灾害,β4为果实膨大期气象灾害,β5为成熟期气象灾害。

表8 贵德软梨气象灾害评分标准

2020年软梨在花芽膨大期3月24日—5月10日初果期,最低气温8天为轻霜冻灾害,1天为重霜冻灾害,其他时期无气象灾害,按照出现的天数比例计算评分,β最后得分为4分,具体数据见表9。

表9 β评分结果表

3.3 X3评分

X3为梨园生长生态环境因素得分。选取产地周边环境、标准化生产技术、土壤地貌作为优质梨生产环境认证因子。河阴镇邓家村所在的县园艺场四周为农村和农田,周边没有工业生产,环境条件优越。产地土壤为沙壤土,特别适合梨树的生长。土壤结构疏松、富含腐殖质的自然条件。通过实地走访调查,园艺场有标准化生产技术和管理措施,综合分析0.2X3项得分为19.3分(表10)。

表10 X3评分情况表

3.4 W综合评分

综合以上3项得分,县园艺场2020年软梨气候品质得分为95.3分。按照农产品“气候好”认证标准,认定贵德县园艺场光热资源丰富、水分条件适宜、光热水匹配良好、气候优势明显,有利于优质软梨生产。通过分析2020年气象条件,认定贵德县园艺场2020年出产的贵德软梨气候品质等级为“特优”。

4 结论与讨论

(1)2019年贵德县主要果树种植面积为333 hm²,其中梨园面积为81.6 hm²,零星梨树447200株。年产梨为1287000 kg。梨树品种有软梨、长把梨和冬果等传统果品,红、黄巴梨等引进新品。利用年平均气温指标、海拔高度和≥0℃积温指标进行梨树种植区划,贵德梨树主要分布在海拔小于2400 m黄河流域地区。

(2)采用权重赋值法建立评定模型。将贵德软梨气候品质认证等级划分为四级,按优劣顺序分别为特优、优、良好、一般。以软梨精细化气候适宜区划为基础,综合考虑影响生产和品质的生态适应性、当年的气候条件、气象灾害和管理水平所占的比重,赋予不同的权重。

(3)对贵德县园艺场软梨利用综合得分式评分:W=0.3X1+0.5X2+0.2X3,其中X1表示该地气候适宜性,得分100分;X2表示该区当年气象条件适宜性得分,包括α和β两部分:X2=α-β,综合考虑软梨生长期内气候要素对生长发育是否适宜认证得分为α,同时考虑软梨生长期内气象灾害对其品质影响认证得分为β,X2得分92分;X3为软梨果园生长生态环境因素,得分96.7分。

(4)贵德县园艺场2020年软梨气候品质综合得分为95.3分。按照农产品“气候好”认证标准,认定贵德县园艺场2020年出产的贵德软梨气候品质等级为“特优”。

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