郭素云,钟凌辉,李 媛,伍中慧
(连州市气象局,广东 连州 513400)
连州栽种水晶梨从宋代开始已有记载,1987年开始引进北方梨种进行小规模种植,1993年从国内外引进多个优质沙梨系品种接穗和苗木,培育出果面晶莹光亮和清甜多汁的果实——“水晶梨”[1,2]。目前,连州市水晶梨种植面积已达2 700 hm2,挂果面积1 773 hm2,年产量3×104t,年产值超1×108元,已成为广东省最大的水晶梨生产基地。2004年经国家和省有关部门检测,连州水晶梨认证为无公害产品,2009年被国家农业部认证A级绿色食品,2016年连州水晶梨正式成为国家农产品地理标志保护产品,2017年8月获第十八届中国绿色食品博览会金奖。为进一步提升连州水晶梨知名度,增强市场竞争力,连州市正在打造《连州水晶梨·中国气候生态优品》的“金名片”。
水晶梨属沙梨,是多年生高大乔木果树,蔷薇科梨属植物,有一定耐寒、耐旱、耐涝和耐盐碱能力,喜光喜温,适宜在较高温度条件下生长,休眠期却需要一定低温;根系发达,宜选择土层深厚和排水良好的缓坡山地种植,尤以砂质中性壤土山地最为理想,pH值在5~8.5时均可栽培[3]。梨树对气候条件有一定要求,其中温度、光照和水分是主要气候要素。
温度对水晶梨地理分布和生长发育速度均会产生影响。梨树适于种植在温暖和湿润的南部地区,生长季适宜温度为15.8℃~26.9℃、休眠期为5℃~17℃、最低气温不低于-20℃。1990年—2019年间连州市年平均气温为19.95℃,极端最低气温-6.9℃,十分适宜水晶梨生长。冬季(12月—2月)平均气温9.26℃~11.56℃,符合沙梨树冬季休眠的生长特性,若低温不足,花器发育差,花芽难以形成,这是制约广东大部分地区栽种沙梨的关键因素[4]。
根据连州市月平均气温分布图(见图1)可看出,连州市12月—次年2月温度较低,水晶梨处于休眠期;3月平均气温达到15℃,水晶梨开始萌芽开花;4月—8月平均气温逐步上升到最高28.5℃,此段时期为水晶梨开花授粉挂果期;9月—11月逐月缓慢下降梨树迎来第二次生长阶段。
图1 1990年—2019年连州市平均气温及日照时数月分布图Fig.1 The monthly distribution map of average temperature and sunshine hours in Lianzhou City from 1990 to 2019
(1)根系生长。梨树根系≥5℃开始活动,13℃~27℃最为合适,当温度>30℃或<0℃时根系停止生长。1990年—2019年连州市年平均气温均>0℃且最高≤30℃,3月—11月平均气温为14.75℃~1 6.46℃,均是根系生长旺盛时期。
(2)枝条生长。梨树生长发育都是通过叶芽的发育,冬季以芽的方式度过不良环境,当温度升高到15℃时芽开始萌发,温度继续上升,大部分的芽生长成枝条。连州市3月末4月初开始,平均温度达到15℃后逐步回升,梢叶萌发并生长。
(3)花芽分化。梨树的芽为混合芽,可成枝叶亦可成花芽,花芽分化的温度条件为21℃~29℃,最适温度为23℃~27℃。统计发现可看出连州市水晶梨4月下旬5月上旬平均温度上升到约21℃时花芽开始分化,5月—6月上升到最适温度进入花芽分化爆发期,6月底花芽基本分化完成。
(4)开花授粉。水晶梨开花温度要求>10℃,最适温度为15℃~25℃;研究表明蜜蜂在气温5℃~35℃时出巢活动,蜜蜂采蜜最适温度为15℃~25℃,但气温长期在10℃以下时,蜜蜂减少或停止出巢,温度超过35℃,蜜蜂活动明显减少[5]。连州市水晶梨初花出现在3月中下旬,盛花期在3月末—4月初,连州市3月平均气温14.75℃接近15℃的最适温度下限,4月平均温度20.24℃,符合梨花发育要求。连州市水晶梨花期期间平均气温也与蜜蜂活动最适温度相匹配,保证了梨花授粉效果。
(5)果实发育。花芽授粉受精发育为果实。5月—6月,梨果处于膨大期,水晶梨果实发育与成熟需要较高温度;7月—8月为果实成熟期,需要更进一步的高温确保果实发育成熟,而5月—8月连州市平均气温一直处于上升阶段,因此满足果实发育的温度要求。连州市海拔300~600 m的山塘、潭岭、大路边、星子、高山、龙坪和西江等乡镇7月—8月的日较差为7℃~10℃,昼夜温差大,有利于果实着色和糖分累积,从而进一步提高果实品质。
(6)二次生长。水晶梨在采摘完后,会出现第二次生长高峰期,水晶梨生根长枝为下一年挂果做好根基准备。此段时期(9月—11月)平均气温虽然在逐月下降,但因梨树没有挂果,因此也能满足生长需要。
梨树为喜光树种,水晶梨在生长过程中需要一定光照条件,树冠内,光照强度在全日照约50%以上的部分,枝、芽和果发育良好;30%~50%的部分还可以结果;30%以下部分,为非生产区。连州多年平均日照数1 438.75 h,日照百分率为33.75%,光能资源满足水晶梨生长需求。从各月平均日照时数图(见图1)可以看出,1月—3月日照时数均在100 h以下,同时受华南准静止锋影响,低温阴雨光照不足,光合作用弱梨树自身新陈代谢慢,梨树处在休眠期;4月—7月日照时数一直递增,4月梨树进入花芽分化阶段,光照条件明显改善,梨树光合作用逐步增强,为花芽分化提供能量支撑。5月—6月连州日照时数分别为109.11 h和128.53 h,且呈线性上升趋势,结合这段时期连州气温也是处于线性升温且降雨量充足状态,因此非常适合水晶梨挂果和果实增大。最大值出现在7月为202.28 h,这时期水晶梨处于成熟阶段,充足光照有利于果实上糖着色;8月—11月日照时数在7月到达顶峰后呈下降趋势,但仍处在相对较高水平,分别为191.04 h、162.75 h、156.64 h和126.90 h,这期间光照适合水晶梨第二次高峰生长。
梨树体和果实的水分占60%~90%,年需水量在1 000 mm以上,空气相对湿度要求为60%~80%。据统计连州市年降水量1 078.4~2 188.2 mm,年平均值在1 400 mm以上,雨量充沛,而空气相对湿度在70%以上,月平均空气湿度为77.8%,有利于梨树生长。连州市降雨量与相对湿度见图2,降水主要集中在4月—6月,其次是7月—8月,9月—11月雨量开始降到100 mm以下,12月最少,1月—3月雨量开始增多,而空气相对湿度的月季分布几乎随着降雨量呈正比变化。4月—6月为水晶梨果实膨大期,需要大量水分来支持果树及果实生长;而7月—8月虽然降水量减少,但降水量仍然维持在150 mm以上,这足以满足果实成熟所需水分;9月—11月梨树二次生长,对水分要求没有挂果期高;12月—1月,50~80 mm的降水量对于处于休眠期的梨树已然足够。上述分析说明连州逐月水分条件与水晶梨生长周期相匹配。
图2 连州市1990年—2019年降水量和空气相对湿度月分布图Fig.2 The monthly distribution of precipitation and relative air humidity in Lianzhou City from 1990 to 2019
据研究,梨树在流动水中20 d不致涝死,但在高氧水中,11 d即凋萎,低氧水中9 d凋萎,在死水高温下l~2 d就会死亡,水晶梨果面会因雨水过多,导致果皮角质层易破裂,果点变大,锈斑增多,病害严重。连州市1990年—2019年共有暴雨日数168 d,平均每年出现暴雨日数5.6 d,多则高达12 d,少则0 d,四季都有暴雨天气发生。30年间每5年的年均暴雨日数分别为5.5 d、4.4 d、6.4 d、4.6 d、6 d和6.4 d,呈非线性分布,说明连州市暴雨天气存在不确定性。暴雨天气往往会出现积水或洪涝,梨树会因为土壤水分过多,根系呼吸困难,树体生长会受到抑制甚至停止,严重长时间积水会导致树体死亡[6]。暴雨也会造成山区丘陵地带的水晶梨种植园水土流失,营养减少,严重影响梨的品质和产量。保持果园排水通畅,及时排出园内积水,避免烂根影响树体生命,待土壤干爽后,抓紧时间全园中耕,尽早培土护根,对树体适度修剪,早施有机肥料,快速补充营养恢复树势。气象部门要做好水晶梨生产的精细化气象服务,果农应及时关注天气预报,根据天气变化情况提前做好防御措施,保证果树不会因强降水造成过度积水进而影响存活和果实品质。
温度对水晶梨的生长发育,尤其是对其抽芽和开花授粉有明显影响。连州市处于粤北山区,冬季南下强冷空气会带来寒冷天气,通常会有霜冻和冰冻等气象灾害。连州市1990年—2019年平均霜冻日为7.6 d,初霜日在11月上旬—2月上旬,终霜日在1月上旬—3月中旬,水晶梨在越冬休眠期和萌芽期均可能受到冻害,极端低温过低或持续时间过长,冻害会越严重,因此勿选择地势低洼、积水难排和冷空气易进难出的峡谷地段。应充分利用地形等小气候优越性建园,及时关注冻害天气预报,在出现霜冻的前1 d给梨园灌水,减缓夜晚长波辐射散热程度,提高地温,冻后适时补救,剪除受冻害枝条,锯口涂上保护层并包扎薄膜,树干用石灰水涂白,包扎稻草,树基部培土,保护根系。
连州市降水较充沛,但存在季节性分布不均现象,其中伏秋旱常有发生。从连州市1990年—2019年气象数据看出,连州从7月开始,雨量和雨日都明显减少,此时也处于高温状态,因此易产生高温干旱灾害。7月之后的梨树虽然不需要大量水分,但也处于生长期,如遇上重度干旱,树体也会受到极大影响,如出现提早落叶等,不能出现二次生长高峰期,会影响来年产量及果品质量[7]。建园应考虑水源问题,做好排灌及蓄水池,使果园整个排涝及灌溉系统科学完整。以保叶为中心,加强修剪,减少无用枝消耗的养分;预防开二次花,在采摘果实内一周施肥,让树体营养均衡,防止梨树提早落叶。适时进行灌溉喷水,条件允许的可采取滴灌等节水技术,使梨树安全度过旱季。
连州市属中亚热带季风性湿润气候区,昼夜温差大,温、光和水资源丰富,四季分明,气候温和,雨量充沛,适宜水晶梨生长生产,可因地制宜开展有计划和有规模地种植。
根据分析连州主要的气象灾害会对水晶梨的产生影响,建议果农应该及时关注天气预报,并做好应对措施;同时气象部门也应该提高各乡镇精细化气象服务水平,通过微信群和短信等方式及时传递水晶梨气象服务信息。