杨爱琴 贺芬芬 孙智辉 刘志超
摘要 利用延安市13個国家气象观测站2021年和1981—2010年气象观测资料进行对比,分析了2021年气象条件对延安苹果生产的影响。结果表明,2021年延安市苹果主要生育期平均气温正常略偏高、降水偏多、光照偏少。4月开花期较常年同期提前7~10 d,花期出现低温冻害,6月下旬至8月中旬,出现了高温、干旱叠加天气,9月下旬至10月上旬出现了连阴雨天气过程。主要气象灾害有低温冻害、高温、干旱、冰雹、秋淋。在苹果的生长发育期,总体气象条件利于苹果坐果、幼果及第一次膨大的生长,不利于苹果二次膨大生长,着色成熟期由于阴雨天气影响,采摘时间较常年推迟。综合气象条件分析,2021年延安市气象条件对苹果生产利大于弊。
关键词 气象条件;苹果生产;延安市
中图分类号:S661.1 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2023)02–0064-03
延安位于陕西省黄土高原腹地,是我国发育最为典型的黄土高原地区。沟、壑、塬、梁和峁等地貌并举,属于大陆性半干旱气候[1]。延安四季分明、日照充足、昼夜温差大、年均无霜期170 d,年均气温8.3~10.8 ℃,年均日照时数2 138~2 510 h,年均降水量504.1 mm左右,是世界优质苹果生产7项指标完全符合的地区,是国内外专家公认的世界最佳苹果优生区的核心地带。苹果已成为延安规模最大、覆盖面最广、持续效益时间最长、对农民增收和农村经济发展的带动作用最强的农业第一大支柱产业[2]。截至2020年年底,延安苹果种植面积达到26.5万hm2,是中国种植苹果面积最大的地级市;延安苹果总产量达到370.39万t,占全国总产量的1/9,占全球总产量的1/20;延安农村居民人均可支配收入12 845元,果业收入占农村居民人均收入的 65%[3]。影响苹果生长的气象灾害有花期低温冻害、干旱、冰雹、连阴雨等[4-11]。孙智辉等[12-16]研究了延安气候或气象条件对苹果某一生长期的影响,但对苹果整个生育期的影响研究很少。本研究通过分析2021年延安气象条件对苹果生产的影响,对提高气象服务水平,合理利用气候资源,促进延安地区苹果产量与品质的提高具有重要意义。
1 资料来源
从陕西省一体化农业气象业务平台获取延安市2021年13个国家气象观测站数据和1981—2010年气候统计数据。低温冻害和冰雹灾情数据来源于延安市农业农村局灾后调查统计结果。
2 2021年延安气候概况
2.1 热量资源
2021年延安市年平均气温10.3 ℃,较历史同期偏高0.6 ℃,属于正常略偏高年份。各县区年平均气温8.7~11.5 ℃,宝塔区较历史同期基本持平,其余各县区较历史同期偏高0.2~1.3 ℃。
2020年11月—2021年3月,延安月平均气温分别为3.5、-5.8、-5.2、1.8、7.3 ℃,与历年同期比较,分别偏高1.2、1.8、1.4、0.5、3.4、3.0 ℃。气温持续偏高,使地温快速回升,满足苹果树生长需求,有助于果树孕蕾,花期提前。毛明策等[17]研究表明,苹果花期的早晚与冬后≥0 ℃的积温有关,积温越高,花期越早。2020年11月—2021年3月,延安市≥0 ℃的平均积温为423.5 ℃·d,较历年同期(260.9 ℃·d)明显偏高,造成花期较历年(苹果始花期在4月中下旬)提前7~10 d。
2021年延安市苹果主要生育期(2021年4月上旬—10上旬)≥10 ℃平均积温为3 409.4 ℃·d(常年同期3 363.6 ℃·d),与常年同期值比较偏多45.8 ℃·d,由此可见,2021年的苹果生长期热量条件较历年同期偏多。
2021年延安市苹果主要生育期旬平均气温与常年同期值比较(图1、图2),有7旬平均气温低于常年值,分别为:4月上、中、下旬,5月上、中、下旬,8月下旬。其他各旬气温接近常年值或高于常年值。4—5月各旬平均气温虽低于常年值,但大部分时间在苹果开花坐果适宜气温范围内,因此对果树影响不大;6月上旬—8月中旬各旬平均气温高于常年值,并且在6月下旬—8月上旬出现了5次阶段性高温(≥35 ℃)天气,极端最高气温出现在7月31日的宜川,为40.6 ℃,高温抑制果实生长发育,在此阶段的其他时间气温都有利于果树生长发育;9月中下旬—10月上旬平均气温偏高,气温平均日较差不大,有利于苹果各种营养物质和糖分的积累。
2.2 降水量
2021年延安市年平均降水量757.1 mm(常年平均值504.1 mm),与常年同期偏多49.2%。各县区年降水总量为504.3~979.1 mm,子长市较常年同期持平偏多,吴起县、安塞区较常年同期偏多20%左右,其他县区偏多50%以上,黄陵县最多,偏多65%。
2021年延安市苹果主要生育期平均降水量688.2 mm(常年同期440.2 mm),与常年同期比较偏多56%。从各旬来看(图3、图4),4月中旬,5月下旬,6月上、下旬,7月上、中、下旬,8月上、中旬共8个旬降水量较常年同期偏少,其余各旬降水量较常年同期偏多。4月上旬—6月中旬降水量适宜,土壤墒情较好,有利于苹果开花坐果及幼果生长;6月下旬—8月中旬,正值新梢旺盛生长和果实膨大期,也称为苹果需水关键期,此时降水偏少,不利于新梢生长和无法满足果实膨大的需求;8月下旬降水偏多,弥补了前期降水的不足,有利于果实膨大;9月中下旬—10月上旬为着色成熟期,降水偏多不利于着色成熟和果品品质的形成,果面易生锈。
2.3 日照时数
2021年延安市年平均日照时数为2 155 h,较历年偏少234 h,属于偏少年份,较2020年偏少704 h。各县区年日照时数为1 909~2 988 h,黄陵县、宝塔区接近历史同期,黄龙县偏多637 h,其他各县区均偏少65~455 h。
2021年延安市蘋果主要生育期日照时数为1 323.8 h(常年同期1 412.9 h),与常年同期比较偏少89.1 h。从各旬来看,9月上、中、下旬和10月上旬日照时数与常年同期基本持平,5月上、下旬,6月上旬,7月上旬,8月上、下旬共6个旬较常年同期偏多,其余各旬较常年同期均偏少(图5、图6)。4月上旬—9月中旬日照时数较常年同期偏少,但能满足苹果膨大需要,9月中旬—10月上旬正值苹果着色成熟期,该时期日照偏少不利于苹果着色成熟,使其表面光泽度下降,风味差,商品价值下降。
3 气象条件对苹果生产的影响
3.1 有利影响
2021年延安苹果开花前期光热条件适宜,对果树开花较为有利。开花前期气温整体偏高,降水充沛。3月延安市平均气温5.6~8.4 ℃,较常年同期偏高2.4~3.5 ℃;出现3次降水天气过程,分别为17—19日、25—26日、30—31日,各县区累积降水量7.7~21.5 mm,降雨出现时间恰逢开花期前,降水有效改善果园土壤墒情,有利于苹果开花坐果。
幼果至果实膨大前期光热资源供需基本平衡,有利于增产提质。幼果至果实膨大期气温19.4~22.1 ℃,与常年同期比较正常偏高,大部分时段处于果树生长适宜温度范围;日照时数407.1~656.6 h,较常年基本持平。总体上,幼果至果实膨大前期光热资源有利于幼果和果实膨大。
3.2 不利影响
3.2.1 低温霜冻 受冷空气影响,2021年4月13—14日、16—17日延安市出现了2次降温过程,其中13—14日最低气温为-2.6~0.6 ℃,只有吴起县、志丹县、黄龙县达到-2 ℃以下,16—17日最低气温为-5~-0.5 ℃,吴起县、志丹县、安塞区、甘泉县、延长县、富县达-2 ℃,最低志丹县-5 ℃,该时期正值延安市中南部果树处于初花至盛花期,北部果树处于萌芽至露红期,根据调查,低温霜冻天气只对吴起县、志丹县处于低洼地带的351 hm2苹果开花产生不利影响。
3.2.2 高温 6月下旬—8月上旬,延安市出现阶段性高温天气,分别为6月26—30日、7月4—10日、7月13—16日、7月30日—8月2日、8月5—7日。各种植区极端最高气温35.7~40.6 ℃,极端最高气温出现在7月31日的宜川。持续高温天气使得果树遭受高温热害风险较高,同时由于6月下旬—8月中旬降水偏少,处于水分需求旺盛阶段的果树水分供需矛盾突出,果实膨大受阻。气象条件不适宜果实膨大和果树正常生长。
3.2.3 冰雹 2021年延安市共出现23个冰雹日,最大冰雹直径达45 mm,局部冰雹堆积达100 mm以上。其中6月7日主要出现在安塞区,7月8日主要出现在黄陵县,9月30日—10月1日主要出现在洛川县、富县等,这几次降雹过程中冰雹直径大、持续时间长、受灾严重。2021年的冰雹天气较常年基本持平,根据调查,9月30日—10月1日的降雹过程使洛川县、富县等地受灾严重,果园受灾面积达5.4万hm2,成灾面积4.0万hm2,绝收面积1.7万hm2。
3.2.4 干旱 2021年6月下旬—8月中旬延安市降水偏少(6月下旬—8月18日延安市累计降水量19.6~119.8 mm,较历年同期偏少40%~90%,其中吴起县、延长县、宜川县降水为历史同期最少年份;延川县、子长市、富县为次之),气温偏高,土壤失墒较快,使得旱情逐步扩散加重,大部县区达到中—重度旱情,局地特旱,北部旱情重于南部,对处于果实膨大和新梢生长期的果树产生了不利影响,尤其对苹果的品质影响较大。
3.2.5 秋淋 9月23—28日、10月3—6日出现了连阴雨天气过程,此时正值苹果着色成熟期,阴雨天气不仅推迟了苹果解袋及采摘时间,还影响果品品质。
4 关键生育期气候条件分析
4.1 现蕾—开花期(4月)
延安市苹果树于3月中下旬开始萌芽,4月上旬由南向北逐渐进入花期。苹果开花期比2020年提前3~5 d,较历年平均日期提前7~10 d。4月13日08:00~17日08:00,延安市出现2次大风降温天气过程,大部分地区出现了霜冻。此时延安市中南部果树处于初花至盛花期,北部处于萌芽到露红期,但由于冻害过程中低温持续时间短、降温幅度小、影响范围小,低温霜冻天气只对吴起县、志丹县处于低洼地带果区的苹果花产生不利影响。开花后期的4月下旬苹果种植区出现了明显的降水过程,有效改善了果园土壤墒情,为果树生长提供了充足的水分,有利于后期坐果。
4.2 新梢旺长和花芽分化期(5—6月)
苹果新梢生长期又称需水关键期,此时需要大量的水分,对水分十分敏感。延安市2021年5—6月降水量为108.5 mm,较历年同期偏少;6月26—30日还出现了≥35 ℃的高温天气,影响了新梢生长的数量和花芽分化的进度。
4.3 果实膨大期(6月—9月中旬)
苹果果实体积在前期增长较慢,至新梢停止生长后,生长速度较快,是果树营养的最高效率期,该时段气象条件的好坏直接影响苹果的产量和品质。2021年延安市果树在果实膨大期旬平均气温19.0~24.3 ℃,累计出现35 ℃以上的高温天气13 d,共出现了7次降水过程,整个果实膨大期降水量较常年同期偏少,土壤出现了阶段性的缺墒现象。此时是果实迅速膨大期,是花芽生理分化期,是果树营养的最大效率期。总体上,苹果果实膨大期气温适宜、降水偏少,气象条件对果实膨大产生不利影响。
4.4 着色成熟期(9月下旬—10月上旬)
9月下旬延安苹果进入果实着色期,10月中旬前后成熟。9月下旬—10月上旬气温较常年同期偏高,降水偏多,日照时数55.5 h,较常年同期偏少58.6 h,旬气温日较差2.0~20.7 ℃,平均日较差7.1 ℃。总体上,苹果着色成熟期降水偏多、光照不足、日较差不大,不利于苹果果实着色和糖分积累。9月23—8日、10月3—6日出现了连阴雨天气过程,推迟了苹果解袋及采收时间,未对苹果果实着色产生明显的不利影响。
5 结论
(1)2020年11月—2021年3月,延安市平均气温偏高、≥0 ℃积温偏多,造成花期较历年(苹果始花期在4月中下旬)提前7~10 d。2021年4—10月,延安苹果生育期总体气候特点:热量充足、光照资源略有不足,降水前期偏多、中期偏少、后期偏多。在苹果的生长发育期,总体气象条件利于苹果坐果、幼果及第一次膨大生长,不利于苹果二次膨大生长及着色成熟。
(2)2021年延安市气候条件对苹果造成的灾害主要有低温冻害、高温热害、冰雹、干旱、秋淋。其中,4月苹果花期出现了2次冻害过程,但由于冻害过程中低温持续时间短、降温幅度小、影响范围小,低温霜冻天气只对吴起县、志丹县处于低洼地带果区的苹果花有不利影响。6月下旬—8月中旬出现了高温、干旱叠加天气过程,使处于水分需求旺盛阶段的果树水分供需矛盾突出,果实膨大受阻。全年中有4次降雹过程对苹果影响较大,其中9月30日—10月1日的降雹过程使洛川县、富县等地受灾严重,果园受灾面积达5.4万 hm2。9月23—28日、10月3—6日分别出现了连阴雨天气过程,不仅影响苹果着色及推迟采摘时间,还影响果品品质。
(3)综合气象条件分析,2021年延安气象条件对苹果生产利大于弊。
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责任编辑:黄艳飞
Influence of Meteor-
ological Conditions on Apple Production in Yanan City in 2021
Yang Ai-qin et al(Yanan Meteorological Bureau, Yanan, Shaanxi 716000)
Abstract The meteorological observation data of 13 national meteorological observation stations in Yanan in 2021 and 1981-2010 were compared to analyze the impact of meteorological conditions on apple production in Yanan in 2021. The results showed that the average temperature during the main growth period of apples in Yanan City in 2021 was slightly higher than normal, with more rainfall and less light. The flowering period in April was 7~10 days earlier than that in the same period of the year. The flowering period is subject to low temperature and freezing damage. From late June to mid August, there was a superposition of high temperature and drought. From late September to early October, there is a continuous rainy weather process. The main meteorological disasters include low temperature and freezing damage, high temperature, drought, hail and autumn rain. In the growth and development period of apples, the overall meteorological conditions are conducive to the growth of fruit setting, young fruit and the first expansion of apples, but not conducive to the second expansion of apples. Due to the influence of rainy weather, the color ripening period is delayed compared with the normal year. According to the analysis of meteorological conditions, the meteorological conditions in Yanan in 2021 will have more advantages than disadvantages for apple production.
Key words Meteorological conditions; Apple production; Yanan City
作者簡介 杨爱琴(1979—),女,陕西安塞人,工程师,主要从事生态与农业气象服务工作。
收稿日期 2022-11-13