咸阳北部地区种植苹果的气象条件分析

陈木兰，李云溪，杨凯瑞，杨 彤

1.彬州市气象局；陕西彬州 713500；2.礼泉县气象局；陕西礼泉 713200；3.永寿县气象局；陕西永寿 713400；4.泾阳县气象局；陕西泾阳 713700

自20世纪以来，全球气候变化引起的平均温度升高和降雨模式改变，导致极端气候事件频发。研究表明，气候变化对我国苹果产量有着显著影响，苹果种植区气候变化剧烈，果实品质也受到了很大的影响[1]。选取长武、旬邑、彬州、永寿、淳化5个国家基本气象观测站1991—2020年逐日资料，通过统计分析方法，对咸阳北部地区的气象条件进行定量分析，并与1980—2010年咸阳北部苹果种植区气象条件进行对比，总结近30年咸阳北部地区苹果生长的气象条件变化情况和影响当地苹果产量及品质的主要气象灾害。

1 研究区概况

咸阳市位于陕西省关中盆地的中部，属于大陆性季风气候，地势北高南低，呈阶梯状，高差明显。四季冷热干湿分明，气候温和，光、热、水资源丰富，有利于苹果产业的发展。苹果优质产区主要集中在北部，是世界上完全符合苹果生产7项指标的区域之一。据统计，2020年全市苹果总面积17万hm2，总产量为386.2万t，产量占全省苹果产量的32.6%，居全省第一，总产值193亿元，是咸阳市农村经济发展的支柱产业。

2 苹果生长适宜气象条件

2.1 温度

苹果树是喜低温干燥的温带果树，要求冬无严寒，夏无酷暑。若苹果现蕾期温度降至-4.0～-2.8 ℃，花芽受冻，开花期气温降至-2.0 ℃，冻死在花期，子房受冻[2]。若温度大于35 ℃，不利于苹果花芽分化、果实发育、着色、固态物质和糖分积累，且易发生日灼伤，影响苹果树生长。

2.2 降水

苹果树的生长需要适量的水分，一般认为，苹果树生长期的年降水量500～800 mm，可满足苹果树生长对水分的需求[3-4]。雨量过少，苹果品质不好；雨量过多，日照不足，则易造成枝叶徒长，花芽分化不良，产量低而不稳定，病虫害严重，果实质量差。

2.3 日照

苹果树为喜光树种，光照充足则树体长势健壮、芽体饱满、果实含糖量高，着色好，产量高且品质好。苹果树生长要求全年日照不低于2 200 h，低于1 500 h不利于果实着色。尤其是8—9月的日照不能低于300 h，否则不利于果实着色。

3 适宜气象指标对比分析

统计长武、旬邑、彬州、永寿、淳化地区年平均气温、年极端最低气温、年降水量等气象要素。结果表明：1991—2020年咸阳北部地区年平均气温9.4～11.7 ℃，年极端最低气温-19.0～28.2 ℃，1月中旬平均气温-5.0～-2.2 ℃，夏季(6—8月)平均气温20.7～23.2 ℃，年最高气温≥35 ℃的日数0.2～6.4 d，夏季(6—8月)平均最低气温15.3～18.5 ℃，年降水量537.6～589.1 mm。经与苹果树生长适宜气象指标进行对比可以得出[5-7]：长武、淳化所有气象条件均在适宜指标内；其余县除夏季平均气温和年最高气温≥35 ℃的日数略高于适宜气象指标，年极端最低气温和降水量略低于适宜气象指标外，其余各项指标均在适宜气象指标范围内；与1981—2010年咸阳苹果树种植区气象条件进行对比发现[8]，1991—2020年咸阳北部气候变化较大，除夏季平均最低气温外，部分县区年极端最低气温、年最高气温≥35 ℃的日数、降水量、平均气温略超出适宜苹果生长的气象指标。总体而言，咸阳北部地区依然比较符合苹果种植优质产区。

表1 咸阳北部苹果种植气象条件与适宜气象指标对比

4 苹果品质与气象条件的关系

气象条件是影响苹果品质的重要因素，关键物候期的温度直接影响苹果的含糖量、含酸量、硬度等指标。苹果生长的3个关键物候期分别为果实第一膨大期、第二膨大期、果实成熟期，分别出现在7月上中旬、8月中旬和9月上中旬。其中，7月是果实成长迅速膨大期，该月气温日较差的大小影响果实膨大和生长，并与含糖量呈显著正相关性[9]。苹果生长关键期的适宜指标如表2所示。

表2 苹果品质形成关键期适宜温度 ℃

由表3可知，1991—2020年咸阳北部苹果种植区果实第一膨大期的温度为22.1～24.1 ℃，果实第二膨大期的温度为20.7～22.9 ℃，果实成熟期的温度为16.2～18.8 ℃，7月气温日较差为9.4～11.4 ℃。经与苹果品质形成关键期适宜温度指标进行对比，彬州、永寿、淳化苹果关键物候期的温度略偏高，长武、旬邑苹果关键物候期的温度均在适宜范围内。与1981—2010年咸阳苹果种植区气象条件进行对比发现，1991—2020年咸阳北部地区苹果关键物候期的温度略偏高，除永寿外，其余地区7月气温日较差大于10 ℃，有利于果实迅速膨大和糖分积累。总体而言，咸阳北部地区气象条件依然符合优质果品的生长。

表3 咸阳北部苹果关键期气象条件 ℃

由表4可知，1991—2020年咸阳北部年平均气温9.4～11.7 ℃，≥10 ℃年积温3 311.0～3 986.8 ℃·d，6—9月温度日较差9.3～11.3 ℃，年日照时数2 059.7～2 296.8 h，年降水量537.6～589.1 mm，相对湿度64%～68%。经与红富士最适宜气象条件进行比较发现，咸阳北部地区年日照时数均偏低，彬州、永寿、淳化≥10 ℃年积温略偏高，长武、永寿6—9月温度日较差略偏低。与1981—2010年咸阳苹果种植区气象条件对比，气象条件依然较适宜红富士苹果的生长。

表4 咸阳北部苹果种植区与红富士最适宜气象条件比

5 影响当地苹果生长的主要气象灾害

咸阳北部地区因其独特的气候条件，苹果生长过程中时常遭受低温冻害、冰雹、干旱、高温热害、暴雨、连阴雨等气象灾害，对苹果的产量和品质造成不同程度的影响。

5.1 低温冻害

低温冻害是低于0 ℃的温度下物体结冰所造成的伤害。咸阳北部地区冬季干燥而寒冷，易发生雨雪冻害天气，极端最低温度低且持续时间长，常造成树干、枝条和花芽受冻，引起苹果树腐烂病的发生，影响开花而降低产量，严重时造成幼树死亡。春季气温上升，苹果树抗寒能力随之减少，但咸阳北部地区春季受冷空气不时侵袭，易出现“倒春寒”天气，而苹果正处于萌芽期、花期及幼果期，花芽、花朵枝条及幼果非常容易遭受到冻害，造成苹果产量锐减，品质下降。

5.2 连阴雨

连阴雨是连续3～5 d以上的连续阴雨天气现象，中间可以有短暂的日照时间，但不会有持续1 d以上的晴天。咸阳秋季干燥寒冷的冬季风与温暖潮湿的夏季风在此时交替，暖气流南退受到秦岭阻挡，因此常出现连阴雨天气。9—10月，咸阳北部苹果基本处于果实着色期和成熟采收期，连阴雨天气不仅使果实无法着色、风味差、果面光泽度和商品价值降低，而且给苹果采收带来困难。

此外，咸阳在春季连阴雨天气也有发生，但强度较秋季连阴雨较弱。因此，咸阳北部苹果在花期也会受到连阴雨天气的影响，连阴雨天气过多，影响授粉，降低成花率，造成有花无果的现象，当年苹果产量减少。

5.3 干旱

干旱是长时期降水偏少，造成空气干旱，土壤缺水，致使果树体内水分发生亏欠，影响正常发育而减产的一种气象灾害。咸阳北部地区处于渭北旱塬地带，属于暖温带半湿润偏旱气候，四季均有不同程度的干旱出现，其中春旱、夏秋连旱对苹果生长影响最大。春旱常出现在苹果的开花—坐果期和新梢旺长期，开花—坐果期土壤干旱时会使花期缩短，影响花粉发芽，严重影响坐果率。新梢旺长期土壤干旱时会使新梢生长量不足，叶片受阻，落果增加，当年苹果产量锐减。夏秋连旱常出现在果实膨大期，影响果实大小、品质、产量、口味，严重时产生大量落果。

5.4 冰雹

冰雹是在对流云形成的积雨云中形成的，系圆球形或圆锥形的冰块,由透明层和不透明层相间组成。直径一般为5～50 mm,大的有时可达10 cm以上,常砸坏果树。咸阳北部常常受西路和北路冰雹路径发展的影响，容易发生冰雹天气，尤其是夏季对流天气发生多，降雹日数也最多，春秋次之。春季发生的冰雹易影响苹果的开花坐果，严重时落花落果，导致大幅度降产。夏秋季发生的冰雹易对苹果的品质产生影响，因苹果果面带伤，商品价值大幅度下降，对果农经济造成严重的损失。

5.5 高温热害

高温是指果树生理代谢适宜温度上限值的环境温度。在不同的生育期，温度超过正常生长发育温度，就会造成苹果发生高温热害。苹果开花期适宜温度长时间超过25 ℃，就会影响苹果授粉，降低坐果率；花芽分化期温度超过30 ℃就会影响花芽分化进程；果实膨大期温度超过35 ℃会降低苹果的固态物质和糖分含量，发生日灼；着色期日平均温度超过25 ℃时，苹果无法着色；果树休眠期温度过高，一方面，果树呼吸轻度增强，营养消耗大，影响花芽分化；另一方面，果树不能正常休眠，导致后期萌芽、开花、明显延迟且不整齐，甚至花蕾中途枯死脱落。

5.6 暴雨

暴雨是一次短时的或连续的强降水过程，在地势低洼、地形闭塞的地区，雨水不能迅速宣泄造成农田积水和土壤水分过度饱和给农业带来的灾害。咸阳市夏季受副热带高压影响和控制，炎热多雨，常出现暴雨天气，尤其是7月下旬至8月上旬旱涝急转，暴雨强度大。暴雨天气会使果园产生积水，造成土壤氧气匮乏，透气性差，果树根部无法获得生长所需的营养，果树也容易出现病虫害[10]。此外，在苹果的花芽分化期，降水过多，会导致春梢停长期推迟，降低花芽形成率。

6 结论

(1)咸阳北部地区气象条件较为适宜苹果种植，其中，长武、旬邑气象条件更有利于苹果生长，品质更优。

(2)1991—2020年咸阳北部地区苹果生产气象条件与1981—2010年相比，超出适宜指标的数量有所增多，建议考虑引进更加耐受高温、抗旱的新品种或改良树种；主要物候期关注天气预报，根据天气变化采取相应保护措施，保证苹果顺利生长。