刘 璐，屈振江，张 勇，李艳莉

(陕西省经济作物气象服务台，西安 710014)

陕西猕猴桃果品气候品质认证模型构建

刘 璐，屈振江，张 勇，李艳莉

(陕西省经济作物气象服务台，西安 710014)

气象条件是猕猴桃品质形成的关键环境因子。基于猕猴桃品质调查数据和加密气象观测资料，综合考虑不同物候期气象适宜度、气象灾害损失度及生产管理条件，利用模糊函数和专家打分法，建立了分物候期气象适宜度、主要气象灾害灾损度及生产管理措施影响度的气候品质综合评价模型。利用认证模型对2013年陕西10个猕猴桃(海沃德)种植园果品品质进行业务检验，对猕猴桃品质评价的准确率达80%，具有业务应用价值。

猕猴桃；海沃德；气象适宜度；气候品质；认证模型

目前，国内外围绕气候条件与作物品质之间的关系研究已有较多成果。Moretti等分析了高温和高CO2浓度条件下，草莓等作物中的糖、抗氧化活性维生素C等降低[3]；房世波等研究发现随着CO2升高，作物光合速率及蒸腾速率有上升趋势，呼吸作用和气孔导度下降，产量有所提高，品质将会降低[4]；在气候品质评价模型的研究方面，金志凤等基于气象资料、田间试验获取的茶叶品质数据和茶叶生产实际，提出了影响茶叶品质的3 个气象指标，并建立了茶叶气候品质评价模型[5]；徐腊梅等通过建立葡萄主要生长发育期与气象条件的关系，获得最优影响因子，确定葡萄气候品质认证指标体系[6]；娄伟平等通过确定茶树芽叶生长期的气象条件与茶树芽叶质量、颜色、滋味的关系，建立龙井茶叶气候品质认证指标[7]；李仁忠等通过建立茶叶气候品质评价指数，开展茶叶气候品质评价[8]。已有成果仅从气候资源与作物品质的关系出发，忽略了气象灾害和生产管理措施的影响。同时，针对猕猴桃与气候因子的关系研究尚未见相关报道。本研究以陕西主栽的海沃德品种为研究对象，利用关键生育期气象适宜度指标、主要气象灾害灾损率指标，并结合猕猴桃生产实际，从气候资源、气象灾害和果园生产管理条件三方面，建立陕西猕猴桃果品气候品质认证模型，开展陕西猕猴桃果品气候品质认证的定量化评价，为科学利用气候资源，提高陕西猕猴桃果品品质提供技术支持。

1 资料与方法

1.1 资料来源

陕西猕猴桃种植的品种较多，其中美味猕猴桃的主导品种海沃德种植面积较大，有一定的代表性。选取周至和眉县两个猕猴桃集中种植区的10个果园作为研究对象。其中，品质调查数据来源于陕西省果业管理局，在10月猕猴桃成熟季节，分别利用糖量计、NaOH中和滴定法、硬度计法、微量滴定法对海沃德猕猴桃的可溶性固形物含量、可滴定酸含量、硬度、维生素C含量等要素

进行测定。气象数据来源于陕西省气象信息中心，包括周至县和眉县基本气象站，以及距离所选果园最近的9个区域自动站的逐日平均气温、降水量、日照时数、平均相对湿度等数据。

1.2 研究方法

影响猕猴桃品质形成的环境因子较为复杂，其中气候资源和气象灾害是影响果品气候品质的主要因素，而受生产管理水平影响的果树树势对外界气候资源和气象灾害发挥着内在的“放大或缩小”的调节作用[9]。选定猕猴桃主要物候期气象适宜度、主要气象灾害损失度和果品企业对猕猴桃果树的生产管理条件三要素，利用隶属函数和专家打分结果，定量计算或确定各因子分值及权重，并应用加权指数求和方法，构建陕西猕猴桃气候品质认证模型。其中分物候期的气象适宜度模型构建采用隶属函数和专家打分法。通过隶属函数计算主要物候期适宜度因子数值，可提高评价模型的科学性与客观性；专家打分共进行三轮，征询专家涵盖林果业省级技术指导和管理部门、一线农技人员、种植农民专家共35人，各项因子和指标权重均取各专家打分平均值。此外，气象灾害评价采用灾损度模型，借用气象灾害评估理论，利用各灾害不同等级灾情实际发生比率与灾损系数的乘积的和来表示。

2 评价模型的构建

2.1 分物候期适宜度评价模型

气象因子的选取及指标的确定根据海沃德猕猴桃各主要物候期对气象条件的敏感性以及其生物学特性[1,10-14]，选取伤流期、芽膨大期、展叶期、开花期、果实膨大期和成熟期为主要物候期，确定各物候期期间日平均气温、总降水量、总日照时数和日平均相对湿度作为各物候期影响果品品质的主要气象因子，并结合各物候期生物学特性、气象灾害指标等因素，建立猕猴桃主要物候期适宜度指标库(见表1)。

本研究混合感染病例中，绝大部分是MP与其他病原体混合感染，MP＋INFB、MP＋PINF、MP＋INFA＋INFB是主要的混合感染类型，本研究的混合感染阳性率4．58%低于郑州市的阳性率7．4%［1］。非典型病原体混合感染国内仅有零星的报道，全面诊断对及时准确用药意义非常大，应受到足够重视。

指标权重及建立模型设定隶属函数为线性关系，并综合上述指标体系，建立猕猴桃主要物候期的气象生长适宜度隶属函数[15]，以猕猴桃伤流期为例。

表1 陕西海沃德猕猴桃主要物候期适宜度气象指标库

(1)

(2)

(3)

(4)

隶属函数模型中，It代表平均气温；Ir代表降水量；Is代表日照时数；Iu代表相对湿度。同时，根据专家打分结果，确定海沃德猕猴桃主要物候期气象适宜度预报因子权重集

(5)

建立各物候期适宜度评价模型，并在各物候期适宜度评价模型的基础上，结合专家打分结果，建立猕猴桃气象适宜度评价模型。

(6)

E=0.1e1+0.1e2+0.1e3+

0.2e4+0.3e5+0.2e6。

(7)

公式(6)和(7)中，ei为第i个物候期气象适宜度评价值(i=1，2，…，6)，其值越大，则该物候期气象适宜度越高；μi(xj)为第i个物候期的第j个气象条件因子隶属度(j=1,2，3，4)，αij为该因子的权重，0<αij<1，E为猕猴桃气象适宜度。

2.2 分灾种灾损度评价模型

根据气象灾害对海沃德猕猴桃品质影响特征、种植区气象灾害背景以及种植条件[1,12]，确定越冬期(上年11月至当年2月)冻害、芽膨大期冻害、高温日灼及夏季干旱为主要气象灾害。利用陕西海沃德猕猴桃主要气象灾害风险区划指标，得到各气象灾害指标及灾损系数[16-17](表2)。

导致猕猴桃灾损的气象灾害损失度，主要表现为该种类气象灾害各等级灾害的发生次数和危害强度，因而可用其发生比率和灾损系数来表征。根据多年气象服务积累的经验，及专家打分结果，建立猕猴桃气象灾害灾损度评价模型

Di=dsicsi+dmicmi+dlicli,

(8)

D=0.1D1+0.2D2+0.4D3+0.3D4。

(9)

式中,i为灾害编号(i=1，2，3，4)，Di为第i种灾害的灾损度，用于表示气象灾害灾损度的大小，其值越大，则该气象灾害损失程度越大；dsi、dmi、dli分别为第i种灾害重度、中度、轻度气象灾害的发生比率，csi、cmi、cli分别为第i种灾害重度、中度、轻度灾害的灾损系数；D为一年的猕猴桃气象灾害灾损度。

表2 陕西海沃德猕猴桃主要气象灾害指标及其灾损系数

2.3 生产管理条件评价模型

根据猕猴桃生产管理对果品品质影响[18]，确定猕猴桃果品企业生产管理条件及其评分标准(表3)，并依据各种管理对猕猴桃品质影响特征，以及专家打分结果，建立猕猴桃果品企业生产管理条件评价模型

M=0.40m1+0.30m2+0.20m3+0.10m4。

(10)

表3 猕猴桃果品企业生产管理条件评分标准

2.4 综合评价模型构建

在主要物候期气象适宜度、气象灾害灾损度以及果园生产管理条件的基础上，根据三者对果品品质影响情况及专家打分结果，建立陕西猕猴桃果品气候品质认证模型

W=0.8(E-D)+0.2M。

(11)

其中，E代表猕猴桃主要物候期气象适宜度，D代表猕猴桃气象灾害灾损度，M代表果品企业生产管理条件得分。W表示认证得分，计算结果应在(0，1)之间。W≥0.85为“特优”等级，0.70≤W<0.85为“优”等级，W<0.70不评分。

3 认证模型的业务应用与检验

利用2013年陕西省果业管理局对某猕猴桃企业在周至和眉县的10个海沃德种植园果品品质抽测结果，以及距离各种植园最近的区域气象站数据，对构建的陕西猕猴桃气候品质认证评价模型进行应用与检验(表4)。结果发现，认证模型评分结果排序与陕西省果业管理局品质排序基本一致，准确率达80%，说明该认证模型具有较高客观性，可投入气候品质认证工作。

表4 利用认证模型对2013年陕西10个海沃德种植园果品品质的检验结果

4 结论与讨论

(1)针对目前陕西省猕猴桃果品气候品质认证的技术空白，以海沃德品种为例，建立了包含伤流期、芽膨大期、展叶期、开花期、果实膨大期和成熟期共6个物候期气象适宜度，越冬期冻害、芽膨大期冻害、高温日灼和夏季干旱4种气象灾害灾损度，以及产地环境、生产技术规范、质量安全技术规范和品质抽查结果共4个生产管理条件在内的共14个因子的陕西猕猴桃果品气候品质认证模型。经检验，该认证模型对陕西海沃德猕猴桃品质评价的准确率达80%，具有业务应用价值。

(2)构建的果品气候品质认证模型，由主要物候期气象适宜度、主要气象灾害损失度，以及果品企业生产管理条件三方面组成，对比目前国内以评价气候资源为主的认证技术，该模型不仅分物候期评价了不同阶段气候资源对品质形成的作用与贡献，同时增加了气象灾害和生产管理水平对品质的影响，在客观反映果品生产实际对品质的影响方面有所提高。

(3)因为缺乏长时间序列的海沃德果品品质数据，未将果品品质与气象要素的关系纳入认证模型中，后期还需大量积累果品品质数据，开展果品品质与气象条件和气象灾害的相关性研究，以进一步提高认证技术的科学性，发挥好果品气候品质认证工作对提高果品市场竞争力的促进作用。

[1] 王景红,李艳莉,刘璐,等.果树气象服务基础[M].北京:气象出版社,2010：137,142-145.

[2] 张向荣,何可杰,雷雯,等.猕猴桃果品气候品质认证技术研究[J].陕西农业科学,2015,61(10)：65-68.

[3] Moretti C L, Mattos L M, Calbo A G, et al.Climate changesand potential impacts on postharvest quality of fruit andvegetable crops: A review[J]. Food Research International，2010，43(7)：1824-1832.

[4] 房世波,沈斌,谭凯炎，等.大气[CO2]和温度升高

对农作物生理及生产的影响[J].中国生态农业学报,2010,18(5)：1116-1124.

[5] 金志凤,王治海,姚益平,等.浙江省茶叶气候品质等级评价[J].生态学杂志,2015,34(5)：1456-1463.

[6] 徐腊梅,杨举芳.葡萄气候品质认证指标体系探讨[J].新疆农垦科技,2015(9)：14-15.

[7] 娄伟平,吴利红,孙科,等.春季龙井茶叶气候品质认证[J].气象科技,2014,42(5)：945-950.

[8] 李仁忠,王治海,金志凤,等.浙江省农产品气候品质认证服务浅析[J].浙江气象,2015,36(4)：23-25,43.

[9] 王西锐,李永武,王俊峰.海沃德猕猴桃生长结果特性及关键栽培技术[J].果树实用技术与信息,2013(2)：15-17.

[10] 陈绪中,李丽,王圣梅,等. 4个猕猴桃新品种生物学特性的观察比较[J].安徽农业大学学报, 2007,34(1)：117-119.

[11] 傅隆生,宋思哲,邵玉玲,等.基于主成分分析和聚类分析的海沃德猕猴桃品质指标综合评价[J].食品科学,2014,35(19)：6-10.

[12] 李华龙,赵西社,朱海利,等.陕西黄土高原果业气候生态条件研究及应用[M]. 北京：气象出版社,2010：139-145.

[13] 吕娟莉,葛天伟,陈小平,等.六个猕猴桃品种的生物学特性比较[J].西北园艺,2010(6)：38-39.

[14] 陕西省果树良种苗木繁育中心.陕西省主要果树栽培品种名录(一)[M].西安：陕西科学技术出版社,2013.

[15] 屈振江,刘新生,王景红,等. 陕西省林果业农用天气预报业务系统研究[J].气象,2012, 38(10)：1301-1306.

[16] 王景红,梁轶,柏秦凤,等.陕西猕猴桃高温干旱灾害风险区划研究[J].中国农学通报,2013,29(7)：105-110.

[17] 王景红,梁轶,柏秦凤,等. 陕西主要果树气候适宜性与气象灾害风险区划图集[M].西安：陕西科学技术出版社,2012：134-149.

[18] 李轩,张相文,薛云飞,等.猕猴桃品质下降的原因与解决措施[J].山西果树,2010(3)：30-32.

1006-4354(2017)04-0021-05

2016-12-23

刘璐(1981—)，女，陕西西安人，汉族，硕士，高级工程师，从事果业气象服务技术研究。

中国气象局气象关键技术集成与应用(重点/面上)项目(CMAGJ2015M60)

S162.5

A

刘璐，屈振江，张勇，等.陕西猕猴桃果品气候品质认证模型构建[J].陕西气象，2017(4)：21-25.