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贡水白柚生长发育气象条件及危害因子分析

2019-01-11周建山单兴佑潘汉标潘洪祥骆亚军张岸奎向晓琴陈海鹰

湖北农业科学 2019年23期
关键词:生长发育气象条件

周建山 单兴佑 潘汉标 潘洪祥 骆亚军 张岸奎 向晓琴 陈海鹰

摘要:利用1981—2011年湖北省宣恩县气象资料,从温度、水分、光照等方面对宣恩县贡水白柚生长发育的气象条件进行了分析,同时分析了影响白柚产量和品质的休眠期低温冻害,花期低温阴雨、高温热害、大风及果实膨大期干旱等危害因子的影响程度及发生率。结果表明,宣恩县低山地区具有较高热量条件和较长的无霜期,能充分满足贡水白柚对温、热条件的需求;充沛的自然降水和湿润的空气环境完全能满足贡水白柚正常生长发育对水分条件的要求;光照条件基本能满足柚树的正常生长发育的需要;较少发生冻害且程度较轻,使绝大多数年份白柚能正常休眠越冬。休眠期低温冻害、花期低温阴雨、高温热害及大风是影响贡水白柚产量的危害因子,果实膨大期干旱是影响贡水白柚品质的危害因子。低温冻害、低温阴雨、高温热害、大风、干旱对白柚生长发育的危害均以輕度、中度为主,仅对当年产量和品质有不利影响。

关键词:贡水白柚;生长发育;气象条件;危害因子

中图分类号:S161;S166;S666.3         文献标识码:A

文章编号:0439-8114(2019)23-0074-05

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.23.018           开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Analysis of meteorological conditions and harm factors for

growth of Gongshui white pomelo

ZHOU Jian-shan1,SHAN Xing-you1,PAN Han-biao1,PAN Hong-xiang2,LUO Ya-jun1,

ZHANG An-kui1,XIANG Xiao-qin1,CHEN Hai-ying1

(1.Hubei Enshi Tujia and Miao Autonomous Prefecture Meteorological Bureau,Enshi 445000,Hubei,China;

2.Xiantao Meteorological Bureau,Xiantao 433000,Hubei,China)

Abstract: The effects of the weather conditions of temperature, water content, illumination, etc. on the growing development of white pomelo were analyzed based on the whether data of Xuanen county,Hubei province, from 1981 to 2011. And meanwhile, the influence and probability of the detrimental factors affecting the quantity of production and quality of white pomelo were also analyzed. The main detrimental factors contained low temperature stress in dormancy period, low temperature and overcast and rainy, high temperature damage, strong wind in flowering period, drought in fruit swelling period, etc. The results demonstrate that the high heat amount and the long frost-free development season of Xuenen county with low-relief terrain characteristic can sufficiently satisfy the temperature and heat requirements of Gongshui white pomelo; The sufficient natural precipitation and moist air can totally satisfy the water content requirement of normal growing development of white pomelo, the illumination requirement of which can also be satisfied. The unfrequent and low intensive frozen injury favors the normal dormancy of while pomelo in most years. Low temperature stress in dormancy, low temperature and overcast and rainy in flowering period, high temperature damage and strong wind are the main detrimental factors affecting the quantity production of white pomelo, while drought in fruit swelling period is the main detrimental factor affecting the quality of white pomelo. The detrimental influences on the growing development of white pomelo from low temperature stress, low temperature and overcast and rainy, high temperature damage, strong wind, drought are of low and middle levels, and only for the quantity production and quality of white pomelo of the current year.

Key words: Gongshui white pomelo; growth and development; meteorological condition; harm factor

柚类果树比较适宜热带、亚热带地区生长,其经济价值、实用价值均较高,受到众多学者关注[1-4]。贡水白柚原产地为湖北省宣恩县,始种于1989年。贡水白柚具有无核、甜酸适度、多汁等优点,其投产早、品质优良、丰产、稳产、适应性强等优良经济性状十分突出,深受广大生产者、消费者以及柑橘专家们的青睐。1998年以来先后荣获全国柚类评比金杯奖、湖北省特色果品及湖北省优质果品。截至2013年宣恩县贡水白柚种植面积6 300 hm2,产量达5.7万t,產值约2亿元,是该县特色产业之一。宣恩县属中亚热带大陆季风湿润型山地气候,是湖北省少有的冬暖区;海拔800 m以下的低山河谷地区适宜柑橘、柚的生长发育,是湖北省不可多得的优质柚产区。本研究分析了贡水白柚生长发育气象条件及危害因子,以探讨气象条件对贡水白柚生长发育及产量、品质的影响。

1  贡水白柚生长发育气象条件

1.1  生长发育特点

宣恩县贡水白柚于3月上旬萌芽,中下旬抽生,4月上旬展叶,5月中下旬春梢老熟,是主要的结果母枝。花芽现蕾期在4月上中旬,开花期5月上中旬,花期10~15 d。5月下旬谢花后7 d左右出现第一次生理落果,6月中下旬出现第二次生理落果。6月下旬至9月中旬为幼果迅速生长发育期,9月中旬后果实进入缓慢增长期,10月上中旬果面开始退绿,转为黄白色;11月上旬霜降后果实成熟,果面黄白色。一般单株座果在50~120个,产量3.0万~7.5万kg/hm2,丰产性状显著,且基本能连年丰产稳产。

1.2  生长发育气象条件

柚类、柑橘的生长和结果需要适宜的温度、热量、水分、光照等气象条件[5-10]。宣恩县贡水白柚种植区属海拔600 m左右的低山地区,现以宣恩气象站(海拔高度532.5 m)1981—2011年的气象资料代表低山地区(白柚种植区),逐一分析白柚生长发育气象条件。

1.2.1  温度条件  温度影响贡水白柚的生长发育,温度过高或过低都会影响枝梢正常生长发育,不利于花芽分化,造成畸形花增多,座果率降低。在适温范围内,温度越高,光合作用越强,碳水化合物积累越多,果实膨大快,糖分转化多。同时温度高,呼吸作用强,酸度降低,糖酸比随温度升高而升高。

年平均温度是白柚生长发育的基本气象条件,宣恩县低山地区年平均温度在15.0~16.5 ℃,可见平均温度年变化较小,多年平均温度为15.7 ℃,其中年平均温度在16.0 ℃以上的有10年,在15.0~16.0 ℃的有21年。上述条件适宜低山白柚生长发育。

1月是一年中最寒冷的月份,极端最低温度也出现在1月中,因此1月平均温度和极端最低温度是决定白柚休眠越冬的重要条件。分析表明,宣恩县低山地区1月平均温度为4.6 ℃,1981年以来的极端最低温度为-4.1 ℃,其中1月平均温度在4.0 ℃以上的年份有24年, 占绝大多数,在3.0 ℃以下的年份只有2011年(1.7 ℃)、2008年(2.3 ℃)和1984年(2.5 ℃),同时历史上的极端最低温度也出现在这3年中。可见绝大多数年份1月的温度条件能维持白柚正常休眠越冬。

≥10 ℃的年积温反映白柚对热量的要求,无霜期决定白柚生长期的长短,也是白柚生长发育的基本气象条件。宣恩县低山地区≥10 ℃的年积温平均为5 087.1 ℃,仅1996年年积温低于4 800 ℃(4 713.5 ℃);宣恩县的无霜期较长,初霜日为12月21日,终霜日为2月18日,无霜期在300 d以上,表明宣恩县低山地区热量条件和生长期能充分满足贡水白柚对温、热条件的需求。

1.2.2  水分  贡水白柚是喜温暖潮湿气候的果树,水分是维持果树正常生长发育的重要生活因子,它参与果树体内营养物质的合成、输导和转化。

宣恩县属中亚热带大陆季风湿润型山地气候,低山地区年平均降雨量1 480 mm,高于DB42/T 254-2003[5]给出的降雨量标准,年降水量在1 200 mm以上的有22年,低于1 100 mm以下的只有7年(图1);年平均相对湿度为82%,最低为77%(图2),充沛的自然降水和湿润的空气环境完全能满足贡水白柚正常生长发育对水分条件的要求。

1.2.3  光照  光照是植物进行光合作用的基本条件。光照不足则叶薄,花芽分化不良,果实着色差,病虫害多,落花落果严重,造成品质下降。日照充足,枝叶生长健壮,花芽分化良好,着色好,香气浓,提高糖和维生素C含量,从而结果多而高产。

宣恩县低山地区年日照时间在840~1 252 h,年平均为1 100 h(图3),光照条件基本能满足柚树正常生长发育的需要。由于贡水白柚是耐阴性较强的植物,在光照条件较差的年份可通过修剪、选择坡向、沟向等措施来调节和改善光照条件。

上述分析结果与DB42/T 254-2003[5]给出的宣恩县贡水白柚适宜的气候条件基本一致。综上所述,宣恩县低山地区具有较高热量条件和较长的无霜期,能充分满足贡水白柚对温、热条件的需求;充沛的自然降水和湿润的空气环境完全能满足贡水白柚正常生长发育对水分条件的要求;光照条件基本能满足柚树正常生长发育的需要;较少发生冻害且程度较轻,使绝大多数年份白柚能正常休眠越冬。

2  贡水白柚的气象危害因子

2.1  1月白柚休眠期低温冻害

冻害是影响产量的重要因素,导致大范围冻害的则是极端最低温度[6,7]。2008年的持续低温雨雪和2011年的低温造成贡水白柚枝梢生长发育及花芽分化推迟,致畸形花增多,座果率降低而减产。1月是宣恩白柚的休眠期,也是宣恩县最寒冷的月份,历史上的极端最低温度也多出现在1月。据调查,当1月的最低温度达到-5 ℃,且此温度维持2 h以上,将对白柚造成极大的冻害。

对比分析2010—2011年宣恩县白柚基地气象站与宣恩县气象站观测资料表明,白柚基地站1月最低温度平均比宣恩气象站低2.0 ℃,因此当宣恩气象站温度在-3.0 ℃以下时,白柚将可能遭受冻害。

由表2可知,1981—2011年的31年中,低山地区只有4年共7 d出现过-3.0 ℃以下的最低温度,年出现机率约1/8,其中1984年出现3 d,2008年2 d,其余2年各1 d。1984年1月21日的-4.1 ℃为31年中的最低值;2008年1月27日虽然日最低气温只有-3.2 ℃,但日平均气温为-2.8 ℃,日最高气温为-2.2 ℃,是31年中的最冷日。可见极端低温对白柚的危害以轻中度为主,对当年产量有不利影响,如2008年1月中下旬的持续低温雨雪导致当年白柚减产450 kg/hm2。

2.2  4月白柚花芽现蕾期低温阴雨危害

4月正值白柚花芽现蕾期,若出现持续的低温阴雨天气,将造成叶薄、花芽分化不良、病虫害多、落花落果严重,导致产量下降。2011年4月低温阴雨造成当年花芽分化不良,花期推迟,导致当年贡水白柚减产61 kg/hm2。

按低温阴雨等级标准[11],日平均气温≤12 ℃且持续时间3~5 d为轻度(若日平均气温≤10 ℃且≥3 d,则上升为中度),日平均气温≤12 ℃且持续时间6~9 d为中度(若日平均气温≤8 ℃且≥3 d,则上升为重度),日平均气温≤12 ℃且持续时间≥10 d为重度。

统计1981—2011年4月日平均气温≤12 ℃、≤10 ℃持续时间,得到宣恩县4月低温阴雨年份、等级(表3)。4月低山地区出现的低温阴雨以轻度和中度为主,其中属中度的年份只有1987、1996、2009和2011年,年出现机率约为1/8。

2.3  5月上中旬白柚盛花期高温热害

據调查,当白柚盛花期出现30 ℃以上高温并超过3 h将出现花期热害,造成白柚欠收。经分析,要出现持续3 h 30 ℃的温度,日最高温度一般应达到33 ℃以上。1981—2011年5月上中旬有10年共出现22 d 33 ℃以上高温,大多数年份为2 d以上,出现最多的年份是2006、2011年,均有4 d,最高出现在2011年5月19日,为37.0 ℃;出现35 ℃以上温度只有4 d,其中有3 d出现在2011年,另有1次出现在1997年(表4)。上述分析表明,5月上中旬出现热害绝大多数低于35 ℃。

2.4  盛花期大风危害

白柚盛花期的另一危害是大风侵袭,会引起柚树落花及影响授粉,严重时引起折枝,使座果率下降。经走访调查白柚基地柚农,结合气象资料,将造成灾害的风力等级定在5级(10 min平均风速为8.0 m/s以上)。按此标准统计,1981—2011年5月上中旬有11年出现14个大风日(表5),年出现机率约为1/3。其中1989年种植贡水白柚以来,有5年7次大风记录,风力多为5级,风向多为偏北风,可见大风对柚树的影响为落花和授粉,使座果率下降,折枝影响少见。

2.5  8—9月白柚果实膨大期干旱

果实膨大和秋梢生长期在8—9月,此时期耗水量是全年最多的时期,此关键期若发生干旱将造成果实膨大受阻、果皮粗造、汁少渣多、风味差,严重影响果实品质。据柚农反映,2009年因干旱造成当年柚果汁少渣多,风味差。

采用气象干旱等级[12]中降水量距平百分率方法。计算公式如下:

Pa=×100%

式中,Pa为某时段降水量距平百分率(%);P为某时段降水量(mm);P为某时段同期气候平均降水量(mm)。

旱情等级划分按表6所示。

计算1981—2011年宣恩县8—9月降水量距平百分率,并按表6进行旱情等级划分,得到宣恩县干旱年份、等级。由表7可知,1981—2011年,在白柚果实膨大期有15年出现了轻度和中度干旱,约两年一遇,只有1990年为重旱,通过采取人工浇灌措施即可缓解旱情。

3  小结

宣恩县属中亚热带大陆季风湿润型山地气候,低山地区具有较高热量条件和较长的无霜期,能充分满足贡水白柚对温、热条件的需求;充沛的自然降水和湿润的空气环境完全能满足贡水白柚正常生长发育对水分条件的要求;光照条件基本能满足柚树的正常生长发育的需要;较少发生冻害且程度较轻,使绝大多数年份白柚能正常休眠越冬。

休眠期低温冻害、花期低温阴雨、高温热害及大风是影响贡水白柚产量的危害因子,果实膨大期干旱是影响贡水白柚品质的危害因子。低温冻害、低温阴雨、高温热害、大风、干旱对白柚生长发育的危害均以轻度、中度为主,仅对当年产量和品质有不利影响,其中低温冻害、低温阴雨年出现机率约为1/8,热害、大风年出现机率约为1/3,干旱年出现机率约为1/2。

参考文献:

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[11] QX/T 98-2008,早稻播种育秧期低温阴雨等级[S].

[12] GB/T 20481-2006,气象干旱等级[S].

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