三都县水晶葡萄气候品质认证研究

2019-09-10侯双双张进韩淑梅薛旭王泓吕婷婷胡雪梅李方兵

山地农业生物学报 2019年5期

侯双双　张进　韩淑梅　薛旭　王泓　吕婷婷　胡雪梅　李方兵

摘要：气候条件对农产品品质的形成有重要影响，农产品气候品质认证是根据当年天气气候条件特征而展开的农产品品质优劣等级的评价，对提高农产品品牌竞争力有重要意义。随着全国各地特色农产品气候品质认证技术研究的开展，本文以素有“水晶葡萄之乡”的三都县2017年的水晶葡萄为研究对象，参考现有农产品气候品质认证技术，对三都县水晶葡萄展开气候品质认证研究，结果表明：由于葡萄萌芽期、浆果生长期和浆果成熟期较严重的低温和连阴雨导致葡萄酸度偏大，综合水晶葡萄适宜性、当年天气气候状态及种植环境三方面评价2017年度三都县水晶葡萄气候品质等级为优。该方法可以为其它特色农产品的气候品质认证提供参考。

关键词：气候品质认证;水晶葡萄;物候期;三都县

中图分类号：S162

文献标识码：A

文章编号：1008-0457（2019）05-0047-06 国际DOI编码：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2019.05.008

Climatic Quality Certification of Crystal Grapes in Sandu County

HOU Shuang-shuang1，ZHANG Jin2*，HAN Shu-mei 1，XUE Xu1，WANG Hong1，LV Ting-ting1，HU Xue-mei1，LI Fang-bing1

（1.College of Life Science， Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025，China; 2.Meteorological Bureau of Guizhou Province， Duyun， Guizhou 55800，China）

Abstract：Climatic conditions have an important influence on the quality of agricultural products. The climatic quality certification is an evaluation of the quality of agricultural products based on the characteristics of the climatic conditions in the current year， which has great significance to improve the brand competitiveness of agricultural products. With the climatic quality certification of agricultural products rapidly expanded all over the country， this paper took Sandu County’s （which is known as the hometown of crystal grapes） crystal grapes in 2017 as the research object， and conducted a study of the climatic quality certification of Sandu County’s crystal grapes as referenced to the existing agricultural climate quality certification. The results showed that because of the severe low temperature and continuous rain during grape germination stage， berries growing stage and berry ripening stage， the crystal grapes had a higher acidity. Based on the comprehensive evaluation of the crystal grapes adaptability， the climate condition in the current year and planting environment， the climatic quality of Sandu County’s crystal grapes in 2017 was assessed as excellent. This method can provide reference for the climatic quality certification of other characteristic agricultural products.

Key words：climatic quality certification; crystal grapes; phenological periods; Sandu County

農产品气候品质认证是指为天气气候对果品品质的影响进行优劣等级的评定[1]，是提高农产品品质和声誉、增强竞争力的重要手段[2-3]。目前，国内外不少地区针对不同作物开展了农产品品质的气候条件认证[4-10]。我国农产品气候品质认证工作始于2014年，该年中国农业气象学会提出农产品气候品质认证的概念[1]，随后，农产品气候品质认证工作陆续在全国开展。随着国家扶贫项目在贵州的全面开展，特色农产品成为贵州经济增值点，因此，开展农产品气候品质认证具有重要生态和经济价值。本文以三都县水族自治县（下简称三都县）特色农产品——水晶葡萄为研究对象，展开对气候品质认证研究，以期为未来更准确的农产品气候品质认证工作提供参考。

三都县水晶葡萄的种植面积已达12.2万亩，成为三都县的支柱型产业，被当地农户誉为“摇钱树”。水晶葡萄在三都县生长势强，适应良好，抗逆性中偏上，耐贫瘠生长，同时也耐大肥大水，具有极强的丰产性能，极适合当地的荒山、荒坡、退耕还林地和田边地角等位置种植。种植水晶葡萄既可以实现生态农业价值，又可以提高当地的山地利用率，具有良好的生态效益、经济效益和社会效益[11]。

1 材料与方法

1.1 气候品质认证方法

农产品气候品质认证本质为天气气候对果品品质影响的优劣等级做评定，由于才兴起5年，因此，农产品品质数据没有较长时间样本资料，目前普遍采取的认证方法为综合考虑影响农产品生长的生态适应性、当年的气候条件、管理水平和当年水果品质情况所占的比重，赋予不同的权重而获得综合得分（式1）[5，11，12]。

W= 0.3X1 + 0.5X2 + 0.2X3（式1）

式1中：X1、 X2、 X3最大值均为100分。

X1表示该区气候适宜性得分;X2表示该区当年气象条件适宜性得分，包括α和β两部分：X2=α-β综合考虑当地葡萄生长期内气候要素对水晶葡萄生长发育是否适宜认证得分为α，同时考虑水晶葡萄生长期内气象灾害对其品质影响认证得分为β;X3为葡萄园生长生态环境因素得分。选取产地森林覆盖率、品质抽查、标准化生产技术作为优质葡萄生产环境认证因子。W 表示认证得分，W≥90分为“特优”等级，80≤W<90分为“优”等级，70≤W<80分为良，W<70分不评分。

1.2 水晶葡萄品质测定方法

在三都县随机选择3个不同果园，在果园内部随机摘取成熟水晶葡萄500 g送至实验室测定葡萄主要品质指标。水晶葡萄品质指标主要有可溶性固形物、总蛋白、总糖、总酸、维生素C及出汁率，分别采用糖度仪、考马斯亮蓝法、蒽酮比色法、滴定法、2，4-二硝基苯肼法及榨汁法等物理、化学方法。

1.3 气象数据处理方法

通过文献查阅和实地走访获得葡萄典型物候期的温度特征，通过五日滑动平均温度法分析三都县国家基本气象站近20年逐日气温降水数据，获得各物候期具体持续期并对比分析气候平均状态和当年天气气候条件状态。

2 三都县水晶葡萄认证过程

2.1 水晶葡萄主要生长发育期与气象条件的关系

水晶葡萄适应性较强，对光照、水热条件的基本要求为[13-19]：（1）光照条件：水晶葡萄适应性较强，水晶葡萄正常生长发育需要有全光照60%以上的光照强度，三都县光照条件基本能够满足水晶葡萄生长对光的需求;（2）热量条件：水晶葡萄是喜温植物，温度不仅决定水晶葡萄各物候期的长短，并在影响水晶葡萄生长发育和产量品质的综合因子中起主导作用;（3）水分条件：水晶葡萄耐旱，生长周期内降水量在600～800 mm较为适合，雨量过多对开花、授粉和果实品质都有一定的不良影响。

水晶葡萄不同物候期与气象条件的关系不同，通过文献查阅及实地调研，葡萄物候期与气象条件的关系见表1[9，15]。从表1中可以看出葡萄生长发育过程中，影响产量品质的关键气象因子是温度和连阴雨天气。特别是开花期和浆果生长、成熟期的低温和连阴雨能够影响葡萄的品质和产量[9]。

2.2 认证区域气候条件分析

2.2.1 水晶葡萄物候期确定

作物适应长期的气候状态，而气候状态是平均特征而非某一年的气候情形，若当年大气状态偏离气候状态较大，则势必影响作物长发育和品质。温度决定了作物的生育期开始或终止。运用五日滑动平均温度法分析三都县近20年逐日气温数据，根据表1中葡萄物候期与温度的关系，计算得到三都县水晶葡萄各物候的历年平均起止日期和2017年起止日期见表2。通过表2可以看出，三都县水晶葡萄各生育期的气候平均值和2017年有一定差异，主要差异在萌芽期和新稍生长期两个生育期，相较历年平均偏短，主要原因在于2017年三都县春季严重倒春寒导致春季萌动较迟，而萌芽期后迅速升温导致新稍生长期不足，那么该异常天气会对葡萄的品质造成何种影响，应如何评价是本研究接下来要展开阐述的重点内容。

2.2.2 三都县水晶葡萄各物候期2017年度气候条件与历年同期对比

水晶葡萄的生长周期从2月中旬萌芽到9月初采摘完毕，历时7個月，表3是2017年水晶葡萄各物候期主要气象条件与历史同期比较。通过表3可以发现，整体上来说2017年水晶葡萄各生育期与历史同期值差距不大。在农业气象上距平值绝对值≤10%为正常年份，而>10%为异常年份。水晶葡萄各生育期中存在2个物候期水热条件较历史同期平均值有较大差异：萌芽期温度偏低，比历史同期温度低2℃左右;开花期降水偏少，比历史同期降水量低92.84%。2017年春季持续的低温天气对众多植物的生长造成了严重的危害，对葡萄萌芽期来讲，低温对葡萄萌动十分不利，特别是贵州低温天气往往伴随阴雨，伴生病虫害，使幼嫩花芽叶芽受害，最终影响葡萄品质。开花期降水偏少同时说明阳光充足，由于葡萄耐旱性较好，故此时期降水偏少对葡萄开花危害较小。

2.3.3 水晶葡萄气候品质认证结果

三都县种植水晶葡萄有60年历史，有“水晶葡萄之乡”之称，土壤、气候等因素显然适宜水晶葡萄生长，因此X1项评分为100分，0.3X1项得分30分。

X2表示该区当年气象条件适宜性得分。综合考虑当地水晶葡萄生长期内气候要素对水晶葡萄生长是否适宜认证得分为α，同时考虑葡萄生长期内气象灾害对其品质影响认证得分为β。根据水晶葡萄生长周期各物候期的气象条件当年与历史时期比较，根据评分标准表4（α评分标准）和表5（β评分标准）进行X2评分，评分情况如表6（α得分），7（β得分）。

针对水晶葡萄对气象条件比较敏感的关键生育期，通过对2017年水热条件与历史同期数据的对比，从而对水热条件对葡萄生长的适宜情况打分。α满分为100分，选取水晶葡萄生长周期内对水热条件最敏感的4个生育阶段，每个生育阶段满分分别为25分，最低分10分（因作物对逆境有一定的耐性），每一等级为5分，通过气温和降水的偏离气候平均值的程度和对葡萄生长发育的影响（表1）制定α评分标准（表4）。表4制定的主要依据是：距平值绝对值≤10%在农业气象上认为正常年份，而>10%认为是异常年份。若异常年份能够造成不利影响，则为最低分（10分）;若异常年份有利于作物生长则为25分;若异常年份作物该生育期对异常情况不敏感则降一等级得分20分。正常年份中，葡萄生育期不利气候要素，距平每变化5%扣5分;而有利气候要素或不敏感气候要素视为正常年份，得满分（25分）。

根据表2和表4对水晶葡萄2017年气候条件适宜程度打分（表6），α最后总得分为80分。萌芽期气温距平为-11.99%，对水晶葡萄萌动十分不利（10分），而降水非敏感性因素（20分），该生育期平均15分;开花期气温为正常年份，距平为-0.69%，（25分），降水特征为异常年份，但并非敏感性气候要素（20分），开花期平均为22.5分;同理，浆果生长期和成熟期依据表2和表4打分均为22.5分。

β分为当年葡萄生长期内气象灾害对其品质影响认证得分，根据各生育期不良气象条件出现情况和葡萄对其敏感性进行打分。因作物对逆境有一定的耐受能力，因此不良气象条件的影响应低于100分。葡萄生长发育过程中，低温和连阴雨对葡萄品质及产量的影响较大，特别是萌芽期和开花期的低温，浆果生长期的连阴雨过程，根据葡萄生长过程中不同生育期低温和连阴雨出现情况对β进行打分，每一生育期的满分为20分，无气候灾害为0分，轻度气候灾害为10分，重度气候灾害为20分，根据此原则得到表5（β评分标准）。

影响萌芽期的主要是低温，此生育期出现低于5℃的低温天数仅一天，不能造成影响，而低于10℃的低温有15天，但多数为9℃左右，因此评为轻度灾害（10分）。开花期对低温和连阴雨均敏感，但没有该过程，此生育期得分为0分，浆果生长期连阴雨过程出现4次，由于浆果生长期水分较多对葡萄品质较好（0分），浆果成熟期连阴雨过程也较多，但每次连阴雨过程持续天数并不多，评分为10分，因此，β总分为20分。

综上，α总分为82.5分，β总分为20分，根据式1可知0.5X2项得分为31.3分。

X3为三都水晶葡萄园生长生态环境因素得分。选取产地森林覆盖率、品质抽查、标准化生产技术作为优质水晶葡萄生产环境认证因子。三都县工业污染较少，环境条件优越，森林资源丰富，森林覆盖率达77%，通过实地走访调查三都葡萄园有科学标准的生产技术和管理措施，通过对各葡萄园采样并按照国家规范方法检测其品质含量，品质指标见表8，由于萌芽期的低温和浆果成熟期的连阴雨情况，品质与正常水晶葡萄品质指标相比酸度略大，综合分析0.2X3项得分为18.7分（表9）。

综合以上三项得分（式1），三都县水晶葡萄2017年气候品质得分为80分。按照农产品气候品质认证标准，认定贵州省三都县境内光热资源丰富、水分条件适宜、光热水匹配良好、气候优势明显，有利于优质葡萄生产。通过分析2017年天气条件，认定贵州省三都县境内2017年出产的水晶葡萄的气候品质等级为优。

3 结论与讨论

气候条件对农产品品质的形成有重要影响，农产品气候品质认证是根据当年天气气候条件的特征而展开的农产品品质优劣等级的评价，对提高农产品品牌竞争力有重要意义。本文以2017年三都县水晶葡萄为研究对象，展开农产品气候品质认证研究，以期完善农产品气候品质认证工作，为我国特色农产品气候品质认证的推广提供参考。

目前已有的农产品气候品质认证技术均以确定气候条件与农产品品质指标之间的关系为基本思路，最终认定气候条件与农产品品质等级的对应关系[6-12，20]。本文的研究思路同样基于此，但由于我国农产品气候品质认证研究工作处于起步阶段，葡萄品质数据不完善，因此本文采取的气候品质评价方法为打分法，综合水晶葡萄适宜性、当年天气气候状态及种植环境三方面内容，三者取不同权重系数。张向荣等[11]、付芳婧等[12]采取了该方法对陕西猕猴桃和水城红心猕猴桃进行了气候品质认证，研究结果表明该方法的可实施性。张智勇等[6]、娄偉平等[8]、刘璐等[20]则采用了通过农产品的品质指标进行评定农产品的优劣，分析气象要素与各品质指标的相关关系，该方法相对更精确，但需要大量的农产品品质指标才能获得准确的结论。由于不同地区的气候特征导致了不同地区富有特色的农产品，其品质的形成必然由当地气候决定，若当年天气气候特征有异于平均情况，则分析当年天气气候特征对该气候品质利弊影响的方法，在现在缺乏系统完善品质数据的情况下更加合理。

本文采取的气候品质认证方法，涉及农产品的适宜性分析，能够促进该地区果树合理规划，避免盲目种植;涉及当年天气气候条件对农产品品质的影响分析，能够为果园小气候改善提供科学依据;涉及果园种植环境则有利于果园管理者采取绿色现代化生产方式。因此，三都县水晶葡萄农产品气候品质认证是现代农业气象服务于水晶葡萄产业的趋势，是水晶葡萄产业健康发展的保障。

参考文献：

[1] 姜淦，王闫利，沈沾红，等.开展农产品气候品质认证的可行性分析[A].第31届中国气象学会年会——S10第四届气象服务发展论坛[C].中国气象学会，2014：943-946.

[2] 李秀香，冯馨.加强气候品质认证，提升农产品出口质量[J].国际贸易，2016（7）：32-37.

[3] 京郊日报.北京：气候品质认证成果品新标识[J].南方农业，2016，10（22）：88.

[4] 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.

[5] 付芳婧，谷晓平，于飞. 农产品气候品质认证及其应用[J].安徽农业科学，2017，45（15）：175-178.

[6] 张智勇，廖芳，李秀山，等.赣南脐橙气候品质认证[J].中国农学通报，2016，32（34）：149-152.

[7] 车秀芬，张京红，黄海静，等.海南芒果气象灾害监测及气候品质认证系统研发[J].气象研究与应用，2017，38（2）：45-48.

[8] 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.

[9] 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，2015，38（9）：14-15.

[10] 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.

[11] 张向荣，何可杰，雷文，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.