宁陵酥梨气候品质认证技术研究

2020-09-22史桂芬成林李国栋

江苏农业科学 2020年15期

史桂芬成林李国栋

摘要：酥梨是宁陵的特色主导果业，探索和推广酥梨气候品质认证技术方法，对合理利用气候资源、提升酥梨品质和市场竞争力有显著的社会效益和经济效益。酥梨品质与当年气象條件关系密切，利用宁陵县气象观测资料、酥梨发育期资料和梨果品质鉴定数据，以影响酥梨品质的气候适宜性区划、2017年酥梨生长气象条件和生长期内的气象灾害、果园管理水平为主要评价指标，结合酥梨农业气象指标，进行综合分析评估并赋予权重评分，将酥梨的气候品质分为特优、优、良3个等级。探索酥梨气候品质认证技术方法，设计酥梨气候品质认证指标，建立气候品质认证公式，制作并颁发气候品质认证报告。

关键词：宁陵酥梨;气候品质认证技术;生长气象条件;气象灾害;果园管理水平;评价模型

中图分类号： S162.5+5 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2020）15-0176-06

河南省宁陵县是“中国酥梨之乡”，种植面积近1.6万hm2，年产酥梨5亿kg，宁陵酥梨色泽金黄，皮薄肉嫩，脆甜无渣，含糖量高达15%，并含有磷、铁、维生素C等多种元素和维生素。宁陵县距今已有700多年的酥梨栽培历史，1998年被原农业部列为优质酥梨生产基地县。宁陵酥梨是河南省名优产品，2004年被原农业部认证为国家级无公害农产品，2005年被认定为国家地理标志保护产品[1]。宁陵酥梨为发展县域经济、助推农民脱贫致富发挥了重要作用。

农产品气候品质认证是通过消费者和生产销售者之外的、有气候认证资质的、第三方对影响产品品质的气候、条件优劣等级评定，是当前国际通用的农产品和食品质量安全管理方法[2-3]。2018年10月1日起正式实施新版《河南省气候资源保护与开发利用条例》，第四章第三十一条提出“省气象主管机构可以会同有关部门，根据气候特点、气候资源探测资料和气候资源区划成果等，推动农产品气候品质认证工作的开展，发展精品农业，打造特色品牌”。2012年原浙江省气象局首创性地对安吉白茶进行气候品质认证后，各地陆续开展为特色农产品气候品质评价相关气象服务[4]，并成为农产品认证体系的重要组成部分[5]。近年进行气候品质认证的农产品有小麦、水稻、苹果、脐橙、梨、桃、猕猴桃、葡萄、丑柑、核桃、西瓜、杨梅、草莓、茶叶、银耳、辣椒、枸杞、青稞等[6-10]。2012年宁波对杨梅、2014年浙江台州对“黄蜜”西瓜、2015年新疆对黑小麦、2015年山西隰县对玉露香梨进行了气候品质认证。2015年浙江丽水先后完成了云和仙宫雪梨、龙泉红心猕猴桃、松阳茶叶等四大类10余批次的农产品气候品质论证。2016年江西省完成了对赣南脐橙的气候品质认证。2017年5月甘肃省开始对麦积区南山花牛苹果展开气候品质认证工作，同年9月武威市为古浪伊禧堂红秃头旱地小麦、天祝雪峰源高海拔紫叶红笋、亿利鲜红枸杞和凉州皇冠梨颁发了农产品气候品质认证优质标识。2017年6月西藏自治区日喀则市开始对青稞展开气候品质认证工作。北京市先后对平谷大桃、怀柔板栗、门头沟京白梨、昌平苹果、密云葡萄、通州张家湾葡萄和房山酿酒葡萄等7种特色果品进行评定认证。河南省气象科学研究所分别于2016、2017、2018年对三门峡灵宝寺河苹果、信阳毛尖茶叶和柘城辣椒进行气候品质认证。

国内对梨的气候品质认证目前有玉露香梨、祁县酥梨、鹰潭早熟梨[11]、门头沟京白梨、库尔勒香梨[12]和砀山酥梨[13]的气候品质认证。河南省有4处特色农业观测项目果树类梨的观测站点，宁陵是其中之一。开展宁陵酥梨气候品质认证工作是履行公共气象服务职能，为农服务的一个重要项目。这能提高果品市场竞争力，为消费者选购酥梨提供科学依据，提升酥梨果品品质，增加果农收入，推动商丘气候品质认证工作开展和精品果业发展。

1 资料与方法

1.1 资料来源

气温、降水、日照时数、风速、高温日数等气象资料来自宁陵县国家级地面气象观测站，气候平均值采用1981—2010年统计平均值。酥梨生育期历史物候观测依据《农业气象观测规范（上卷）》进行观测[14]，商丘市气象局农业气象中心、宁陵县气象局对酥梨进行物候观测并提供相关资料。结合宁陵酥梨果园管理的实地调查和走访，进行生育期观测和文献收集。鲜梨质量等级要求和理化指标依据GB/T 10650—2008《鲜梨》[15]，品质资料来自宁陵县气象局委托中国农业科学院郑州果树研究所鉴定。

1.2 宁陵酥梨气候品质认证技术方法

利用统计分析法、加权平均法、主成分分析法、多元线性回归分析等，进行气象数据采集、梨树物候期观测、梨果品质鉴定分析、调查试验等，根据农产品品质与气候的关系，取气候适宜性指标、当年生育期内气象条件和气象灾害、果园管理水平为主要评价指标，结合酥梨生长期农业气象指标，用评分方式对当年梨果进行综合评定，将气候品质分为特优、优、良3个等级。综合分析国内多个果品认证经验模型，通过分析历史产量、品质与气候条件的关系，确定影响品质的主要气象因子，建立本地的气候条件认证指标和模式[16]，技术路线见图1。

2 宁陵酥梨气候品质认证评分依据与评价模型

2.1 宁陵酥梨生长气候条件及常年物候期

宁陵县酥梨基地处于宁陵县北部黄河故道有机农业示范区，属暖温带半湿润季风气候，常年平均气温14.2 ℃，降水量721.8 mm，日照时数 2 068.7 h，无霜期216 d，≥10 ℃的年积温 4 760.0 ℃。最冷月1月平均气温-0.1 ℃，最热月7月平均气温26.9 ℃。年极端最低气温-17.0 ℃，极端最高气温43.5 ℃。地势平坦，土壤肥沃，雨量丰沛，日照充足，酥梨生长季日均气温为20 ℃左右，生育期内各气象要素常年值见表1，自然条件非常适合酥梨生产。影响酥梨品质的主要气象灾害为低温冻害、干旱、连阴雨、高温热害、大风和冰雹。

根据多年物候期观测资料，宁陵酥梨萌芽期在3月初至3月底，4月初至4月中旬为开花期，花期持续约10 d，7月上旬至9月上旬为果实迅速膨大期，9月上中旬至10月初为成熟采摘，休眠期在10月中上旬至次年2月下旬，4—9月为主要生长季，果实发育期180～185 d（表2）。

2.2 宁陵酥梨生长期主要农业气象指标

宁陵酥梨生长期气候条件指标包括气候资源和气象灾害影响，气候资源占80%，气象灾害影响约占20%。前人关于气候条件对梨果品品质的影响研究表明，影响酥梨果实品质的气象因素为气温、降水、日照状况、风速、昼夜温差、日最高气温≥35 ℃ 时间、≥10 ℃积温、冰雹等。气候条件对果实膨大、维生素C含量、含酸量、果实色泽等果品品质有影响[17-20]。各物候期气候因子对酥梨生长发育和品质的影响程度不同[21]。关键物候期的主要气象因子如下：（1）萌芽和开花期，气温在0 ℃以下的晚霜冻，花和芽均可能受害，气温下降到-4～-6 ℃[22]，受冻害的花可达7～8成，气温越低，受害的程度越重。开花和花粉发芽均需要10 ℃以上气温[23]，当气温低于10 ℃时，开花迟缓，影响受精坐果。3～5 ℃时花粉易受伤害，气温持续15 ℃以上可促进开花进程[19]。果实膨大期连续高温不利于果实膨大，甚至出现日灼。（2）4月降水影响梨树开花授粉和坐果率。7—9月果實膨大期降水量直接影响酥梨果形大小、味道浓淡，降水量大则果形大，果实含水量高;成熟期降水少，则果实含水量低、味浓[24]。9—10月降水量影响果实可溶性固形物含量[25]。（3）日照时数影响酥梨的单果质量、可溶性固形物含量和总糖含量[26]。风速影响酥梨开花期授粉，盛花期均匀、较低的风速利于酥梨授粉[27]。6—8月风力≥8级，8—9月风力>6级，会造成梨树严重落果且梨果越大越接近成熟，能承受的风力越小。4—9月可能出现的冰雹灾害来势猛，预防不及，造成落果[28]。

2.3 宁陵酥梨气候品质认证评分公式

农产品气候品质认证赋予气候适宜性、当年生长期内气象条件和气象灾害、果园管理水平不同权重，根据酥梨气候品质认证技术标准体系，制定酥梨气候品质认证评分公式为：W=0.3X1+0.5X2+0.2X3，W表示认证得分，W ≥ 90分为“特优”等级，80分≤W<90分为“优”等级，W<80分为“良”等级。

X1代表酥梨气候适宜性区划指标，权重为30%。表3中各指标的权重为25%，最适宜区、适宜区、次适宜区分别评分为100、90、80分。

X2代表本年度酥梨生长气象条件评分，占权重50%。X2=α-β，α为气候资源评分，β为气象灾害评分（表4）。α=0.15α1+0.15α2+0.15α3+0.15α4+0.15α5+0.1α6+0.15α7;β=2 × （0.1β1+0.2β2+0.2β3+0.1β4+0.3β5+0.1β6）。影响酥梨果品气候资源评价指标的主要气候因子有花期时间、花期温度、果实膨大期内日照时数、高温持续时间和降水量、果实着色期日较差、休眠期气温、采摘前20 d内的日照时数和日较差（表5）。对主要气候因子的影响程度赋予相应权重，对各气候因子的情况综合分为100分（好）、80分（中）和60分（差）。酥梨主要气象灾害为低温冻害、高温热害、干旱、长连阴雨、大风、冰雹。气温在0 ℃以下的晚霜冻，花和芽均可受害，气温下降到-4～-6 ℃，受冻害的花可达7～8成，气温越低受害的程度越重。6—8月风力≥8级，8—9月风力>6级，会造成梨树严重的落果，且梨果越大越接近成熟，承受的风力越小。冰雹灾害从4—9月都可出现，冰雹灾害的特点是：来势猛，预防不及，造成落果。按影响大小分别赋予10%、20%、20%、10%、30%、10%权重。

X3代表果园管理条件，占权重20%。评分依据实地调查以下各项：产地生产环境、标准化生产技术、质量安全技术规范、质量抽查，各占25%权重。依据每项生产规范，综合评分，均分为100分（好）、80分（中）和60分（差）。

以上评分标准评分时结合参考宁陵酥梨农业气象指标表（表3、表4）。

2.4 宁陵酥梨气候品质评价模型构建

选取酥梨生长过程中6个生育期（表2），测定日照时数、日照百分率、日最高气温、日最低气温、日平均气温、气温日较差、降水量、相对湿度、风速9个气象因子，单果质量、横径、果形指数、可食率、果实硬度、果皮厚度、可溶性固形物含量、总糖含量、糖酸比、维生素C含量、着色度、光洁度、成熟度等梨果实质量品质鉴定数据和理化指标。鲜梨质量等级要求和理化指标依据GB/T 10650—2008《鲜梨》[15]，酥梨鲜果按国标要求分为特优等果、优果和良等果，其中各等级果应符合表6的理化指标要求。

研究各物候期各气象因子与梨果品质的相关系数;对比分析单果质量、果形指数、果实硬度、可溶性固形物含量等与不同物候期的不同气象因子之间的关系，得出相应的多元回归方程;使用SPSS统计软件，对酥梨品质指标进行主成分提取，再用聚类分析法对各指标进行划分;利用逐步回归方法、灰色关联度分析等方法，得出影响酥梨品质形成的主要气象因素并构建气候品质评价指标及模型（图2）。

3 结论与讨论

酥梨生长过程中，光照、湿度、温度、降水和气象灾害等气候条件直接影响酥梨品质。气象部门开展宁陵酥梨气候品质认证，把酥梨生长过程中的气候条件和质量联系起来，为气候对梨果品质影响的优劣等级做评定，通过认证为梨果贴上“气候身份证”，使消费者通过气候品质等级认证标志了解果品质量，有利打造特色优势果品品牌，助力农业经济发展。

从酥梨的气候适宜性区划指标、当年果品生长气候条件分析、物候期的气象灾害、酥梨农业气象指标、果品取样品质鉴定、气候品质评价等方面综合对酥梨品质等级做出评定，按气候品质优劣分为特优、优、良好3个等级，制作并颁发酥梨气候品质认证报告，为果园设计气候品质认证标识。

通过分析历史和当年气象资料，对酥梨品质质量指标进行检测，依据酥梨品质与气候的相关关系;通过气象要素观测、发育期生长要素观测等进行相关试验、对比分析当年产量、品质与气象因子的关系;确定影响酥梨品质的主要气候条件和主导因素，归纳出对酥梨不同物候期有重要影响的气候条件，设置认证气候条件指标，建立酥梨气候品质认证模型和等级评价认证指标体系。通过认证模型综合评价气候对酥梨品质的影响，最终评定出酥梨气候品质等级。

宁陵酥梨气候品质认证是一种新的为农服务途径，根据酥梨生长需要的气象指标，在各个生育期为酥梨种植基地开展特色气象服务，根据气象预报预警信息指导梨农采取有效应对措施趋利避害，减少因气象灾害带来的损失，提升酥梨品质。运用气象科技和现代信息化手段，为宁陵酥梨生产提供全方位的农业气象技术支持与相关信息服务，并将宁陵酥梨气候品质认证纳入商丘智慧气象农业服务平台。

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