作者简介:朱兰娟(1969—),女,浙江义乌人,高级工程师,本科,研究方向为农业与气象的关系, E-mail:463339804@qq.com。
通过影响山核桃产量主要气象因子和相应气象要素的收集、整理,分析近20年来的气候变化对临安区山核桃产业发展的影响,提出相应的建议、对策。通过分析认为,1月月平均气温上升,有利于山核桃雄花原基分化,减少雄花原基受冻;花期降水减少,有利于山核桃授粉受精,提高坐果率,但年际变幅较大,要注重人工授粉受精;落花落果期降水增多,容易造成山核桃生理落果,不利于提高果实数量,需注意防范生理落果。
临安是山核桃的最主要产区, 也是我国山核桃面积最大、品质最好、分布最广、产量最高、经济效益最佳、栽培历史最悠久的县市, 21世纪开始, 更是进入快速发展阶段, 年总产量从2000年的5 000 t增至2007年的10 000 t, 之后保持在10 000 t· a-1左右(图1), 居全国总产量之首。山核桃的收购金额每年5亿~7亿元, 是临安产区农村的重要经济支柱和农民的主要收入来源[1]。在全球气候变暖的背景下, 气候变化对水稻、小麦、马铃薯等主要粮食作物产生不同的影响[2, 3, 4, 5, 6, 7]。那么临安的气候是否发生了变化?这种变化对山核桃的产量会产生怎样的影响?针对这个问题, 本文就影响山核桃产量的主导气象因子年际变化进行了分析, 研究其变化对山核桃产量的影响, 提出可采取的应对措施, 为临安山核桃产业的发展提供参考。
气象资料来源于临安区气象局, 年总产量资料来源于临安区统计局。山核桃要求种植地的年平均温度15~17 ℃, 年降水量1 000~1 500 mm, 年日照时数1 500~1 900 h。在杭州地区种植, 除山核桃自身的生物学特性和土壤肥力外, 造成山核桃产量年际变化的主要因素是温光水的气象条件年际差异。据陈国瑞等[8, 9, 10, 11]研究认为, 花期降水量、落花落果期降水量与山核桃产量呈显著负相关, 1月平均气温与山核桃产量呈显著正相关, 果肉生长期降水量、日照时数与山核桃产量呈显著正相关。
山核桃较耐寒, 从重点产区临安昌化来看, 不论树龄大小和分布海拔高低, 其营养器官很少受到冻害。在昌北区1 200 m的上官乡, 绝对最低气温曾达-18 ℃以下而无冻害, 但低温对山核桃生殖器官有影响。这是因为山核桃雌、雄花芽分化不同步, 雄花于上年5月底分化, 7月中旬后停止分化进入休眠期, 直至当年3月中旬雄花原基恢复分化, 雄花原基易受冻害。若冬天过于寒冷, 近地表层低温, 限制了根系活动和养分吸收, 使皮层细胞和正在休眠的雄花原基受到冻害, 影响到来年的雌、雄花的分化和发育, 推迟分化时间和花期, 使花期易遭阴雨危害。
山核桃开花时, 天气晴好, 阳光充足, 有利于花器的正常发育, 雌、雄花能及时授粉受精, 坐果率高, 有利丰产; 开花期阴雨绵绵, 光照不足, 雌、雄花的授粉受精受影响, 坐果率低, 不利丰产。
5月下旬至6月下旬是山核桃落果高峰期, 6月下旬后落果很少。期间天气晴好, 能为山核桃进行光合作用提供充足的能量, 补充花期消耗的养分; 反之, 如遇阴雨天气, 光照不足, 则光合作用受影响, 营养状况恶化, 引起生理失调而落果, 造成减产。
山核桃果肉生长期雨水调匀, 日照充足, 有利于果肉生长, 若遇高温干旱, 则会严重影响果肉生长, 使果肉发育不良, 形成空果。据对昌化地区调查, 雨水调匀的年份空果率仅为7.0%~15.3%, 而干旱年的空果率高达12.5%~57.4%[12]。近些年, 随着山上蓄水设施的增多, 干旱对山核桃产量的影响减少, 同时2000年来日照时数趋势变化基本平稳, 两者对山核桃产量的影响不显著, 本文不予讨论。
从临安区1966— 2016年的气候变化来看, 1月月平均气温上升, 有利于山核桃雄花原基安全越冬; 花期降水减少, 有利于山核桃授粉受精; 落花落果期降水增多, 容易造成山核桃生理落果。
由图1和2可知, 1966— 2016年, 临安区1月的月平均气温在波动中上升, 对山核桃雄花原基安全越冬有利。70、80年代1月月平均气温在2 ℃以下的年份较多, 有1970、1977、1982和1984年。这些年的产量均低于历史同期水平, 其中1977年的1月月平均气温为-0.5 ℃, 为有记录以来最低, 加之花期和落果期降水偏多, 年总产量仅591.5 t, 为1976年1/5和1978年的1/6。而90年代以来, 1月的月平均气温除2011年低于2 ℃外, 其他年份均未低于2 ℃, 对产量影响不大。而2011年因花期降水明显偏少, 雨日数不到常年的1/2, 所以产量并未显著减少。
由图1、3可知, 临安区山核桃的花期主要集中在4月下旬至5月中旬, 从1966— 2016年的4月下旬至5月中旬降水量变化趋势来看, 期间降水量在波动中下降, 有利其开花和授粉受精。20世纪70年代花期降水量和雨日数波动较大, 其中1973和1977年降水量较多, 这两年的总产量均低于历史同期。80年代降水量变化较平稳, 对山核桃授粉受精有利。90年代以来, 降水量有所减少, 但年际波动较大。1998、2002和2016年, 花期降水量在220 mm以上, 尤其是2002年, 花期降水量达222.8 mm, 雨日数为23 d, 严重影响其授粉受精, 产量约为历史同期的1/3。
由图1、4可知, 临安区山核桃的花期主要集中在5月下旬至6月下旬, 从1966— 2016年的5月下旬至6月下旬降水量变化趋势来看, 期间降水量在波动中上升, 容易引起因生理失调而落果。60年代后期降水较少, 70、80年代年际变化较平稳, 90年代以来年际差异大, 变幅明显。落花落果期降水量超过500 mm的年份有1984、1994、1996、2008和2011年, 其中前3年的总产量明显低于历史同期, 而后2年的年总产量减少不明显, 说明技术的进步, 有效减少了不利环境的影响。
从临安区山核桃关键生育期的气候变化趋势来看, 1月的气温升高和花期降水的减少, 有利山核桃的发展, 落花落果期的降水增加, 对山核桃发展有不利影响。
从影响山核桃产量的关键气象因子来看, 1月的月平均气温上升, 有利于雄花原基越冬, 花期降水减少, 有利于其授粉受精, 对发展山核桃有利; 主要不利条件为落花落果期降水增多, 容易造成落花落果, 因此, 在其他条件允许的情况下可适度发展。
山核桃雄花花期短, 在晴暖天气, 1株树的花期仅4 d左右, 雌花花期较长, 同株树不同部位雌花发育状况不同, 开花迟早有别, 一般花期为5~7 d, 如遇阴雨天气可达10 d, 有等待授粉的习性, 开花后及时授粉, 3 d左右柱头逐渐萎缩, 如不及时授粉, 能维持7~10 d柱头不萎缩。当遇阴雨天气多的年份, 可利用雌花等待授粉的习性, 采用人工授粉提高坐果率。如花期前期天气晴朗, 后期多雨, 可采集低海拔早期开花的雄花粉进行储藏, 待高海拔的山核桃开花时授粉, 反之低海拔开花时遇阴雨, 可采集高海拔的花粉进行授粉。此外可在花期喷施硼肥、锌肥, 促进花粉发育, 提高坐果率[13, 14, 15, 16]。
落花落果期天气晴好, 能为山核桃进行光合作用提供充足的能量, 补充花期消耗的养分, 反之, 如遇阴雨天气, 光照不足, 则光合作用受影响, 营养状况恶化, 引起生理失调而落果, 造成减产。如1971年花期天气很好, 但落果期雨水过多, 使大量幼果脱落, 使本属大年的1971年成为平年。而落花落果期降水增多的趋势将对产量造成不利影响, 可通过喷施增果剂, 减少连续阴雨造成的落果[12]。
1月的气温、花期降水、落花落果期降水等气象因子都会影响山核桃的产量, 当某因子不利时, 产量未必明显降低。2011年的1月气温偏低明显和落花落果期的降水偏多明显, 但花期降水明显偏少, 其产量有所降低但不明显, 尤其是现代农业技术的使用, 使山核桃的产量受气象的波动减少。但是多因子不佳, 则会显著影响其产量。
(责任编辑:张瑞麟)
The authors have declared that no competing interests exist.
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