朱蘭娟,李紹進(jìn)
(1.杭州市氣象局,浙江 杭州 310051; 2.杭州市臨安區(qū)氣象局,浙江 杭州 311321)
臨安是山核桃的最主要產(chǎn)區(qū),也是我國山核桃面積最大、品質(zhì)最好、分布最廣、產(chǎn)量最高、經(jīng)濟(jì)效益最佳、栽培歷史最悠久的縣市,21世紀(jì)開始,更是進(jìn)入快速發(fā)展階段,年總產(chǎn)量從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(圖1),居全國總產(chǎn)量之首。山核桃的收購金額每年5億~7億元,是臨安產(chǎn)區(qū)農(nóng)村的重要經(jīng)濟(jì)支柱和農(nóng)民的主要收入來源[1]。在全球氣候變暖的背景下,氣候變化對水稻、小麥、馬鈴薯等主要糧食作物產(chǎn)生不同的影響[2-7]。那么臨安的氣候是否發(fā)生了變化?這種變化對山核桃的產(chǎn)量會產(chǎn)生怎樣的影響?針對這個(gè)問題,本文就影響山核桃產(chǎn)量的主導(dǎo)氣象因子年際變化進(jìn)行了分析,研究其變化對山核桃產(chǎn)量的影響,提出可采取的應(yīng)對措施,為臨安山核桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供參考。
氣象資料來源于臨安區(qū)氣象局,年總產(chǎn)量資料來源于臨安區(qū)統(tǒng)計(jì)局。山核桃要求種植地的年平均溫度15~17 ℃,年降水量1 000~1 500 mm,年日照時(shí)數(shù)1 500~1 900 h。在杭州地區(qū)種植,除山核桃自身的生物學(xué)特性和土壤肥力外,造成山核桃產(chǎn)量年際變化的主要因素是溫光水的氣象條件年際差異。據(jù)陳國瑞等[8-11]研究認(rèn)為,花期降水量、落花落果期降水量與山核桃產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān),1月平均氣溫與山核桃產(chǎn)量呈顯著正相關(guān),果肉生長期降水量、日照時(shí)數(shù)與山核桃產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)。
山核桃較耐寒,從重點(diǎn)產(chǎn)區(qū)臨安昌化來看,不論樹齡大小和分布海拔高低,其營養(yǎng)器官很少受到凍害。在昌北區(qū)1 200 m的上官鄉(xiāng),絕對最低氣溫曾達(dá)-18 ℃以下而無凍害,但低溫對山核桃生殖器官有影響。這是因?yàn)樯胶颂掖?、雄花芽分化不同步,雄花于上?月底分化,7月中旬后停止分化進(jìn)入休眠期,直至當(dāng)年3月中旬雄花原基恢復(fù)分化,雄花原基易受凍害。若冬天過于寒冷,近地表層低溫,限制了根系活動和養(yǎng)分吸收,使皮層細(xì)胞和正在休眠的雄花原基受到凍害,影響到來年的雌、雄花的分化和發(fā)育,推遲分化時(shí)間和花期,使花期易遭陰雨危害。
山核桃開花時(shí),天氣晴好,陽光充足,有利于花器的正常發(fā)育,雌、雄花能及時(shí)授粉受精,坐果率高,有利豐產(chǎn);開花期陰雨綿綿,光照不足,雌、雄花的授粉受精受影響,坐果率低,不利豐產(chǎn)。
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。期間天氣晴好,能為山核桃進(jìn)行光合作用提供充足的能量,補(bǔ)充花期消耗的養(yǎng)分;反之,如遇陰雨天氣,光照不足,則光合作用受影響,營養(yǎng)狀況惡化,引起生理失調(diào)而落果,造成減產(chǎn)。
山核桃果肉生長期雨水調(diào)勻,日照充足,有利于果肉生長,若遇高溫干旱,則會嚴(yán)重影響果肉生長,使果肉發(fā)育不良,形成空果。據(jù)對昌化地區(qū)調(diào)查,雨水調(diào)勻的年份空果率僅為7.0%~15.3%,而干旱年的空果率高達(dá)12.5%~57.4%[12]。近些年,隨著山上蓄水設(shè)施的增多,干旱對山核桃產(chǎn)量的影響減少,同時(shí)2000年來日照時(shí)數(shù)趨勢變化基本平穩(wěn),兩者對山核桃產(chǎn)量的影響不顯著,本文不予討論。
從臨安區(qū)1966—2016年的氣候變化來看,1月月平均氣溫上升,有利于山核桃雄花原基安全越冬;花期降水減少,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。
由圖1和2可知,1966—2016年,臨安區(qū)1月的月平均氣溫在波動中上升,對山核桃雄花原基安全越冬有利。70、80年代1月月平均氣溫在2 ℃以下的年份較多,有1970、1977、1982和1984年。這些年的產(chǎn)量均低于歷史同期水平,其中1977年的1月月平均氣溫為-0.5 ℃,為有記錄以來最低,加之花期和落果期降水偏多,年總產(chǎn)量僅591.5 t,為1976年1/5和1978年的1/6。而90年代以來,1月的月平均氣溫除2011年低于2 ℃外,其他年份均未低于2 ℃,對產(chǎn)量影響不大。而2011年因花期降水明顯偏少,雨日數(shù)不到常年的1/2,所以產(chǎn)量并未顯著減少。
圖1 臨安區(qū)1966—2016年山核桃總產(chǎn)量年際變化曲線
圖2 臨安區(qū)1966—2016年1月月平均氣溫年際變化曲線
由圖1、3可知,臨安區(qū)山核桃的花期主要集中在4月下旬至5月中旬,從1966—2016年的4月下旬至5月中旬降水量變化趨勢來看,期間降水量在波動中下降,有利其開花和授粉受精。20世紀(jì)70年代花期降水量和雨日數(shù)波動較大,其中1973和1977年降水量較多,這兩年的總產(chǎn)量均低于歷史同期。80年代降水量變化較平穩(wěn),對山核桃授粉受精有利。90年代以來,降水量有所減少,但年際波動較大。1998、2002和2016年,花期降水量在220 mm以上,尤其是2002年,花期降水量達(dá)222.8 mm,雨日數(shù)為23 d,嚴(yán)重影響其授粉受精,產(chǎn)量約為歷史同期的1/3。
由圖1、4可知,臨安區(qū)山核桃的花期主要集中在5月下旬至6月下旬,從1966—2016年的5月下旬至6月下旬降水量變化趨勢來看,期間降水量在波動中上升,容易引起因生理失調(diào)而落果。60年代后期降水較少,70、80年代年際變化較平穩(wěn),90年代以來年際差異大,變幅明顯。落花落果期降水量超過500 mm的年份有1984、1994、1996、2008和2011年,其中前3年的總產(chǎn)量明顯低于歷史同期,而后2年的年總產(chǎn)量減少不明顯,說明技術(shù)的進(jìn)步,有效減少了不利環(huán)境的影響。
圖3 臨安區(qū)1966—2016年花期降水量年際變化曲線
圖4 臨安區(qū)1966—2016年落花落果期降水量年際變化曲線
從臨安區(qū)山核桃關(guān)鍵生育期的氣候變化趨勢來看,1月的氣溫升高和花期降水的減少,有利山核桃的發(fā)展,落花落果期的降水增加,對山核桃發(fā)展有不利影響。
從影響山核桃產(chǎn)量的關(guān)鍵氣象因子來看,1月的月平均氣溫上升,有利于雄花原基越冬,花期降水減少,有利于其授粉受精,對發(fā)展山核桃有利;主要不利條件為落花落果期降水增多,容易造成落花落果,因此,在其他條件允許的情況下可適度發(fā)展。
山核桃雄花花期短,在晴暖天氣,1株樹的花期僅4 d左右,雌花花期較長,同株樹不同部位雌花發(fā)育狀況不同,開花遲早有別,一般花期為5~7 d,如遇陰雨天氣可達(dá)10 d,有等待授粉的習(xí)性,開花后及時(shí)授粉,3 d左右柱頭逐漸萎縮,如不及時(shí)授粉,能維持7~10 d柱頭不萎縮。當(dāng)遇陰雨天氣多的年份,可利用雌花等待授粉的習(xí)性,采用人工授粉提高坐果率。如花期前期天氣晴朗,后期多雨,可采集低海拔早期開花的雄花粉進(jìn)行儲藏,待高海拔的山核桃開花時(shí)授粉,反之低海拔開花時(shí)遇陰雨,可采集高海拔的花粉進(jìn)行授粉。此外可在花期噴施硼肥、鋅肥,促進(jìn)花粉發(fā)育,提高坐果率[13-16]。
落花落果期天氣晴好,能為山核桃進(jìn)行光合作用提供充足的能量,補(bǔ)充花期消耗的養(yǎng)分,反之,如遇陰雨天氣,光照不足,則光合作用受影響,營養(yǎng)狀況惡化,引起生理失調(diào)而落果,造成減產(chǎn)。如1971年花期天氣很好,但落果期雨水過多,使大量幼果脫落,使本屬大年的1971年成為平年。而落花落果期降水增多的趨勢將對產(chǎn)量造成不利影響,可通過噴施增果劑,減少連續(xù)陰雨造成的落果[12]。
1月的氣溫、花期降水、落花落果期降水等氣象因子都會影響山核桃的產(chǎn)量,當(dāng)某因子不利時(shí),產(chǎn)量未必明顯降低。2011年的1月氣溫偏低明顯和落花落果期的降水偏多明顯,但花期降水明顯偏少,其產(chǎn)量有所降低但不明顯,尤其是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的使用,使山核桃的產(chǎn)量受氣象的波動減少。但是多因子不佳,則會顯著影響其產(chǎn)量。
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