冀愛青,韓紅艷,楊紅雁
(1.晉中學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)系,山西 晉中 030619;2.晉中市氣象局,山西 晉中 030600)
晉中市地處山西省中部東側(cè),太行山脈中段,總面積16.4萬hm2,地勢(shì)從東到西,依次山地、丘陵、平川呈階梯狀分布,全市包括平川區(qū)(榆次區(qū)、太谷區(qū)、祁縣、平遙縣、介休市、靈石),東部山區(qū)(壽陽、昔陽、和順、左權(quán)、榆社)11個(gè)縣(區(qū),市)。屬暖溫帶大陸性半干旱季風(fēng)氣候,四季分明,雨熱同季,土地資源豐富,海拔高度一般在1 000~1 500 m。獨(dú)特的自然環(huán)境,得天獨(dú)厚氣候資源,為核桃生長(zhǎng)發(fā)育提供了有利的環(huán)境條件。2018年底,全市核桃種植總面積為7.83萬hm2,主要分布于晉中市邊山丘陵區(qū)的昔陽、和順、左權(quán)、榆社、靈石5縣,左權(quán)、靈石縣被國家林業(yè)局命名為“中國核桃之鄉(xiāng)”,“左權(quán)綿核桃”通過國家質(zhì)檢總局地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品認(rèn)證,核桃產(chǎn)業(yè)已成為晉中市山區(qū)農(nóng)民增收致富的一項(xiàng)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。
核桃屬于喜溫樹種,日平均氣溫>3 ℃以上開始活動(dòng),8~10 ℃芽開始膨脹,12 ℃以上開始展葉并生長(zhǎng)加快,15~18 ℃有利開花授粉,23~26 ℃生長(zhǎng)最為旺盛。適宜種植的年平均氣溫為8~15 ℃,春季核桃花期和幼果期氣溫下降到-2~-1 ℃時(shí)會(huì)受凍減產(chǎn)[1],冬季極端最低溫度低于-20 ℃以下,幼樹“抽條”或凍死[2];夏季最熱月平均氣溫不低于20 ℃,核桃從受精到堅(jiān)果成熟若出現(xiàn)最高氣溫超過38.0~40.0 ℃的高溫,果實(shí)易被灼傷,致使核仁發(fā)育不良,空殼率高[3]。
核桃對(duì)空氣的干燥度不敏感,但卻對(duì)土壤的水分狀況比較敏感,土壤過干,會(huì)引起落花落果,甚至落葉,過濕影響透氣性,不利于核桃的生長(zhǎng)和結(jié)果。不同的核桃品種對(duì)水分適應(yīng)能力存在很大的差異,半干旱地區(qū)要求年降水量在400~600 mm,當(dāng)降水量在300~400 mm之間產(chǎn)量不穩(wěn)定[4]。不同樹齡不同發(fā)育期對(duì)降水要求不同,成年樹體高大,葉片寬闊,蒸騰量較大,需水較多,幼齡樹和適齡樹需水相對(duì)較小,核桃果實(shí)發(fā)育期需要充足的水分,才能迅速生長(zhǎng)。
核桃是喜光的陽生樹種,生長(zhǎng)期的日照強(qiáng)度對(duì)樹體生長(zhǎng),花芽分化和開花結(jié)果都有重要影響,一般要求全年日照時(shí)數(shù)在2 000 h以上,低于1 100 h,核殼、核仁均發(fā)育不良。雌花開放時(shí),光照充足,會(huì)提高坐果率,相反光照條件差,會(huì)造成大量落花落果。進(jìn)入結(jié)果期更需要充足的光照條件,合理修剪,以增強(qiáng)內(nèi)膛的通風(fēng)透光度,提高核桃品質(zhì)。
晉中市核桃以傳統(tǒng)種植晚實(shí)核桃品種有:普通綿核桃、白水核桃、露仁核桃、晉龍1號(hào)、晉龍2號(hào);早實(shí)品種有:香玲、薄殼香、遼核1號(hào)、遼核7號(hào)、中林1號(hào)、中林2號(hào)等品種。
晉中市年平均氣溫為9.6 ℃,介于7.1~11.0 ℃之間,年平均氣溫分布特點(diǎn)是,平川高于山區(qū),南部略高于北部。全市除左權(quán)、壽陽、和順縣多年平均溫度在8.0 ℃以下外,其他8個(gè)縣(區(qū)、市)年均氣溫都在9.0 ℃以上,尤其平川6縣(區(qū)、市)年平均氣溫都在10.4 ℃以上,均適宜核桃樹的正常生長(zhǎng)結(jié)果。左權(quán)、和順、壽陽縣年平均溫度不在核桃種植適宜范圍,卻能發(fā)展核桃園,主要是種植核桃區(qū)域,位于與河北省接壤的東南部幾個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),這里山大溝深,立體氣候明顯,當(dāng)?shù)販囟雀叱鰵庀笥^測(cè)站所在地縣城附近溫度3~4 ℃,而壽陽種植核桃區(qū)域位于與榆次區(qū)接壤的部分鄉(xiāng)鎮(zhèn),年平均溫度與榆次區(qū)接近,因此,成為核桃適宜生長(zhǎng)區(qū)域。
晉中市冬季最冷月為1月,全市平均氣溫為-8.1~-4.0 ℃,極端最低氣溫平川地區(qū)在-25.6~-22.3 ℃,東山地區(qū)極端最低氣溫在-33.0~-23.9 ℃。日最低氣溫低于-20.0 ℃出現(xiàn)的天數(shù),平川地區(qū)年均3 d左右,東山昔陽縣年均5~6 d,榆社縣年均6~7 d,左權(quán)、壽陽、和順3縣年均10~12 d。日最低氣溫低于-30.0 ℃日數(shù),全市只有和順、左權(quán)、壽陽縣在1971年1月22日出現(xiàn)過,因此,晉中市冬季氣溫條件有利于核桃樹安全越冬,但是,有發(fā)生凍害的幾率。
晉中市夏季最熱月為7月,全市平均氣溫為20.2~24.6 ℃,均不低于20 ℃,為核桃適宜生長(zhǎng)區(qū)。極端最高氣溫平川在39.6~41.1 ℃之間,東山在37.3~39.8 ℃之間,晉中市除和順縣外,歷史記錄都有超過38.0 ℃的高溫日數(shù)出現(xiàn),平川各縣(區(qū)、市)都在40.0 ℃以上。尤其是1997年以來,極端最高溫度超過38 ℃日數(shù)快速增加,平川區(qū)為11~23 d,東山區(qū)為2~3 d,且主要出現(xiàn)在6月、7月。高溫出現(xiàn)時(shí),天氣特別晴朗,強(qiáng)烈太陽光線直射,造成2005、2010、2017年核桃果實(shí)發(fā)育不良,當(dāng)年核桃空殼率較高。
晉中市年降水量450.6 mm,介于387.0~509.9 mm之間,年降水量分布特點(diǎn)是,東山多,平川少,南部多北部少。東山各縣降水量在500 mm左右,平川各縣(區(qū)、市)降水量在400 mm上下。全市各月降水分配極不均勻,1月份降水量最少,7月份降水量最多。核桃主要生育期4-9月降水量,東山區(qū)為431.0 mm,平川區(qū)為350.9 mm,分別占全年降水量的87.1%和84.8%,東山區(qū)能滿足核桃的正常生長(zhǎng)發(fā)育,平川降水量欠缺,遇到干旱時(shí),尤其在核桃生長(zhǎng)關(guān)鍵期,要適當(dāng)抽水澆灌,提高土壤水分。
晉中市年日照時(shí)數(shù)為2 413.5 h,介于2 233.0~2 527.5 h,核桃生長(zhǎng)期(4-9月)平均日照,東山為1 311.6 h,平川為1 316.3 h,完全能滿足核桃的正常生長(zhǎng)結(jié)果。年日照時(shí)數(shù)分布特點(diǎn)是,平川由南向北增加,太谷最多,介休最少,東山日照時(shí)數(shù)略低于平川。從季節(jié)看,晉中的4、5、6月份日照最長(zhǎng),月日照時(shí)數(shù)在230 h以上,尤其是5月,雖然可照時(shí)數(shù)不及6月多,但因陰雨日數(shù)明顯少于6月,故日照時(shí)數(shù)達(dá)全年最大值為252.2 h,光照條件充足,對(duì)提高核桃坐果率非常有利。7、8月份日照時(shí)數(shù)也均在200~220 h,長(zhǎng)日照有利于核桃樹營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)累積及品質(zhì)和產(chǎn)量的提高。
近年來,晉中市各地區(qū)春季氣候變暖,核桃樹物候期提前[5,6],萌芽期一般出現(xiàn)在4月上旬,4月中下旬進(jìn)入花期,5月上旬至6月中旬進(jìn)入果實(shí)速長(zhǎng)期,6月上旬至7月上旬為果實(shí)硬核期,7月上旬至8月下旬,核桃果實(shí)進(jìn)入油脂迅速轉(zhuǎn)化期,果實(shí)成熟期為9月上旬至9月中旬,落葉期為10月下旬至11月上旬,休眠期為10月下旬至翌年3月下旬。核桃果實(shí)生育期為120~140 d,營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期210 d。
花芽開放至開花坐果期低溫凍害,是影響和制約晉中市核桃年產(chǎn)量最主要的氣象因素。晉中市核桃花芽從萌動(dòng)到坐果物候期在4-5月進(jìn)行,而終霜日平川區(qū)域平均出現(xiàn)在4月11日,太谷區(qū)最晚,出現(xiàn)在5月21日;東山區(qū)域平均出現(xiàn)在4月20日,和順縣最晚出現(xiàn)在6月14日,因此,核桃凍花凍果現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。降溫出現(xiàn)時(shí)間短,只會(huì)造成局部地區(qū)核桃落花落果;若降溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),降溫幅度大,凍害程度重;若遇到大范圍倒春寒天氣,則全部絕收。如2002,2006、2013、2018年和2020年都是3月份溫度異常偏高,核桃提前進(jìn)入開花期,4月中旬突然遇到連續(xù)幾天強(qiáng)降溫或冰雪災(zāi)害造成的絕產(chǎn)。
高溫干旱是近年來晉中市最常見的氣象災(zāi)害。夏季高溫天氣過程出現(xiàn),一般持續(xù)在3 d或以上,引發(fā)的干旱,嚴(yán)重影響核桃的品質(zhì)和產(chǎn)量。經(jīng)對(duì)1971-2019年期間晉中市夏季干旱發(fā)生頻率統(tǒng)計(jì):平川為26.5%,東山為32.7%,東山高于平川。在所有干旱年份中,1983-1986年,1991-1994年兩個(gè)時(shí)段是東山區(qū)域都發(fā)生了連旱,1997-2001年是平川區(qū)域發(fā)生了連旱,特別是1986年、1997年全市特大干旱,均造成了核桃減產(chǎn)。因此,發(fā)展核桃園應(yīng)充分考慮水源問題,關(guān)鍵時(shí)期可起到抗旱保產(chǎn)量作用。
晉中市地形十分復(fù)雜,境內(nèi)相對(duì)高度差達(dá)1 800 m,山地和丘陵區(qū)面積占全市總面積的84%,夏季由于地面受熱不均,極容易形成局地空氣的強(qiáng)熱力對(duì)流,產(chǎn)生冰雹天氣。晉中市各縣(區(qū)、市)都有冰雹發(fā)生,5-9月是降雹主要集中時(shí)期,降雹次數(shù)占全年總次數(shù)的93%,其中6月和7月最為集中,其降雹次數(shù)占全年總次數(shù)的50%。冰雹產(chǎn)生時(shí)常伴有雷電、大風(fēng)和強(qiáng)降水,出現(xiàn)時(shí)間短,強(qiáng)度大,經(jīng)常打落果實(shí),折斷樹枝,對(duì)局部區(qū)域核桃樹危害較大,進(jìn)而影響產(chǎn)量。晉中市降雹成災(zāi)地域差別十分明顯,全市降雹頻率最大,成災(zāi)次數(shù)最多,災(zāi)情程度較重的為榆次、太谷、昔陽、壽陽4縣(區(qū)),其余7縣(市)雹災(zāi)相對(duì)較輕。
針對(duì)晉中市各地氣候特征和氣象災(zāi)害特點(diǎn),進(jìn)行核桃產(chǎn)業(yè)合理布局,選擇適宜栽植的區(qū)域。東山地區(qū)北中部,由于海拔高,年平均溫度低于8.0 ℃,不宜發(fā)展核桃林,即使成活,只能以生態(tài)林發(fā)展,沒有經(jīng)濟(jì)效益。種植核桃多年的東山地區(qū)部分鄉(xiāng)鎮(zhèn),新建核桃園,選址應(yīng)在背風(fēng)向陽、10°以下緩坡地帶、空氣流通處建園;平川地帶應(yīng)選擇地勢(shì)較高、排水良好的地方建園,避免在凹地、谷底的地方建園,因?yàn)槔淇諝馊菀自诎嫉亍⒐鹊缀涂諝獠涣魍ㄌ幎逊e,凍害程度會(huì)加重。核桃對(duì)小氣候的反應(yīng)最為明顯[7],在條件允許下,可周圍種植防護(hù)林帶,起到保溫、防風(fēng)、防霜凍作用。
全球氣候變暖,極端氣候事件增加,山西省低溫凍害、高溫干旱、暴雨、冰雹、大風(fēng)等災(zāi)害日益嚴(yán)重[8]。因此,應(yīng)對(duì)極端氣象災(zāi)害,必須立足于防大災(zāi)、防持續(xù)性災(zāi)害。根據(jù)核桃不同生育期,隨時(shí)收聽收看當(dāng)?shù)貧庀蟛块T發(fā)布的氣象災(zāi)害預(yù)警信息以及每天發(fā)布的天氣預(yù)報(bào),及時(shí)做好氣象災(zāi)害的預(yù)防工作;春季低溫凍害來臨前,要準(zhǔn)備防霜?jiǎng)?、果園澆水、燃燒雜草放煙霧等措施,開展防凍工作;夏季有高溫干旱天氣預(yù)警時(shí),若有澆水條件的果園,及時(shí)對(duì)果園進(jìn)行澆水抗旱;遇雷雨天氣出現(xiàn)時(shí),及時(shí)與當(dāng)?shù)貧庀蟛块T取得聯(lián)系,開展高炮人工消雹工作,最大限度地減輕氣象災(zāi)害對(duì)核桃造成的損失。