延安市苹果花期冻害天气对其产量的影响,植物保护论文

延安市苹果花期冻害天气对其产量的影响,植物保护论文摘要：为提升苹果花期冻害气象预警和灾祸防御水平,笔者利用2001年以来延安出现的5次苹果花期冻害天气经过,通过比照分析温度、花朵受冻率和产量。结果表示清楚:延安市苹果花期冻害有日期提早和影响加重的趋势;严重冻害年具有温度通过0℃初日早、3月温度明显偏高、积温高的特征;不同物候期构成冻害指标不一样,整个花序受冻指标在中心花开放期和花序分离期,经过极端最低气温在-3℃左右时,少量中心花受冻,最低气温-4℃会构成轻度受冻,最低气温-5℃出现中度受冻。盛花期当温度降至-3℃时出现轻度受冻;-4℃时出现中度受冻;-5℃下面时重度受冻。今后花期冻害天气的预报及影响评估,既要考虑冻害经过最低温度值,也要重点考虑通过0℃初日、3月温度与活动积温情况,前期气温能否异常偏高等现象。本文关键词语：延安;苹果花期;冻害;Abstract：Thepaperaimstoimprovethefreezeinjuryweatherwarninganddisasterpreventionlevelduringapplefloweringperiod.Basedonthe5freezinginjuryweatherprocessesduringapplefloweringperiodinYanansince2001,theauthorsanalyzedthetemperature,flowerfreezingrateandappleyield.Theresultsshowedthat:thefreezeinjuryduringapplefloweringperiodinYananhadatendencyofadvanceddateandaggravatinginfluence;theseverecoldinjuryyearhadthecharacteristicsofearlierfirstdaypassed0℃,obviouslyhightemperatureinMarch,andhighaccumulatedtemperature;theindicatorsoftheformationoffreezeinjuryduringdifferentphenologicalphasesweredifferent,thewholeinflorescencewasfrozeninthecentralfloweropeningperiodandinflorescenceseparationperiod;afewcentralflowerswerefrozenwhentheextrememinimumtemperaturewas-3℃;mildfreezeandmoderatefreezehappenedwiththelowesttemperature-4℃and-5℃,respectively;atthefull-bloomstage,themildfreezeoccurredwhenthetemperaturedroppedto-3℃;moderatefreezeoccurredat-4℃andtheseverefreezeoccurredbelow-5℃.Inthefuture,thepredictionandimpactassessmentoffreezeinjuryweatherduringtheapplefloweringperiodshouldnotonlyconsidertheminimumtemperatureintheprocessoffreezeinjury,butalsofocusonthephenomenonofthefirstdaypassed0℃,thetemperatureinMarchandtheactiveaccumulatedtemperature,andwhetherthetemperatureattheearlystageisabnormallyhigh.Keyword：Yanfloweringperiodofapple;freezeinjury;0、引言延安位于陕北黄土高原丘陵沟壑区,由于土层深切厚重,海拔800~1100m,光照充足,昼夜温差大,有利果实积累糖分,是世界苹果最佳优生区之一。苹果个大、色艳、细脆、香甜,耐贮运、无污染。截至2021年底,延安全市有苹果面积24.3万hm2,产量323万t[1],产值超过100亿元人民币,是农民脱贫奔小康的支柱性产业。苹果生产面临的气象灾祸主要有冰雹、花期冻害和干旱。21世纪以来,分别在2001、2006、2018、2020、2021、2021年出现严重冻害天气[2,3,4],华而不实2021年冻害天气出如今5月12日,为苹果幼果期,其他年份在4月714日的苹果花期,造成了苹果产量和品质的下降。针对苹果冻害研究,王景红等[5,6]通过试验对冻害指标进行了修订;刘映宁等[7,8,9]研究提出花期冻害农业保险风险指数、苹果花期冻害指数及预报方式方法;屈振江等[10,11,12,13]研究了苹果气候适宜性区划和风险区划;曹雪梅等进行了苹果花期冻害预防试验研究[14,15,16,17]。苹果花期冻害是一个复杂的经过,既与苹果物候期、降温幅度、地形、风速等要素有关,同时果树具有抗逆性,本身可对霜冻灾祸进行一定程度的修复,以减轻霜冻的影响。本研究拟通过比照分析发生在延安市5次花期冻害天气经过以及对产量的影响,提出影响产量的苹果冻害指标,冻害差异的原因以及冻害气象预报着眼点,以期为提高冻害天气预警水平、提升冻害预防能力提供根据。1、资料与方式方法(20012021年)气象资料由延安市各县区气象站提供;苹果产量由延安市果业局提供;冻害资料来源于文献和实地调查数据。分析方式方法采用比照分析等数理统计方式方法。2、结果与分析2.1、冻害天气2.1.1、经过极端最低由表1可知,5次冻害经过中,以2021、2020、2018年温度最低,全市平均到达-6.3、-6.0、-6.3℃,2006年居中,为-4.3℃,2001年最高,为-2.3℃。县区分布,2021年,洛川、富县、甘泉、志丹等县在5次经过中最低;2020年,宝塔、安塞、吴起最低;2018年,黄龙、延长、子长、黄陵、宜川、延川等6县最低。2020、2021年冻害日期出如今4月6、7日,花期冻害天气有日期提早和加重的趋势。对1971年以来宝塔区、洛川4月615日逐年最低温度进行比照分析,宝塔区2018、2020年的温度仅高于1972年的-6.2℃,是次低值和第三低值;洛川2021年的温度也仅高于1972年的-5.3℃,是次低值,这个角度也讲明2021年洛川冻害和2020年宝塔区冻害的严重程度。2.1.2、花前活动积温春季树木的展叶开花主要受春季气温波动的影响。平均气温越高,花期越早[18]。从苹果初花日与前期温度分析,发现苹果初花日与花前40日的温度呈明显正相关关系[19]。考虑到每年初花日并不一样,冻害日期也不一样,统一利用花前3月温度进行分析讨论。表2数据显示,2021、2020年3月平均温度分别比历年平均偏高4.1、3.9℃,2006、2001年略偏高1.1、0.9℃,2018年正常。延安各县区气温的变化比拟一致,选用洛川、宝塔、安塞等3个县区作为代表分析日平均气温稳定通过0℃的日期和冻害前的活动积温。由表3可知,2021和2020年,洛川、宝塔、安塞通过0℃的日期一样,积温高。2018年日平均气温稳定0℃的日期最迟,积温也最低。冻害严重年具有初日早、积温高、冻害早的特点。表1延安市苹果花期冻害最低气温表表2延安市苹果花期冻害年3月平均温度及差值表2.2、花朵受冻率2.2.1、2021年受冻情况由表4可知,2021年延安南部苹果进入盛花期,北部进入花序分离和中心花开放期。冻害最为严重是洛川、富县、甘泉、子长,花序冻害率普遍到达80%以上,中心花到达90%以上;延长、延川、吴起等县最轻,花序冻害率不到20%,延长、延川甚至低于10%;黄龙、黄陵、志丹、宝塔区居中,花序冻害率在30%~50%之间;宜川、安塞花序冻害率略超过50%。南部苹果普遍进入盛花期,但富县、洛川、黄陵、宜川冻害程度差异较大,富县、洛川呈重冻害区、黄陵、宜川为轻中度冻害区。黄陵苹果产区经过最低温度阿-2.9℃、田庄-3.8℃、太贤-3.8℃、隆坊-4.1℃,大部地方温度高于-4℃,该县60%的区域为轻冻害、31%的区域为中度冻害,只要9%的重冻害区。宜川苹果产区秋林-2.4℃、牛家佃-3.3℃、阁楼-4.2℃、高柏-2.9℃,大部温度高于-4℃,该县76%的苹果面积为轻冻害、19%的区域为中度冻害,只要5%的重冻害区。讲明温度在-4℃时左右时以中度冻害为主,-3℃时以轻度为主。富县冻害最为严重,63%的苹果面积为重度冻害,37%为中度冻害,没有轻度冻害区域,该县苹果产区最低温度寺仙-4.8℃、交道镇-7.6℃、羊泉镇-5.6℃、北道德-5.7℃、张村驿-7.7℃,温度以低于-5℃为主,部分地方到达-7.5℃下面。洛川县经过最低温度京兆-5.1℃、石泉-3.9℃、老庙-4.7℃、杨舒-5.7℃、黄章-7.6℃、槐柏-2.9℃、洛阳-2.5℃、堡子头-6.4℃,61%的苹果面积为轻度冻害,28%为中度冻害,11%为重度冻害。堡子头、京兆、杨舒等沟峁苹果园,温度明显低于塬区,温度小于-5℃,是重度受灾区。当温度低于-5℃时,苹果花以中重度受灾为主。表3冻害年延安代表县区活动积温表表4苹果花受冻率调查表2.2.2、2020年受冻情况2020年冻害出现时,延安南部苹果已进入花序分离和中心花开放期,北部在显蕾和花序分离期。受冻较为严重的是黄陵县,苹果正处于盛花期,全县大部分果园受害严重:红富士苹果中心花褐变率70%~100%,边花褐变率20%~80%;洛川县果园大面积受灾,全县受灾果园面积19866.7hm2,沟峁苹果园红富士苹果中心花受冻率68.1%左右,边花受冻率42.8%,整花序受冻率38.6%;塬面果园红富士苹果中心花受冻率38.6%,边花受冻率28.3%,整花序受冻率18.6%。总体上看,沟壑区域和中北塬受冻较重,南部塬区花期受冻较轻。北塬中心花受冻率90%以上,边花受冻率70%以上,整花序受冻率40.3%;南塬中心花受冻率5.6%,边花受冻率1.6%,整花序未受冻。富县南部交道镇、钳二社区、羊泉镇、寺仙镇果园受害较重,北部果园受害较轻。宝塔区受灾果园面积较大,占该区果园总面积的50%以上。苹果中心花冻害率60%~80%,边花受害率40%~60%,花序受冻率60%~80%。宜川县受害程度在延安地区相对较轻,受灾面积占果园总面积的10%~15%。安塞县受灾面积7466.7hm2,中心花受冻率达99%,边花受冻率90%以上,整花序受冻率70%以上。花序冻害调查,宝塔、安塞冻害最重。2020年洛川花期冻害造成沟峁苹果园整花序受冻率38.6%,为轻度冻害,塬面果园整花序受冻率18.6%,华而不实北塬整花序受冻率40.3%,南塬整花序未受冻。沟峁苹果园经过最低温度堡子头-4.4℃,塬面南部果园槐柏-3.3℃、吴家庄-2.3℃、严家庄-3.1℃、北界-3.2℃,北塬洛阳-4.6℃。从中得出当温度低于-4℃时,出现轻度冻害,温度在-3℃左右,中心花受冻率低,并且整花序未受冻。富县调查可以以得出这样结论,如受冻侧重的钳二社区、羊泉镇、寺仙镇果园最低温度分别到达-4.1、-7.3、-4.2℃,均低于-4℃。冻害最重的安塞最低温度王窑乡-9.2℃、沿河湾-9.1℃、西河口-9.6℃、坪桥镇-8.9℃,温度到达-9℃左右时处于花序分离期的果花也会出现严重冻害。2.2.3、2018年受冻情况2018年延安市南部果区果树进入花序分离期和露红期,北部是显蕾期。据不完全统计全市苹果受灾11866.7hm2,较为严重的是安塞、宜川、宝塔、延川、黄龙,较轻的洛川、黄陵、富县,延长、吴起、志丹、甘泉无冻害。2018年,洛川、黄陵、富县大部苹果主产区经过最低温度在-5~-4℃之间,洛川沟峁苹果园经过最低温度堡子头-6.3℃。宜川冻害相对严重,苹果产区之一的客楼温度到达-5.9℃,讲明温度不低于-5℃,对处于花序分离期和露红期的果花无影响。2.2.4、2006年和2001年受冻情况2006年4月1114日为强寒潮、大风和沙尘天气经过,严重冻害区主要发生在延安和渭北西部果区,中心花受冻率达60%~70%。洛川全县红富士平均中心花受冻率64.66%,边花受冻率39.25%,整花序受冻率7.74%;秦冠平均中心花受冻率71.45%,边花受冻率51.38%,整花序受冻率18.29%;嘎拉平均中心花受冻率72.80%,边花受冻率46.30%,整花序受冻率14.02%。2006年受冻情况很轻。2001年延安南部洛川最低气温到达-2.9℃,使苹果树正在萌发的中心花芽、叶芽遭受冻害[20],但整花序受冻轻。2.3、苹果产量影响根据市果业局提供的数据,1996年以来,延安苹果种植面积和产量经历了3个发展经过,第1个经过是19962003年,面积和产量缓慢增长期,面积由101333hm2增加到108666.7hm2,产量由27.79万t增加到55.41万t;第2个发展经过是20042020年的快速增长期,面积突破到210000hm2,产量到达252.32万t;2020年以来为第3个阶段,面积持续增加,到达241266.7hm2,产量突破到323万t。图1能够看出,19962003年全市苹果单产固然增加了1倍,但维持在较低水平,最高只到达5.2t/hm2,20042020年,单产水平迅速提高,到达11.9t/hm2,20202021年,遭到气候条件影响,单产有波动变化,20202021年单产偏低,十分是出现冻害的2020年,单产下降明显,是2018年以来单产最低的一年。能够看出2001、2006、2018年的单产比上年有增加,讲明这3年冻害对苹果产量未造成影响。图1延安市19962021年苹果单产图利用苹果主产县区2020年与2020年苹果产量进一步比照分析(见图2),2020年的冻害对延安南部的洛川、黄陵、宜川、富县几乎无影响,总产持平或略有增加,但对北部的宝塔区和安塞影响明显,宝塔区产量减少11万t,下降41%,安塞减少6.4万t,下降70%。2020年宝塔、安塞花序受冻率到达70%以上,最低气温低于-5℃是冻害的主要原因。图2苹果主产县区产量比照图分析宝塔区2018年和2020年冻害天气,最低温度只相差0.1℃,2018年4月13日,气温小于-2℃持续时间到达8h,小于-4℃持续时间也到达4h以上,而2020年,气温小于-2℃持续时间为5h,小于-4℃持续时间不到3h,从温度持续时间比照,2018年明显长于2020年,应该讲冻害天气更严重。但对产量的影响且大不一样,2018年宝塔区苹果产量26万t,但2020年只要16万t,相差10万t,2020年冻害影响更大。造成这种差异主要是由于前期温度不同,2020年气温稳定0℃的日期早,积温高,苹果物候期偏早,冻害明显。比照分析宝塔区2021年和2020年冻害,前期温度2021年略高,在冻害天气来临前,苹果均为中心花开放和花序分离期,2年的冻害影响差异大,根据市果业部门估计2021产量减产1.3%,减产0.455万t,明显低于2020年。这种差异构成主要是极端最低温度不同引起的,2021年最低气温只要-4.2℃,比2020年高出1.1℃,气温小于-2℃持续时间为5h,小于-4℃持续时间不到1h,2021年冻害天气弱于2020年。2.4、洛川比照分析2020与2021年洛川苹果受冻情况差异很大,2021年出现重度受冻,而2020年只在北塬和沟峁苹果出现轻度受冻。据果业部门估计,2021年受冻害影响估计减产23.5%,减产21.2万t。造成严重冻害有2个原因:一是最低温度低,到达-5.1℃,是苹果花期温度最低的一年;二是前期温度高,花期提早,冻害天气影响时苹果已进入盛花期,苹果花期最早的一年,2个极端天气迭加影响构成。2020和2021年,2年温度通过0℃初日一样,冻害天气出现日期基本一样,积温相差只要21℃,但苹果物候期差异大,2021年苹果初花比2020年提早1周左右。由表5可知,从2月22日开场把每10日作为1旬进行温度比照分析,2020、2021年各旬温度均明显高于历年平均,差异不同在于2020年,第2、3旬的温度偏高明显,比历年同期平均高出6.6、5.2℃,而相对第4旬只偏高3.4℃,与当年第3旬温度一致;2021年冻害出现的前10日平均温度(第4旬)到达15.1℃,进入生长活泼踊跃期,比第3旬高出7.7℃,有突增现象,比同期历年平均偏高7.9℃,在这一阶段,极端最高气温到达27.4℃,创历史最高值,出现4天最高温度大于25℃,3月26日4月3日平均最高温度到达24.5℃,都是有气象记录以来的少见现象,这个异常高温阶段可能起到了催花作用,使得初花日提早,中心花和边花几乎同时开放。表5洛川平均温度表3、结论与讨论本研究分析21世纪以来延安5次苹果花期冻害天气经过,以2020、2021年影响最为严重,有冻害日期提早和影响加重的趋势。2020、2021年冻害经过均出如今4月上旬,经过最低温度也是1971年以来的次低值,造成产量下降。5次冻害经过花前积温,2020、2021年温度通过0℃初日早、3月温度明显偏高,积温高,而2018年,冻害天气经过温度也很低,但温度稳定通过初日迟,3月温度正常,积温低,冻害对产量影响稍微。2001、2006年冻害天气经过降温幅度小、最低温度略低于花期冻害指标温度,冻害对产量无影响。本研究分析以为,能否出现苹果花期冻害既要考虑温度降温幅度、最低温度值,也要重点考虑通过各界线温度初日、3月温度与活动积温情况,同时要高度关注始花前气温能否异常偏高及对花期的影响。本研究从2020、2021年花序受冻率情况分析,对产量构成影响的冻害指标在不同物候期是有差异的。中心花开放期和花序分离期经过极端最低气温在-3℃左右,中心花受冻率低,整花序未受冻;最低气温-4℃会构成轻度受冻,最低气温-5℃出现中度受冻。盛花期当温度降至-3℃时出现轻度受冻;-4℃时出现中度受冻;-5℃下面时重度受冻。出现中、重度受冻会造成产量下降。苹果花期冻害影响比拟复杂,在今后的研究中,要将霜冻影响精细到果园,分析黄土高原复杂地形的下霜冻对苹果的影响。以下为参考文献：[1]延安市统计局,国家统计局延安调查队.2021年延安市国民经济和社会发展统计公报[EB/OL].H.[2]王景红,柏秦凤,梁轶,等.2020年陕西苹果花期冻害气象条件分析及受冻指标研究[J].果树学报,2021,32(1):100-107[3]孙明新.陕西果树遭冻灾[N].陕西农民报,2001-04-19.[4]李军民.陕西洛川苹果主要自然灾祸及防灾减灾体系现在状况[J].果树实用技术与信息,2020,10:33-35.[5]王景红,刘璐,高峰,等.陕西富士系苹果花期霜冻灾祸气象指标的修订[J].中国农业气象,2021,36(1):50-56.[6]王静,张晓煜,杨洋,等.宁夏主要果树花器官及幼果霜冻临界温度比拟研究[J].北方园艺,2021(7):9-13.[7]刘映宁,贺文丽,李艳莉,等.陕西果区苹果花期冻害农业保险风险指数的设