氣候變暖下百色芒果氣象災(zāi)害演變特征及適應(yīng)對(duì)策①

韋金海 陸 英 盧小丹 姚學(xué)民 張 勇 何 宏 匡昭敏

(1廣西百色市氣象局 廣西百色533000;2百色芒果研究院 廣西百色533000;3廣西壯族自治區(qū)氣象科學(xué)研究所 廣西南寧530022)

廣西百色右江河谷常年冬季暖和，無(wú)霜期長(zhǎng)，年平均氣溫22.0℃左右，春季低溫陰雨天氣少、結(jié)束期早，素有“天然溫室”之稱。該氣象條件對(duì)芒果生長(zhǎng)發(fā)育極為有利。近幾十年來(lái)，百色市利用當(dāng)?shù)貧夂蛸Y源和地理位置優(yōu)勢(shì)，大力發(fā)展芒果產(chǎn)業(yè)，所產(chǎn)的“百色芒果”品質(zhì)極佳。2015年，百色芒果先后獲得國(guó)家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部頒發(fā)的“農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志登記證書”、國(guó)家工商總局商標(biāo)局核準(zhǔn)注冊(cè)的“地理標(biāo)志證明商標(biāo)”、國(guó)家質(zhì)監(jiān)總局批準(zhǔn)的“中華人民共和國(guó)地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品”。2017年，百色芒果種植面積已達(dá)8.546萬(wàn)hm2。百色已成為中國(guó)最大的芒果生產(chǎn)基地，芒果產(chǎn)業(yè)成為百色脫貧致富、鄉(xiāng)村振興、生態(tài)文明建設(shè)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。

芒果是熱帶水果，對(duì)氣象條件要求非常高［1-2］，在全球氣候變暖的大環(huán)境下，百色芒果主產(chǎn)區(qū)某些年份出現(xiàn)低溫、干旱、冰雹、大風(fēng)、高溫等氣象災(zāi)害，對(duì)芒果生產(chǎn)影響極大［3-5］，氣象災(zāi)害已成為制約百色芒果進(jìn)一步發(fā)展的主要因素［6］。根據(jù)百色芒果主產(chǎn)區(qū)氣候特點(diǎn)及農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害發(fā)生規(guī)律，結(jié)合農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害指標(biāo)［7］及芒果生物學(xué)特性［8-10］，分析了1961～2017年百色芒果生產(chǎn)主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害演變特征及影響，并提出適應(yīng)對(duì)策［11-15］。

1 百色芒果主產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害演變特征及影響1.1 低溫

芒果是熱帶水果，對(duì)溫度要求很高。一般而言，影響芒果產(chǎn)量和品質(zhì)的低溫災(zāi)害有冬季凍害和春季寒害。

1.1.1 冬季凍害

芒果喜溫怕寒，遇霜凍或嚴(yán)重低溫，芒果花、枝、葉易被凍壞、凍死，嚴(yán)重時(shí)甚至樹干也被凍死。芒果受凍害氣象指標(biāo)詳見表1。

表1 芒果受凍害氣象指標(biāo) 單位：℃

百色芒果主產(chǎn)區(qū)右江河谷冬季氣候暖和，1月最冷，平均氣溫13.0℃，年極端最低氣溫常年高于0℃，少數(shù)年份有霜凍。

由圖1可知，1961～2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)年極端最低氣溫呈逐漸升高趨勢(shì)，最高出現(xiàn)在1979年，為6.0℃，最低出現(xiàn)在1963年，為-1.2℃。1983年以來(lái)，年極端最低氣溫均高于0℃，2000年后，年極端最低氣溫均高于1℃（輕度凍害指標(biāo)上限值）。綜合表1和圖1可知，百色芒果受輕度凍害的頻率為14.0%～22.8%。

圖1 1961～2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)年極端最低氣溫演變

由圖2、3可知，1961～2017年，百色芒果主產(chǎn)區(qū)年霜凍頻率及年霜凍日數(shù)總體呈明顯減少趨勢(shì)，20世紀(jì)60年代出現(xiàn)霜凍頻率最高，21世紀(jì)00年代出現(xiàn)霜凍頻率最低，2002～2012年連續(xù)12 a沒有出現(xiàn)霜凍。1961～2017年沒有受到中度及以上凍害。

圖2 1960～2010年代百色芒果主產(chǎn)區(qū)年出現(xiàn)霜凍頻率演變

圖3 1961～2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)霜凍日數(shù)演變

由此可見，百色芒果主產(chǎn)區(qū)霜凍減輕趨勢(shì)明顯，大部分年份受到霜凍幾率較小，程度輕，對(duì)百色芒果生產(chǎn)總體上影響不大。

1.1.2 春季寒害

芒果開花、結(jié)果對(duì)溫度及光照要求較高。氣溫適宜、光照充足、濕度偏小有利于芒果開花、授粉，提高坐果率；反之，如遇到低溫陰雨寡照天氣，則不利于開花、授粉、坐果。一般而言，芒果花期如遇連續(xù)≥3 d日平均氣溫≤12℃的天氣，則易受到寒害，造成開花受阻、授粉不良，導(dǎo)致坐果率低，影響產(chǎn)量。

右江河谷春季少雨，干燥，低溫少，結(jié)束早。由圖4、5可知，1961～2017年2～4月百色芒果主產(chǎn)區(qū)連續(xù)≥3 d日平均氣溫≤12℃累計(jì)日數(shù)整體上呈緩慢減少趨勢(shì)，年際和年代際變化特征明顯。累計(jì)日數(shù)最多的為1968年，24 d，1980～1999年出現(xiàn)春季低溫頻率最高（20 a里有18 a出現(xiàn)低溫），2000～2009年出現(xiàn)低溫頻率最低（10 a里僅有5 a出現(xiàn)低溫）。日平均氣溫連續(xù)≥3天≤12℃低溫結(jié)束期出現(xiàn)在2月下旬的頻率最高，結(jié)束期出現(xiàn)在3月的頻率為17.5%，歷史上結(jié)束期出現(xiàn)最晚的為1998年3月24日。

圖4 1961～2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)2～4月連續(xù)≥3 d日均溫≤12℃累計(jì)日數(shù)演變

百色芒果大多數(shù)年份3月開花，受低溫寒害幾率相對(duì)較低，少數(shù)年份由于前期氣溫明顯偏高，芒果花期會(huì)提前到2月中、下旬，此時(shí)如遇冷空氣南下，則易受到低溫寒害，造成授粉不良、坐果率低。

1.2 干旱

百色市屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，干濕季分明，降雨常集中在夏季，春、秋、冬季降雨少。降雨時(shí)空分布不均勻，往往某時(shí)段內(nèi)，蒸發(fā)量比降雨量大，導(dǎo)致水分支出大于水分收入，造成水分收支不平衡、水分短缺，出現(xiàn)氣象干旱。因而，百色市春、秋、冬常旱，夏旱偶有發(fā)生。芒果根深，相對(duì)較耐旱，氣象干旱對(duì)百色芒果開花、果實(shí)成熟等發(fā)育期是利大于弊，但芒果果實(shí)膨大期對(duì)水分條件要求較高，若遇嚴(yán)重干旱，會(huì)加重生理落果，同時(shí)不利于果實(shí)膨大，影響單果重。

圖5 1961～2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)2～4月連續(xù)≥3 d日均溫≤12℃結(jié)束期分布

一般來(lái)說(shuō)，百色芒果果實(shí)膨大期出現(xiàn)在5月1日至6月10日。由圖6可知，1961～2017年，百色芒果主產(chǎn)區(qū)5月1日至6月10日重度以上氣象干旱日數(shù)變化趨勢(shì)不明顯，常年值為4 d。重度以上氣象干旱日數(shù)偏多期主要集中在20世紀(jì)60年代前期、90年代中前期及21世紀(jì)10年代中期，最多的年份是1963年，達(dá)41 d。由此可見，百色芒果主產(chǎn)區(qū)果實(shí)膨大期大部分年份沒有出現(xiàn)嚴(yán)重氣象干旱。因此，氣象干旱對(duì)百色芒果產(chǎn)業(yè)總體上影響并不是很大。

1.3 冰雹

冰雹是一種范圍小、時(shí)間短、來(lái)勢(shì)猛、危害大的災(zāi)害性天氣。降雹地理分布規(guī)律為山區(qū)多于河谷，由于特殊地形，百色市在春夏之交極易產(chǎn)生冰雹，是廣西多雹區(qū)。據(jù)1961～2017年氣象資料統(tǒng)計(jì)，芒果主產(chǎn)區(qū)平均每年有0.3～0.5 d冰雹，其中右江區(qū)出現(xiàn)頻率最高，田東縣出現(xiàn)頻率最低。

由圖7可知，1961～2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)（右江區(qū)、田陽(yáng)、田東3地）平均每年降雹0.4 d。1961～2017年的57 a里有22 a沒有出現(xiàn)冰雹，其中 ， 1971、 1980、 1981、 1985、 1989、 2002、2004、2005和2009年百色芒果主產(chǎn)區(qū)平均冰雹日數(shù)≥1.0 d，最多的為2002年，1.7 d，其次為1981年，1.3 d。

圖6 1961～2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)果實(shí)膨大期重旱以上日數(shù)演變

圖7 1961～2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)冰雹日數(shù)演變

百色芒果主產(chǎn)區(qū)冰雹多發(fā)生在春季，3～5月降雹次數(shù)占全年的80%。此時(shí)正處百色芒果開花期-幼果期，若遇冰雹，會(huì)造成芒果枝、葉、花、果被砸傷、砸爛，造成大量落花、落果，同時(shí)造成大量傷口，極易發(fā)生病害，嚴(yán)重影響產(chǎn)量及品質(zhì)。但冰雹范圍一般較小，只是對(duì)局部地區(qū)芒果造成嚴(yán)重影響。

1.4 大風(fēng)

大風(fēng)指風(fēng)力大于7級(jí)的陣風(fēng)。右江河谷受強(qiáng)冷空氣或中尺度對(duì)流系統(tǒng)等影響，加上右江河谷南北為山區(qū)，經(jīng)常產(chǎn)生峽谷效應(yīng)，從而易形成大風(fēng)。

由圖8～9可知，1961～2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)平均每年出現(xiàn)2.1～2.8次大風(fēng)，大風(fēng)日數(shù)整體上呈明顯減少的趨勢(shì)，1981年出現(xiàn)大風(fēng)日數(shù)最多，達(dá)9 d；1989、1993、2009、2011、2012和2014年全年沒有出現(xiàn)大風(fēng)。百色芒果主產(chǎn)區(qū)大風(fēng)大多出現(xiàn)在3～8月，占全年大風(fēng)日數(shù)的87%，此時(shí)正是百色芒果開花-成熟的關(guān)鍵時(shí)期，如遇大風(fēng)，容易造成果實(shí)被刮傷或落花、落果，影響產(chǎn)量和果實(shí)商品性。

圖8 1961～2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)大風(fēng)日數(shù)演變

圖9 1961～2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)大風(fēng)出現(xiàn)期分布

1.5 高溫?zé)岷?/h3>

高溫?zé)岷χ饕侵溉兆罡邭鉁剡_(dá)到35℃以上，生物體無(wú)法適應(yīng)而引發(fā)各種災(zāi)害現(xiàn)象。因百色市特殊的地理環(huán)境，高溫出現(xiàn)的機(jī)率比較高，是廣西最主要的高溫多發(fā)區(qū)域。

由圖10可知，1961～2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)2～4月每年均有高溫天氣出現(xiàn)，常年高溫日數(shù)為2.7～5.9 d（右江區(qū)最多、田陽(yáng)最少），是同期廣西平均高溫日數(shù)（0.7 d）的3.9～9.6倍。1961～2017年，百色芒果主產(chǎn)區(qū)2～4月高溫日數(shù)整體呈增多趨勢(shì)。1983、1987、1994和2015年出現(xiàn)高溫日數(shù)較多，右江區(qū)、田陽(yáng)、田東三地平均日數(shù)均超過(guò)10 d，1982、2014年出現(xiàn)高溫日數(shù)最少，右江區(qū)出現(xiàn)1 d，田陽(yáng)、田東未出現(xiàn)。高溫日數(shù)偏多期主要是集中在20世紀(jì)80年代至90年代前期和21世紀(jì)00年代及10年代中前期。

圖10 1961～2017年百色芒果主產(chǎn)區(qū)2-4月高溫日數(shù)演變

芒果開花期對(duì)溫度條件要求較嚴(yán)格，當(dāng)氣溫高于35℃時(shí)，容易造成花柱干枯過(guò)快、受精困難，產(chǎn)生很多無(wú)胚果，同時(shí)高溫也使已受精的幼果灼傷，導(dǎo)致幼果敗育、畸形甚至脫落，影響芒果產(chǎn)量和品質(zhì)。

百色芒果主產(chǎn)區(qū)2～3月出現(xiàn)高溫天氣幾率較低，但4月出現(xiàn)幾率較高。百色芒果開花期一般在3月，少數(shù)年份因前期持續(xù)低溫，發(fā)育期后延，部分芒果花期會(huì)后延至4月，遲花的芒果容易受到高溫?zé)岷Φ挠绊憽?/p>

1.6 其他不利氣象條件

在百色芒果生產(chǎn)中，有些不利氣象條件雖不屬于氣象災(zāi)害，但卻對(duì)芒果產(chǎn)量和品質(zhì)影響較大，如雨熱同季、高溫高濕。百色芒果主產(chǎn)區(qū)是典型的亞熱帶季風(fēng)氣候，雨熱同季、高溫高濕，降雨高度集中在汛期（4～9月），該期降雨量占全年降雨量80%以上。空氣濕度大，4～9月空氣平均相對(duì)濕度（右江區(qū)、田陽(yáng)、田東3地平均）在71.3%～81.3%，其中6、7、8、9月平均空氣相對(duì)濕度均超過(guò)80%（圖11）。雨天空氣相對(duì)濕度大多接近100%。

4～9月正是百色芒果掛果期，雨熱同季為芒果果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育提供充足的熱量和水分條件，但由于降雨高度集中，排水不好的地段容易發(fā)生內(nèi)澇或漬害；同時(shí)雨日多、高溫高濕不利于病蟲害的綜合防治，極易發(fā)生病害，對(duì)芒果品質(zhì)影響較大。

圖11 百色芒果主產(chǎn)區(qū)4～9月月平均相對(duì)濕度值

2 氣候變化下百色芒果適應(yīng)對(duì)策

高溫、干旱、冰雹、低溫、大風(fēng)等氣象災(zāi)害對(duì)百色芒果生產(chǎn)均存在潛在威脅，雨熱同季、高溫高濕也極易造成芒果病蟲害。在全球氣候變暖的大環(huán)境下，1961～2017年百色芒果冬季凍害、春季（花期）寒害、大風(fēng)等災(zāi)害呈減輕趨勢(shì)，有利于芒果生產(chǎn)；花期高溫?zé)岷Τ始又刳厔?shì)，不利于芒果生產(chǎn)；干旱、冰雹、雨熱同季、高溫高濕等整體上變化趨勢(shì)不明顯，但年際和年代變化特征明顯，使得芒果種植仍有較大的受災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。因此，為應(yīng)對(duì)氣候變化特提出相應(yīng)適應(yīng)對(duì)策。

2.1 合理布局芒果種植結(jié)構(gòu)

在新種和擴(kuò)種芒果時(shí)，需選擇適宜的種植區(qū)，降低芒果受到低溫災(zāi)害幾率；百色芒果主產(chǎn)區(qū)5～6月降雨量一般隨時(shí)間后移而遞增，發(fā)生干旱的幾率隨時(shí)間后移而遞減，在引進(jìn)新品種或進(jìn)行品種改良時(shí)，要因地制宜，注意做好早熟、中熟和晚熟品種的合理搭配，保水性不好及沒有灌溉設(shè)施的果園應(yīng)盡量種植遲熟品種，以降低果實(shí)膨大期受旱的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 加大芒果果園基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

在果園安裝噴灌、滴灌、水肥一體化供給等設(shè)施，以降低花期高溫、干旱等災(zāi)害的影響；安裝農(nóng)田小氣候觀測(cè)儀，實(shí)時(shí)采集果園小氣候數(shù)據(jù)，為芒果生產(chǎn)管理提供科學(xué)依據(jù)；在芒果主要種植區(qū)上風(fēng)方設(shè)立人工增雨防雹作業(yè)點(diǎn)，開展人工增雨防雹作業(yè)，減輕干旱、冰雹對(duì)芒果的危害。

2.3 加強(qiáng)芒果生產(chǎn)技術(shù)培訓(xùn)，提高果園田間管理水平及防范氣象災(zāi)害能力

加強(qiáng)果農(nóng)的芒果生產(chǎn)技術(shù)培訓(xùn)，應(yīng)注意在開展技術(shù)培訓(xùn)時(shí)，結(jié)合百色芒果氣象災(zāi)害的特點(diǎn)，將氣象災(zāi)害相關(guān)防御措施融入到土壤改良、灌溉、施肥、修剪、花期調(diào)控、果實(shí)套袋、病蟲害綜合防治、采后處理等生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，提高果農(nóng)的田間管理水平及氣象災(zāi)害防御能力。

3小結(jié)

百色芒果開花期和掛果期是影響芒果產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵時(shí)期。芒果開花期對(duì)氣象條件要求極為嚴(yán)格，若遇高溫、低溫、冰雹、大風(fēng)等災(zāi)害，不利于當(dāng)年產(chǎn)量；芒果掛果期則是芒果品質(zhì)形成的關(guān)鍵期，若遇干旱、冰雹、大風(fēng)、多雨等災(zāi)害，則影響當(dāng)年芒果品質(zhì)。

1961～2017年百色芒果生產(chǎn)氣象災(zāi)害演變特征表明：花期高溫?zé)岷Τ始又刳厔?shì)；冰雹、雨熱同季、高溫高濕、果實(shí)膨大期干旱等整體上變化趨勢(shì)不明顯，但年際和年代變化特征明顯；冬季凍害、春季（花期）寒害、大風(fēng)等災(zāi)害呈減輕趨勢(shì)。近57 a來(lái)氣象災(zāi)害演變特征對(duì)百色芒果生產(chǎn)有利有弊，在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)百色芒果生長(zhǎng)發(fā)育期特性及不同氣象災(zāi)害發(fā)生規(guī)律、演變特征，在果園基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、品種選擇與布局、生產(chǎn)技術(shù)培訓(xùn)以及田間管理上做好相應(yīng)的適應(yīng)對(duì)策。