藍田核桃種植氣候適宜性和氣象災(zāi)害研究

周 紅，雷曉英，袁曉霞，樂 呼，張 偉

(藍田縣氣象局，陜西藍田 710500)

核桃位列世界四大干果之首，核桃仁富含脂肪和蛋白質(zhì)，味甘性平，能補氣益血、潤燥化痰、治肺潤腸，具有較高的營養(yǎng)價值和較好的保健作用，不論生食或制成糕點、糖果，均清香可口，深受消費者的喜愛，具有非常廣闊的市場前景。藍田縣核桃種植歷史悠久，是西安市核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展示范縣，也是陜西省五個核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展示范縣之一，核桃栽植面積占西安市核桃總面積的50%以上。藍田生產(chǎn)的核桃個大、皮薄，果仁飽滿，口味香甜。近年來,藍田縣的核桃種植面積逐漸擴大，產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，已逐漸成為當?shù)剞r(nóng)民主要經(jīng)濟來源之一。關(guān)于核桃生長發(fā)育與氣候資源關(guān)系以及影響核桃生長的主要氣象災(zāi)害，有很多學者進行了研究探討。陳明彬等[1]利用GIS技術(shù)，制作了商洛核桃適宜氣候區(qū)劃；李文巧等[2]分析了勉縣香玲核桃生長氣象條件，表明核桃受氣候影響較大，不同的光、溫、水等氣象條件的綜合作用對核桃不同發(fā)育階段直接產(chǎn)生有利或不利的影響。薛媛[3]提出了藍田縣核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問題及應(yīng)對策略；勾生泉等[4]提出了藍田縣良種核桃栽培管理技術(shù)，但在藍田核桃種植的氣候適宜性和影響核桃生長的主要氣象災(zāi)害等方面處于空白。因此，開展當?shù)睾颂覛庀髼l件分析及氣象災(zāi)害研究具有較為重大的意義。本文利用1990—2019年藍田縣氣象觀測資料分析藍田縣核桃種植適宜氣象條件，結(jié)合2010—2019年藍田縣核桃產(chǎn)量資料分析總結(jié)了影響核桃生長的主要氣象災(zāi)害，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施，以期為核桃產(chǎn)業(yè)布局和生產(chǎn)管理提供參考，更好地推動當?shù)睾颂耶a(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1 藍田縣概況

藍田地處陜西秦嶺北麓，在北緯33°50′～34°19′，東經(jīng)109°07′～109°49′之間，位于關(guān)中平原東南部，是西安市轄縣。東南以秦嶺為界，與華縣、洛南縣、商州區(qū)、柞水縣相接；西以庫峪河為界，與長安區(qū)、灞橋區(qū)毗鄰；北以驪山為界，與臨潼區(qū)、渭南市接壤。藍田縣屬暖溫帶半濕潤大陸性氣候，四季冷暖分明，雨量適中，雨熱同季，氣候宜人。境內(nèi)海拔高度在800～2 449 m,絕大部分區(qū)域海拔高度在1 000～1 500 m之間，地勢由東南向西北傾斜，東南群山環(huán)繞，北部丘陵起伏，中西部川原相間。藍田縣水資源豐富，境內(nèi)河流均屬黃河流域渭河水系，主要河流有灞河、浐河和零河，水域面積3 340 hm2，地下水存儲量7.5億m3。藍田縣是陜西省確定的核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點縣,是西安市核桃產(chǎn)業(yè)示范縣。截至目前,藍田縣已發(fā)展核桃16 000 hm2,該產(chǎn)業(yè)已成為藍田地區(qū)富民強縣的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一。

2 研究資料與方法

選取藍田縣國家氣象觀測站1990—2019年的月平均氣溫、年平均氣溫、年極端最高氣溫、年極端最低氣溫、月降水量、年降水量、年日照時數(shù)、年無霜日數(shù)等氣象觀測數(shù)據(jù)，采用統(tǒng)計對比方法，將藍田縣氣候條件與核桃生長的適宜氣候條件進行對比，分析總結(jié)藍田縣核桃種植的氣象條件特征。藍田地區(qū)的核桃種植產(chǎn)量資料來自于2010—2019年《藍田縣統(tǒng)計年鑒》，利用普查方法，總結(jié)出藍田2010—2019年核桃種植過程中影響核桃產(chǎn)量的主要氣象災(zāi)害，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施。

3 氣候適宜性分析

核桃樹屬于喜溫、耐寒、耐旱、喜光的經(jīng)濟樹種，對環(huán)境的適應(yīng)能力較強，故分布地域較廣。然而，核桃樹的適生條件比較嚴格，其生長發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)與氣象條件之間存在密切的關(guān)系，需要在一定的氣候適宜條件下才能正常生長。核桃種植適宜的氣象指標如表1所示。

表1 核桃種植適宜氣象指標和藍田縣氣象條件對比

3.1 氣溫條件分析

氣溫是影響核桃生長的重要氣象條件之一。核桃樹正常生長發(fā)育需要的氣溫條件：年平均氣溫8～15 ℃；萌芽展葉期>9 ℃；開花期氣溫在14～18 ℃有利于授粉；春季開花坐果期,遇有低溫連陰雨天氣或倒春寒出現(xiàn)時對核桃的生長發(fā)育影響最大；最熱月(7月)平均氣溫不低于20 ℃；極端最高氣溫35～37 ℃，超過38 ℃，易造成果實灼傷，核桃不能正常發(fā)育或發(fā)黑，影響品質(zhì)；果實成熟期要求日平均氣溫在19 ℃以上；冬季休眠期極端最低氣溫不低-25 ℃；無霜期達180 d以上為宜[5]。

1990—2019年藍田縣年平均氣溫在13～15 ℃(圖1)，多年平均氣溫為13.4 ℃，無霜期210 d(表1)。極端最低氣溫為-21.2 ℃，不影響核桃的安全過冬。年極端最高氣溫在37.3～42.0 ℃，且大多數(shù)年份的年極端最高氣溫超過38 ℃，可能會不同程度影響核桃的正常發(fā)育和品質(zhì)。藍田氣溫月季變化特征明顯。夏季(6—8月)氣溫較高，月平均氣溫在25.0～27.0 ℃之間；春季(3—5月)和秋季(9—11月)次之，月平均氣溫在8.5～19.4 ℃之間和6.5～20.0 ℃之間；冬季(12—2月)氣溫最低，月平均氣溫在-1.3～2.7 ℃之間。4月氣溫變化幅度大，平均氣溫為14.4 ℃，總體非常有利于核桃開花、展葉；7月平均氣溫為27.0 ℃，9月平均氣溫為20.0 ℃，這樣的氣溫條件都有益于核桃果實硬核和果仁發(fā)育，促進營養(yǎng)物質(zhì)的累積。總體來說，藍田的氣溫條件適宜核桃的生長發(fā)育。

圖1 1990—2019年藍田氣溫年際變化

3.2 降水條件分析

核桃喜歡濕潤的生態(tài)環(huán)境，要求年降水量500～900 mm，核桃樹生長良好，若遇干旱年份核桃樹生長和結(jié)果都會受到影響。核桃樹不同生育期對降水量的要求不同。若花期多雨，會直接影響核桃的授粉，造成坐果率降低；核桃幼果迅速生長時，要求有充足的水分和養(yǎng)分，降水不足會影響產(chǎn)量的形成；但進入成熟期后需水相對較少，水分過多易造成核桃仁早熟，并引發(fā)病害，影響產(chǎn)量[6]。

由圖2可以看出，1990—2019年藍田縣絕大多數(shù)年份的年降雨量分布在500～900 mm之間，多年平均降水量為706.1 mm(表1)。2003年為降水極端偏多年，年降雨量多達1 563.9 mm，1997年為降水極端偏少年，年降雨量僅為395.5 mm，兩者之間相差1 168.4 mm。絕大部分年份的降水量適宜核桃生長，個別的年份降水條件不利于核桃生長。由表2可以看出，藍田縣降水量月、季變化特征顯著。冬季降水量在四季之中最少，降水量為30.1 mm；降水主要集中在5—10月，平均降水量567.8 mm，占全年降水量的80.4%。冬春季節(jié)降水少，光照充足，有利于核桃花芽、葉芽分化坐果；5—6月降水量152.7 mm，為核桃生長提供了充足的水分，對果實膨大期生長十分有利；9月是核桃果實成熟期，此時段降水量為64.7 mm，滿足優(yōu)質(zhì)核桃生長的降水量需求。

表2 1990—2019年藍田縣氣溫、降水、日照時數(shù)月分布

圖2 1990—2019年藍田年降水量和5—6月降水量年際變化

3.3 光照條件分析

核桃樹喜光照，在年生長周期中，日照時數(shù)和強度對核桃的生長、花芽分化和開花結(jié)果等具有重要影響。全年的日照時數(shù)在1 900 h以上，可保證核桃正常發(fā)育；日照時數(shù)低于1 000 h，將造成核仁、核殼發(fā)育不良。開花期遇到陰雨寡照天氣將影響授粉和坐果；在果實膨大期，直射光照射充分有利于提高果實品質(zhì)[7]。

由圖3可以看出，1990—2019年藍田縣年日照時數(shù)為1 653.4～2 387.5 h，多年平均日照時數(shù)為2 004.8 h(表2)，藍田縣的光照條件總體來說可以滿足核桃正常生長發(fā)育需求。藍田縣日照時數(shù)的月變化特征不是很顯著，一年四季中，10月至次年2月日照時數(shù)相對較少，3—9月在核桃展葉期到成熟期，平均日照時數(shù)達1 342 h，占全年總數(shù)的66.9%，這段時間光照比較充分，有利于坐果，更能促進果實生長、硬化、成熟。

圖3 1990—2019年藍田縣年日照時數(shù)年際變化

綜上所述，藍田縣自然環(huán)境條件好，四季冷暖分明，降水集中，雨熱同季，氣候條件與核桃生長適宜的氣候條件相符合，除年極端最高氣溫超過核桃適宜值，年平均氣溫、年降水量、年極端最低氣溫、7月平均氣溫、無霜期以及年日照時數(shù)等均在核桃生長的氣候適宜范圍內(nèi)。就光、溫、水氣象條件而言，藍田縣的氣候條件總體非常適宜核桃生長發(fā)育，為核桃栽培的理想?yún)^(qū)域。

4 主要氣象災(zāi)害及防御措施

4.1 低溫凍害

核桃的花芽以及幼果對于低溫冷害較為敏感。春季冷空氣活動頻繁，氣溫變化幅度大，低溫天氣容易給正處在展葉期、開花期、坐果期及幼果期的核桃造成凍害，從而影響核桃產(chǎn)量，嚴重的時候還會導(dǎo)致核桃大面積絕收。核桃展葉后，若氣溫降到-4～-2 ℃，新梢即被凍死；花期時，若氣溫降到-2～1 ℃時，則受凍減產(chǎn)，嚴重時可導(dǎo)致絕收[8]。藍田核桃萌芽期在3月，開花展葉期在4月，若此時遇低溫凍害天氣過程，會使花芽受凍萎縮、脫落，使核桃減產(chǎn)。調(diào)查統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，2010—2019年藍田縣核桃低溫凍害主要出現(xiàn)在4月上中旬，且4月上旬出現(xiàn)低溫凍害的次數(shù)最多，占總數(shù)的53.3 %，4月中旬為46.7 %(表3)。因此，低溫凍害年景對核桃的生長危害最為嚴重，時段通常在4月上旬。統(tǒng)計得出低溫凍害指標：當日最低氣溫≤ 2 ℃，有輕凍害發(fā)生；日最低氣溫≤0 ℃，有中度凍害發(fā)生；當日最低氣溫≤-2 ℃，

表3 2010—2019年藍田縣4月各旬低溫凍害統(tǒng)計

有重度凍害發(fā)生；當日最低氣溫≤-4 ℃，有特重凍害發(fā)生。例如，2018年4月7日藍田出現(xiàn)倒春寒天氣過程，最低氣溫達-2.2 ℃，造成藍田核桃花芽受凍害脫落，造成當年核桃嚴重減產(chǎn)。

低溫凍害防御措施：一是果農(nóng)在核桃展葉期和花期要注意收聽氣象部門發(fā)布的天氣預(yù)報，當預(yù)報有強降溫過程時，提前采取措施科學預(yù)防；二是有冷空氣過程時應(yīng)該在核桃樹較為集中區(qū)域，根據(jù)風向提前在核桃樹下采用點火堆進行煙熏方法[9]保溫防凍，使核桃樹免受凍害；三是可以采用灌水的方法來提高地溫和樹溫，確保樹溫緩慢下降，降低冷空氣對核桃花芽和坐果的影響，減少損失；四是核桃園選址適宜選擇在背風向陽地塊，山坡地中部建設(shè)核桃園，該區(qū)域的空氣活動較為通暢、日照時數(shù)充足，受低溫凍害的影響相對較小。

4.2 果實膨大期干旱

5—6月是藍田縣核桃果實膨大期，此時核桃果實生長迅速，要求有充分的水分和養(yǎng)分，若水分供應(yīng)不充足，會影響核桃的充實生長和產(chǎn)量的提高。嚴重旱情，會導(dǎo)致核殼發(fā)育不全，核仁干癟甚至果實脫落。

參照《干旱指標確定與等級劃分》中的氣象干旱指標：連續(xù)無有效降水(指日降水量小于5 mm)日數(shù)15～25 d為輕度干旱；連續(xù)無有效降水日數(shù)26～40 d為中度干旱；連續(xù)無有效降水日數(shù)41～60 d為嚴重干旱。對2010—2019年藍田縣5—6月的干旱氣象災(zāi)害進行了統(tǒng)計(表4)，2010—2019年藍田縣5—6月共出現(xiàn)5次干旱，其中輕度干旱4次，中度干旱1次，平均0.5次/a。再結(jié)合2010—2019年藍田縣核桃產(chǎn)量資料(圖4)分析發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)干旱災(zāi)害的年份，當年的核桃產(chǎn)量大都較低。如2010年5—6月降水偏少，出現(xiàn)輕度干旱，在一定程度上導(dǎo)致核桃減產(chǎn)；再加之當年花期4月2日出現(xiàn)了低溫凍害，因此2010年核桃減產(chǎn)較為明顯。2013年6月中下旬降水明顯偏少，再加上4月6日核桃在花期遇到晚霜凍，當年核桃減產(chǎn)20%。2018年5月下旬到6月上旬出現(xiàn)輕度干旱，核桃果實膨大受阻，產(chǎn)量降低了21%。

表4 2010—2019年5—6月藍田縣干旱氣象災(zāi)害統(tǒng)計

圖4 2010—2019年藍田核桃單產(chǎn)量與均值(直線)

干旱防御措施：一是如遇干旱，就要及時進行灌水，以滿足果實發(fā)育需要；二是對易發(fā)生干旱的核桃種植區(qū)，可以提前在核桃樹下開10 cm以上深度的地溝，施入保水劑；三是為提高水分利用效率，在保證樹體正常代謝的基礎(chǔ)上，采取給葉面噴施抗蒸騰劑、葉面肥等，以達到保水效果[10]。

5 結(jié)論

(1)2010—2019年藍田縣年平均氣溫13.4 ℃，極端最高氣溫42.0 ℃，極端最低溫-21.2 ℃，無霜期210 d，年均降雨量706.1 mm，降水月份主要集中在5—10月，約占全年降水量的80%。就光、溫、水等氣象條件總體而言，除極端最高氣溫外，藍田縣氣候條件非常適宜核桃生長發(fā)育，為核桃栽培的理想?yún)^(qū)域。

(2)藍田縣核桃低溫凍害主要出現(xiàn)在4月上中旬，該時段的低溫凍害對核桃花期影響最嚴重，出現(xiàn)低溫凍害的頻率高達53.3%。低溫凍害對核桃的產(chǎn)量產(chǎn)生一定影響。

(3)藍田在5—6月出現(xiàn)干旱的頻次較高，平均0.5次/a，5—6月干旱影響核桃果實膨大，可導(dǎo)致核桃產(chǎn)量減產(chǎn)20%左右。

(4)在布局核桃規(guī)模種植時，應(yīng)綜合考慮區(qū)域的氣候條件和氣象災(zāi)害等因素的影響。核桃凍害和干旱易發(fā)的關(guān)鍵生育期，種植戶應(yīng)注意收聽氣象部門發(fā)布的天氣預(yù)報，遇有災(zāi)害性天氣時，提前預(yù)防，將氣象災(zāi)害造成的影響降到最低。