晉中市核桃氣候條件影響分析及氣象災(zāi)害防御措施

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)。

1 核桃對(duì)氣象條件的要求

1.1 溫度

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]。

1.2 降水

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)。

1.3 光照

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)。

2 晉中市核桃適宜生長(zhǎng)氣候條件分析

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。

2.1 溫度條件

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。

2.2 降水條件分析

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。

2.3 日照條件分析

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養(yǎng)物質(zhì)累積及品質(zhì)和產(chǎn)量的提高。

3 晉中市核桃生育關(guān)鍵期氣象災(zāi)害分析

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，營養(yǎng)生長(zhǎng)期210 d。

3.1 春季低溫凍害

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)。

3.2 高溫干旱

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。

3.3 冰雹

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。

4 晉中市發(fā)展核桃栽培的農(nóng)業(yè)措施及災(zāi)害防御對(duì)策

4.1 核桃栽培農(nóng)業(yè)措施

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?、谷底和空氣不流通處堆積，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。

4.2 氣象災(zāi)害防御對(duì)策

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)⒐麍@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。