北京紅富士蘋果氣候品質(zhì)評價標準研究

徐柳溪，丁立芳，李秋月

（1.北京市密云區(qū)氣象局，北京 101500；2.北京市氣候中心，北京 100089）

品質(zhì)作為農(nóng)產(chǎn)品等級劃分的重要指標，直接影響到農(nóng)產(chǎn)品的商業(yè)價值[1]，北京地區(qū)自2017年開展紅富士蘋果氣候品質(zhì)評價工作以來，紅富士蘋果氣候品質(zhì)指標和指數(shù)模型在不同區(qū)域的普適性有待進一步確定，各地區(qū)的蘋果氣候品質(zhì)評價工作缺乏相對統(tǒng)一的評價標準，致使評價結(jié)果在各地區(qū)無法比較，制定標準有利于業(yè)務統(tǒng)一、簡化管理，使蘋果氣候品質(zhì)評價走向規(guī)范化、標準化、科學化，經(jīng)得起實踐檢驗與社會監(jiān)督。挖掘地方特色農(nóng)產(chǎn)品氣候資源稟賦，提升氣象為農(nóng)服務能力，助力鄉(xiāng)村振興，把氣候品質(zhì)評價工作打造成服務地方生態(tài)文明建設的特色品牌。本文分析北京紅富士蘋果主要產(chǎn)區(qū)密云、昌平、懷柔和順義區(qū)的氣象數(shù)據(jù)，確定影響紅富士蘋果氣候品質(zhì)的關鍵氣象因子，制定北京紅富士蘋果氣候品質(zhì)評價技術方法及評價標準，為北京紅富士蘋果氣候品質(zhì)評價提供科學依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 資料

本文所用的氣象數(shù)據(jù)包括密云國家基準氣候站，昌平、懷柔、順義國家觀測站1991-2020年的平均溫度、最高溫度、最低溫度、降水量和日照時數(shù)等。紅富士蘋果等級指標依據(jù)地方標準DB11/T 599—2016《北京主要鮮果等級》[2]。

1.2 研究方法

通過查閱文獻、專家咨詢和實地調(diào)研等方法，走訪調(diào)研果園管理者，了解蘋果生長期情況、品質(zhì)形成關鍵期氣候特點和關鍵氣候因子、主要影響的氣象災害等內(nèi)容。同時采用主成分分析法、加權求和等方法，確定蘋果品質(zhì)與氣象條件的關系及各氣象要素對品質(zhì)的影響權重，最終建立紅富士蘋果氣候品質(zhì)評價指標標準。建立的評價模型以果樹生產(chǎn)立地條件、生長氣候資源和氣象災害、果園管理水平為主要評價指標，用加權評分法對當年蘋果氣候品質(zhì)進行綜合評定，并將氣候品質(zhì)分為特優(yōu)和優(yōu)，當評分結(jié)果低于80分時，不予評定。

2 紅富士蘋果氣候品質(zhì)評價技術方法研究

2.1 紅富士蘋果氣候品質(zhì)評價模型建立

采用加權評分方法，對果品品質(zhì)進行綜合評價，評價要素包含果品經(jīng)營主體立地條件X1（權重20%），當年果品生長氣候條件X2（權重50%）和生產(chǎn)管理水平X3（權重30%）。

綜合評定模型為：

W=0.2X1+0.5X2+0.3X3，

式中，W表示評價得分，W≥80分，為優(yōu)；W≥90分，為特優(yōu)；W＜80分，不評定。

2.2 果品生產(chǎn)立地條件（X1）

立地條件是指植物生長所需的氣候、地貌、土壤條件等各種外部因子的綜合體現(xiàn)。

2.3 紅富士蘋果生長氣候條件指標（X2）

紅富士蘋果生長氣候條件包括當年生長氣候資源（α）和氣象災害（β）兩大部分，生長氣候條件評價模型為：

X2=α-β。

2.3.1 生長氣候資源氣象因子（α）指標分析

紅富士蘋果一般于4月清明前后進入萌芽期，4月下旬至5月上旬為開花期，隨后進入坐果期，6月上旬至9月中旬為果實生長期、膨大期，9月下旬至10月下旬為著色期，10月下旬進入收獲期，11月初落葉。紅富士蘋果生育期分為萌芽期、開花期、坐果期、果實生長期、膨大期、著色期、休眠期。蘋果生長氣候資源評分公式為：

式中，αn分別為蘋果生長期平均氣溫、果實膨大期降水量、著色期日較差及著色期日照時數(shù)，an為對應要素的權重值（表 1）。

表1 氣候資源評價指標說明

2.3.2 氣象災害指標（β）分析

蘋果生長期氣象災害評分公式為：

式中，βn為影響富士蘋果品質(zhì)主要氣象災害指標，包括花期凍害、花期連陰雨、冰雹及著色期寡照，bn為各災害指標的權重。

由表2可知：

表2 蘋果生長期氣象災害指標

花期凍害（β1）：4月下旬至5月下旬為開花期，蘋果花期的受凍臨界溫度為-1.6～-2.2℃，花蕾-2.75～-3.85℃，花期出現(xiàn)霜凍，導致蘋果花或花蕾受凍脫落，會對果樹生產(chǎn)造成重大危害[3]。

花期連陰雨（β2）：花期連續(xù)出現(xiàn)連陰雨會影響花期時間[4]。

冰雹（β3）：冰雹一般出現(xiàn)在6-9月，冰雹易造成蘋果樹葉、果實受損，果面凹凸不平，影響品質(zhì)。

著色期寡照（β4）：套袋蘋果一般在9月中下旬開始摘袋，去袋后，遭受連陰雨天氣不利于果實著色，降低果實風味。

2.4 生產(chǎn)管理水平分析（X3）

生產(chǎn)管理水平主要從果品生產(chǎn)技術標準與安全生產(chǎn)規(guī)范制定執(zhí)行情況（γ1）、當年果品“無公害、綠色、有機”認證情況（γ2）、品質(zhì)指標現(xiàn)場抽檢情況（γ3）三方面綜合分析。

3 紅富士蘋果氣候品質(zhì)等級劃分及評分標準

3.1 果品生產(chǎn)立地條件評分標準

根據(jù)立地條件對果品生產(chǎn)的影響，將其劃分為適宜（100分）、基本適宜（90分）和不適宜（80分）3個等級。

3.2 紅富士蘋果生長氣候條件評分標準

應用主成分分析法、熵權法、專家評分法等[5]，確定紅富士蘋果氣候品質(zhì)評價關鍵氣象因子權重系數(shù)和氣候品質(zhì)評價指數(shù)等級劃分標準。

生長氣候資源（α）評分公式為：

α=0.2α1+0.2α2+0.3α3+0.3α4。（表 3）。

表3 氣象條件評分標準

氣象災害（β）評分公式為：

β=0.2β1+0.2β2+0.3β3+0.3β4。（表 4）。

表4 氣象災害評分標準

3.3 生產(chǎn)管理條件評分標準

評分計算公式為：

X3=0.6γ1+0.2γ2+0.2γ3。（表 5）。

表5 生產(chǎn)管理條件評分標準

4 結(jié)論與討論

根據(jù)果品生產(chǎn)立地條件、生長氣候條件和生產(chǎn)管理水平構(gòu)建紅富士蘋果氣候品質(zhì)評價模型。本文采用蘋果主產(chǎn)區(qū)氣象數(shù)據(jù)，基本代表著適宜蘋果生長的氣候條件，通過分析歷史和當年氣象資料，運用主成分分析法、熵權法、專家評分法等篩選出果實生長期平均氣溫、果實膨大期累計降水量、著色期氣溫日較差、著色期累計日照時數(shù)、花期凍害、花期連陰雨、冰雹和著色期寡照是影響紅富士蘋果品質(zhì)的主要氣候條件。根據(jù)氣候條件與品質(zhì)形成的關系，制定蘋果氣候品質(zhì)等級劃分及評分標準，建立統(tǒng)一的氣候品質(zhì)評價模型，確保評價要求、評價方式和等級劃分的一致性。氣候品質(zhì)評價不僅增加農(nóng)產(chǎn)品附加值，提供市場競爭力，而且有利于推動農(nóng)業(yè)種植戶了解氣候與農(nóng)產(chǎn)品之間的關系，在今后的生產(chǎn)上趨利避害，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。

本研究探索了氣候資源與果品品質(zhì)的相關性，初步建立了紅富士蘋果氣候品質(zhì)評價標準，但是影響果品品質(zhì)的氣象因子很多，本研究只是篩選了關鍵影響因子，田間調(diào)查結(jié)論及表征品質(zhì)的理化指標多來源于果園管理者，缺少相關驗證性實驗，從而影響到氣候品質(zhì)評價標準的嚴謹性。下一步，不斷積累紅富士蘋果物候期觀測資料，開展果品品質(zhì)理化指標試驗、歷史氣候品質(zhì)回溯評估，在實踐應用中不斷完善。