氣象因子對脆蜜金柑膨大速率的影響

黃維 鄭紅 何正令 吳炫柯 陳一新

（1.柳州市農(nóng)業(yè)氣象試驗站 廣西柳州 545003；2.柳州市氣象局 廣西柳州 545000；3.融安縣氣象局 廣西柳州 545499）

脆蜜金柑是柳州融安滑皮金柑的自然變異單 株[1]，經(jīng)7年選育而成，并于2014年通過廣西區(qū)農(nóng)作物新品種審定[2]，目前柳州市種植面積達4×103hm2，占廣西脆蜜金柑總種植面積的75%，種植地主要分布在柳州市融安縣、柳城縣及市轄區(qū)[3]。該品種上市時間為每年11月中旬至次年2月，由于果實比普通金桔大，果皮金黃色至橙黃（紅）色，光滑靚麗，果肉脆，果汁多，味甜蜜，無辛辣味，風(fēng)味濃，深受各地市場青睞。市場銷售價格和種植的經(jīng)濟效益非常高，從2018、2019和2020年的銷售情況看，經(jīng)銷商地頭統(tǒng)果收購價為60元/kg，產(chǎn)品供不應(yīng)求[4]。豐產(chǎn)期如果按每畝2 500 kg計算（1畝≈667 m2），每畝總產(chǎn)值高達15萬元，脆蜜金柑產(chǎn)業(yè)為柳州市農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增效和農(nóng)民增收、助力脫貧攻堅提供了有效途徑[5]。

目前，脆蜜金柑的市場價格主要受果實大小影響，橫徑在40 mm以上的大果可賣到每70元/kg左右，因此，提高果樹大果比例，對增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)能和農(nóng)民收入至關(guān)重要。果實的最終大小主要由果實膨大期的膨大速率決定，而柑橘果實膨大速率與氣象因子密切相關(guān)。溫度是影響膨大速率的首要因子，果實膨大速率與氣溫多呈二次拋物線關(guān)系。李顯信等[6]、羅世杏等[7]研究得出，金桔幼果生長階段適宜溫度為24℃左右，溫度偏高偏低時對幼果增長不利。謝遠玉等[8-9]研究得出，整個果徑增長期最適溫度為 30℃，當日平均氣溫≤30℃時，果徑增長量與氣溫呈顯著的正相關(guān)，當日平均氣溫＞30℃時，果徑增長量與氣溫則呈負相關(guān)關(guān)系。蔣運志等[10]認為，夏季高溫和干旱會抑制金柑光合作用從而使得果實增大緩慢，對膨大速率影響更大。果實膨大速率也與降雨量、雨日數(shù)呈二次曲線關(guān)系。羅世杏等[7]認為，當旬降雨量小于130 mm時，桂橙1號果實果徑隨降雨量增多而增加，當旬降雨量大于130 mm時，果徑隨降雨量增多而減少，而果實膨大速率與日照時數(shù)的關(guān)系在不同氣象條件背景表現(xiàn)出來的正負性關(guān)系不同[8]。目前脆蜜金柑主要種植于柳州中、南部，關(guān)于脆蜜金柑膨大速率與氣象條件的關(guān)系分析還鮮有報道。因此，本研究以柳州種畜場脆蜜金柑種植示范基地為試驗點，從膨大始期對脆蜜金柑不同批次果的膨大速率進行測定，并與其期間氣象因子進行相關(guān)性分析，以期為合理利用氣候資源、高產(chǎn)能種植脆蜜金柑提供氣象指標和保障技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗地概況廣西壯族自治區(qū)柳州種畜場位于柳城縣西安鄉(xiāng)走馬村，占地近870 hm2，是柳州市重要的種、養(yǎng)試驗基地，目前該場地已種植脆蜜金柑67 hm2，在脆蜜金柑各項種植技術(shù)的示范推廣方面起著重要作用。沙塘國家氣象觀測站與柳州種畜場直線距離約8 km，是距該場地最近的國家氣象觀測站。歷年氣象資料顯示，該地區(qū)年平均氣溫20.3℃，年總?cè)照諘r數(shù)1 449.1 h，年總降水量1 443.8 mm，熱量資源豐富，雨量充沛，有利于各種農(nóng)作物生長。

1.1.2 試材試驗品種脆蜜金柑種苗來源于柳州市融安縣水果生產(chǎn)技術(shù)指導(dǎo)站，樹齡4年。果園管理均參照當?shù)馗弋a(chǎn)水平。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計在脆蜜金柑種植園區(qū)選取3株種植 4年掛果植株，三棵樹相距 150 m，呈三角形狀，在果實膨大期，定點掛牌固定果實，每批果掛牌 30個，每旬旬末測定一次果實橫徑和縱徑，測量工具為數(shù)顯游標卡尺，單位為 mm，保留2位小數(shù)。

1.2.2 數(shù)據(jù)分析所有試驗數(shù)據(jù)在Excel和SPSS中進行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同批次果橫、縱徑隨時間變化

根據(jù)試驗地脆蜜金柑發(fā)育期觀測記錄，第 1批果開花時間為5月11日，第2批果開花時間為5月25日，第3批果開花時間為5月31日，因此選定2021年6月10日開始測量果實橫、縱徑，測量時間間隔為1旬，至10月31日測量結(jié)束，以30個果平均值作為各批果實橫、縱徑大小。從圖1中可以看出，果實膨大期主要分為兩階段：快速膨大期（8月20日前）和緩慢膨大期（8月20日后），第1批果實橫、縱徑最大，果實膨大后期橫徑穩(wěn)定在42.86 mm，縱徑穩(wěn)定在45.82 mm，達大果標準（橫徑40 mm以上）；第2批果實橫、縱徑次之，果實膨大后期橫徑穩(wěn)定在 38.36 mm，縱徑穩(wěn)定在40.73 mm；第3批果實橫、縱徑最小，果實膨大后期橫徑穩(wěn)定在37.16 mm，縱徑穩(wěn)定在39.07 mm，第2、3批果均未達大果標準。

圖1 脆蜜金柑不同批次果橫、縱徑隨時間變化

2.2 不同批次果橫、縱徑膨大速率

從圖2可以看出，8月20日之前，各批果橫、縱徑膨大速率在波動中呈下降趨勢；8月20日之后，膨大速率變慢，趨勢平緩。第1批果在快速膨大期，橫徑膨大速率平均值為0.31 mm/d，最高達0.40 mm/d，縱徑膨大速率平均值為0.29 mm/d，最高達0.44 mm/d；第2批果在快速膨大期，橫徑膨大速率平均值為0.29 mm/d，最高達0.37 mm/d，縱徑膨大速率平均值為 0.28 mm/d，最高達0.43 mm/d，第3批果在快速膨大期，橫徑膨大速率平均值為0.37 mm/d，最高達0.57 mm/d，縱徑膨大速率平均值為0.38 mm/d，最高達0.63 mm/d，緩慢膨大期各批次果橫、縱徑膨大平均速率在0.06～0.08 mm/d，相差不大。由以上分析可知，第3批果在快速膨大階段橫、縱徑膨大速率最大，第1批果次之，第2批果最慢。

圖2 脆蜜金柑不同批次果橫、縱徑膨大速率

2.3 果實膨大速率與氣象條件的關(guān)系

從6月10日開始，分別統(tǒng)計每旬平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、總降水量、平均相對濕度和平均日照時數(shù)，并統(tǒng)計近40年(1981—2020年)同期各氣象要素平均值，如圖3所示。從圖3-a中可以看出，在10月20日前，旬平均氣溫維持在27.2～30.5℃，最高氣溫維持在32.5～36.8℃，最低氣溫維持在22.7～27.0℃，從10月20日開始氣溫急劇下降，旬平均氣溫跌至20.0℃以下，10月20日前，旬平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫均比歷史同期偏高。從圖3-b中可以看出，旬平均相對濕度在歷史同期平均相對濕度附近波動，最大平均相對濕度為 84.8%，出現(xiàn)在6月下旬；最小平均相對濕度為 69.8%，出現(xiàn)在 7月中旬。從圖3-c中可以看出，降水量主要集中在6月下旬和7月上旬，兩旬總降水量達272.1 mm，7月中旬后降水量偏少，均小于歷史同期降水量，直至10月下旬，才出現(xiàn)了旬總降水量為71.0 mm的明顯降雨過程。從圖3-d中可以看出，膨大期內(nèi)旬平均日照時數(shù)在歷史同期平均日照時數(shù)附近呈雙峰型變化趨勢，日照時數(shù)峰值時間段集中在7月中旬至8月上旬、9月上旬至10月上旬，最高達平均9.8 h/每旬，谷值時間段主要集中在6月下旬，8月中旬和10月中旬，均在平均2.4～3.0 h/每旬。由以上分析可知，膨大期間氣象條件的主要特征為：氣溫較常年偏高，降水量主要分布在膨大前期，中后期降水偏少，日照時數(shù)偏多。

圖3 脆蜜金柑膨大期間氣象因子隨時間變化

為分析各氣象因子對脆蜜金柑橫、縱徑膨大速率的影響，對各氣象因子與脆蜜金柑橫、縱徑膨大速率進行相關(guān)性分析，結(jié)果如表1所示。從表1中可知，在快速膨大階段，各批果橫、縱徑膨大速率與平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、日照時數(shù)呈負相關(guān)，與平均相對濕度、降水量呈正相關(guān)，其中第2批果橫徑、縱徑和第3批果縱徑膨大速率還與最高氣溫、日照時數(shù)呈顯著的負相關(guān)關(guān)系。在緩慢膨大期各批果的橫徑、縱徑膨大速率與各氣象因子關(guān)系規(guī)律不明顯，且相關(guān)性均未通過顯著性檢驗。

表1 氣象因子與脆蜜金柑橫、縱莖膨大速率相關(guān)性分析

通過以上分析可知，快速膨大期，第2、3批果膨大速率主要受光、溫條件影響，果實膨大速率與旬最高氣溫、旬平均日照時數(shù)呈負相關(guān)關(guān)系。2021年果實膨大期間高溫日數(shù)偏多，日照時數(shù)偏多，反而不利于果實膨大。為進一步定量闡明氣象因子與膨大速率的關(guān)系，選取顯著相關(guān)的氣象因子建立第2、3批果的橫、縱徑在快速膨大階段的膨大速率氣象因子回歸模型（以下簡稱氣象模型），如表2所示。從表中可以看出，氣象模型均通過了0.05顯著性水平檢驗，回歸效果較好。

表2 脆蜜金柑橫、縱莖在快速膨大期膨大速率氣象模型

3 討論與結(jié)論

本研究得出脆蜜金柑果橫、縱徑膨大速率與平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、日照時數(shù)呈負相關(guān)，與平均相對濕度、降水量呈正相關(guān)，其中與最高氣溫和日照時數(shù)還呈顯著負相關(guān)關(guān)系，這與李顯信等[6]、李耀先等[11]、謝遠玉等[9]和于鐵[12]得出的氣象條件與果實膨大速率呈拋物線關(guān)系的結(jié)論有一定差異，主要原因是由于2021年氣候條件異常，柳州南部夏季平均氣溫較常年同期偏高，特別是最高氣溫超過35℃的連續(xù)日數(shù)多、強度大，為有氣象資料記錄以來排名第3的高溫季，高溫已成為影響該時段農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要氣象因子，加之中后期降水持續(xù)偏少，日照時數(shù)偏多，高溫、干旱和強光均不利于果實膨大，2021年未出現(xiàn)脆蜜金柑的最適氣象條件，因此僅得到膨大速率與氣象因子的線性正負關(guān)系。此外，第1批果雖與氣象條件有一定的線性關(guān)系，但不及第2、3批果顯著，主要原因是第1批果開花掛果早，優(yōu)先得到前期養(yǎng)分，水肥較第2、3批果足，因此第1批果較2、3批果橫、縱徑大，外界氣象因子對第1批果果實膨大影響相對較??；隨著2、3批果開花掛果的時間延后，養(yǎng)分條件逐漸變差，橫、縱徑依次降低，較易受外界氣象條件影響。因此認為，最高氣溫和日照時數(shù)是影響第2、3批果快速膨大期膨大速率的主導(dǎo)氣象因子。另外，本研究得出，在快速膨大期膨大速率與氣象因子有明顯的規(guī)律可循，而在緩慢膨大期膨大速率與氣象因子的關(guān)系較為混亂，主要原因由于脆蜜金柑生長規(guī)律限制，而外界氣象因子對膨大后期的膨大速率在一定程度上影響甚微[13]。

針對氣象條件影響果實膨大期的表現(xiàn)，在夏季高溫（6—8月）氣象條件下，出現(xiàn)連續(xù)較長的高溫強曬要及時根據(jù)土壤水分條件，通過早晚灌溉，讓植株獲得充足水分，減少太陽果的生成[14]。有條件的種植戶，還可以在種植地上加蓋一層遮陽網(wǎng)，能起到遮光和降溫作用，能提高脆蜜金柑的果實品質(zhì)。針對果實較小的第2、3批果，等第1批果實成熟后及時采摘，讓植株養(yǎng)分及時供給第2、3批果實。第1批果實采摘后，還要及時施放一次有機肥，補充土壤養(yǎng)分，同時加強秋冬季灌溉也能讓第2、3批果實繼續(xù)膨大，提高果實的品質(zhì)。此外，脆蜜金柑的原產(chǎn)地柳州融安縣屬于中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫 19.0℃，夏季（6—8月）月平均溫度在26.3～27.8℃，氣候有利于脆蜜金柑的膨大，加之融安地貌主要以中低山陡坡地、低山緩坡地類型為主，有利于減弱太陽輻射及增強散射輻射比例，能提高果實膨大速率。因此在引種時，年平均溫度較高，日照時數(shù)豐富的地區(qū)，要謹慎引種，需要做幾年的引種試驗，觀測脆蜜金柑的長勢以及果實品質(zhì)，不要盲目引種擴大種植面積，造成脆蜜金柑面積增加，單位面積產(chǎn)量下降，品質(zhì)降低，損害該品種的聲譽。

在 2021年氣象條件中未能體現(xiàn)出膨大速率的上下限及最適氣象因子，因此今后研究還需增加柳州北部地區(qū)的試驗地和連續(xù)開展多年的脆蜜金柑跟蹤觀測，以期進一步得出脆蜜金柑膨大期的三基點氣象條件，從而對膨大速率氣象模型進行取值區(qū)域劃分，進一步優(yōu)化模型，提高氣象模型精準度和適用性。