氣象因子對(duì)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(yàn)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(guò)廣西區(qū)農(nóng)作物新品種審定[2]，目前柳州市種植面積達(dá)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(shí)間為每年11月中旬至次年2月，由于果實(shí)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(wú)辛辣味，風(fēng)味濃，深受各地市場(chǎng)青睞。市場(chǎng)銷售價(jià)格和種植的經(jīng)濟(jì)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(gòu)價(jià)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(jì)算（1畝≈667 m2），每畝總產(chǎn)值高達(dá)15萬(wàn)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(jiān)提供了有效途徑[5]。

目前，脆蜜金柑的市場(chǎng)價(jià)格主要受果實(shí)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(shù)大果比例，對(duì)增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)能和農(nóng)民收入至關(guān)重要。果實(shí)的最終大小主要由果實(shí)膨大期的膨大速率決定，而柑橘果實(shí)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(shí)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(zhǎng)階段適宜溫度為24℃左右，溫度偏高偏低時(shí)對(duì)幼果增長(zhǎng)不利。謝遠(yuǎn)玉等[8-9]研究得出，整個(gè)果徑增長(zhǎng)期最適溫度為 30℃，當(dāng)日平均氣溫≤30℃時(shí)，果徑增長(zhǎng)量與氣溫呈顯著的正相關(guān)，當(dāng)日平均氣溫＞30℃時(shí)，果徑增長(zhǎng)量與氣溫則呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。蔣運(yùn)志等[10]認(rèn)為，夏季高溫和干旱會(huì)抑制金柑光合作用從而使得果實(shí)增大緩慢，對(duì)膨大速率影響更大。果實(shí)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(rèn)為，當(dāng)旬降雨量小于130 mm時(shí)，桂橙1號(hào)果實(shí)果徑隨降雨量增多而增加，當(dāng)旬降雨量大于130 mm時(shí)，果徑隨降雨量增多而減少，而果實(shí)膨大速率與日照時(shí)數(shù)的關(guān)系在不同氣象條件背景表現(xiàn)出來(lái)的正負(fù)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(bào)道。因此，本研究以柳州種畜場(chǎng)脆蜜金柑種植示范基地為試驗(yàn)點(diǎn)，從膨大始期對(duì)脆蜜金柑不同批次果的膨大速率進(jìn)行測(cè)定，并與其期間氣象因子進(jìn)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(biāo)和保障技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)地概況廣西壯族自治區(qū)柳州種畜場(chǎng)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(yàn)基地，目前該場(chǎng)地已種植脆蜜金柑67 hm2，在脆蜜金柑各項(xiàng)種植技術(shù)的示范推廣方面起著重要作用。沙塘國(guó)家氣象觀測(cè)站與柳州種畜場(chǎng)直線距離約8 km，是距該場(chǎng)地最近的國(guó)家氣象觀測(cè)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(shí)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(zhǎng)。

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

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)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(shù)相距 150 m，呈三角形狀，在果實(shí)膨大期，定點(diǎn)掛牌固定果實(shí)，每批果掛牌 30個(gè)，每旬旬末測(cè)定一次果實(shí)橫徑和縱徑，測(cè)量工具為數(shù)顯游標(biāo)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(yàn)數(shù)據(jù)在Excel和SPSS中進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同批次果橫、縱徑隨時(shí)間變化

根據(jù)試驗(yàn)地脆蜜金柑發(fā)育期觀測(cè)記錄，第 1批果開(kāi)花時(shí)間為5月11日，第2批果開(kāi)花時(shí)間為5月25日，第3批果開(kāi)花時(shí)間為5月31日，因此選定2021年6月10日開(kāi)始測(cè)量果實(shí)橫、縱徑，測(cè)量時(shí)間間隔為1旬，至10月31日測(cè)量結(jié)束，以30個(gè)果平均值作為各批果實(shí)橫、縱徑大小。從圖1中可以看出，果實(shí)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(shí)橫、縱徑最大，果實(shí)膨大后期橫徑穩(wěn)定在42.86 mm，縱徑穩(wěn)定在45.82 mm，達(dá)大果標(biāo)準(zhǔn)（橫徑40 mm以上）；第2批果實(shí)橫、縱徑次之，果實(shí)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(shí)橫、縱徑最小，果實(shí)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(dá)大果標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 脆蜜金柑不同批次果橫、縱徑隨時(shí)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(dòng)中呈下降趨勢(shì)；8月20日之后，膨大速率變慢，趨勢(shì)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(dá)0.40 mm/d，縱徑膨大速率平均值為0.29 mm/d，最高達(dá)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(dá)0.37 mm/d，縱徑膨大速率平均值為 0.28 mm/d，最高達(dá)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(dá)0.57 mm/d，縱徑膨大速率平均值為0.38 mm/d，最高達(dá)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(shí)膨大速率與氣象條件的關(guān)系

從6月10日開(kāi)始，分別統(tǒng)計(jì)每旬平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、總降水量、平均相對(duì)濕度和平均日照時(shí)數(shù)，并統(tǒng)計(jì)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(kāi)始?xì)鉁丶眲∠陆担骄鶜鉁氐?0.0℃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(duì)濕度在歷史同期平均相對(duì)濕度附近波動(dòng)，最大平均相對(duì)濕度為 84.8%，出現(xiàn)在6月下旬；最小平均相對(duì)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(dá)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(guò)程。從圖3-d中可以看出，膨大期內(nèi)旬平均日照時(shí)數(shù)在歷史同期平均日照時(shí)數(shù)附近呈雙峰型變化趨勢(shì)，日照時(shí)數(shù)峰值時(shí)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(dá)平均9.8 h/每旬，谷值時(shí)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(shí)數(shù)偏多。

圖3 脆蜜金柑膨大期間氣象因子隨時(shí)間變化

為分析各氣象因子對(duì)脆蜜金柑橫、縱徑膨大速率的影響，對(duì)各氣象因子與脆蜜金柑橫、縱徑膨大速率進(jìn)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(shí)數(shù)呈負(fù)相關(guān)，與平均相對(duì)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(shí)數(shù)呈顯著的負(fù)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(guò)顯著性檢驗(yàn)。

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(guò)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(shí)膨大速率與旬最高氣溫、旬平均日照時(shí)數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。2021年果實(shí)膨大期間高溫日數(shù)偏多，日照時(shí)數(shù)偏多，反而不利于果實(shí)膨大。為進(jìn)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(jiǎn)稱氣象模型），如表2所示。從表中可以看出，氣象模型均通過(guò)了0.05顯著性水平檢驗(yàn)，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(shí)數(shù)呈負(fù)相關(guān)，與平均相對(duì)濕度、降水量呈正相關(guān)，其中與最高氣溫和日照時(shí)數(shù)還呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，這與李顯信等[6]、李耀先等[11]、謝遠(yuǎn)玉等[9]和于鐵[12]得出的氣象條件與果實(shí)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(guò)35℃的連續(xù)日數(shù)多、強(qiáng)度大，為有氣象資料記錄以來(lái)排名第3的高溫季，高溫已成為影響該時(shí)段農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要?dú)庀笠蜃?，加之中后期降水持續(xù)偏少，日照時(shí)數(shù)偏多，高溫、干旱和強(qiáng)光均不利于果實(shí)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(fù)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(kāi)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(duì)第1批果果實(shí)膨大影響相對(duì)較?。浑S著2、3批果開(kāi)花掛果的時(shí)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(rèn)為，最高氣溫和日照時(shí)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(zhǎng)規(guī)律限制，而外界氣象因子對(duì)膨大后期的膨大速率在一定程度上影響甚微[13]。

針對(duì)氣象條件影響果實(shí)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(zhǎng)的高溫強(qiáng)曬要及時(shí)根據(jù)土壤水分條件，通過(guò)早晚灌溉，讓植株獲得充足水分，減少太陽(yáng)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(yáng)網(wǎng)，能起到遮光和降溫作用，能提高脆蜜金柑的果實(shí)品質(zhì)。針對(duì)果實(shí)較小的第2、3批果，等第1批果實(shí)成熟后及時(shí)采摘，讓植株養(yǎng)分及時(shí)供給第2、3批果實(shí)。第1批果實(shí)采摘后，還要及時(shí)施放一次有機(jī)肥，補(bǔ)充土壤養(yǎng)分，同時(shí)加強(qiáng)秋冬季灌溉也能讓第2、3批果實(shí)繼續(xù)膨大，提高果實(shí)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(yáng)輻射及增強(qiáng)散射輻射比例，能提高果實(shí)膨大速率。因此在引種時(shí)，年平均溫度較高，日照時(shí)數(shù)豐富的地區(qū)，要謹(jǐn)慎引種，需要做幾年的引種試驗(yàn)，觀測(cè)脆蜜金柑的長(zhǎng)勢(shì)以及果實(shí)品質(zhì)，不要盲目引種擴(kuò)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(yù)。

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(yàn)地和連續(xù)開(kāi)展多年的脆蜜金柑跟蹤觀測(cè)，以期進(jìn)一步得出脆蜜金柑膨大期的三基點(diǎn)氣象條件，從而對(duì)膨大速率氣象模型進(jìn)行取值區(qū)域劃分，進(jìn)一步優(yōu)化模型，提高氣象模型精準(zhǔn)度和適用性。