農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證技術(shù)研究進(jìn)展

徐擎擎 李衍彪 曹偉 袁靜 馬雪嬌

（1.青州市氣象局 山東青州 262500；2.濰坊市氣象局 山東濰坊 261000）

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、人民生活水平的提高，食品安全得到進(jìn)一步重視，人們更趨于需要和消費(fèi)高品質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品，而農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)與氣候條件息息相關(guān)。農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證是指利用影響農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的氣候指標(biāo)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)劣等級(jí)進(jìn)行評(píng)定。開展農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證不僅可以幫助消費(fèi)者鑒別農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，還可以提升農(nóng)產(chǎn)品價(jià)值和品牌影響力，提高經(jīng)濟(jì)效益，且能夠充分利用氣候資源、提高農(nóng)作物產(chǎn)品質(zhì)量，符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求；同時(shí)也是農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)的重要途徑，可助力精品農(nóng)業(yè)、特色農(nóng)業(yè)發(fā)展。近年來(lái)，我國(guó)基于氣候條件與農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)關(guān)系的品質(zhì)評(píng)價(jià)模式已逐步建立，浙江、陜西、四川、海南、廣西等20余省區(qū)先后針對(duì)當(dāng)?shù)靥厣r(nóng)產(chǎn)品茶葉、蘋果、獼猴桃、芒果、砂糖橘等進(jìn)行氣候品質(zhì)認(rèn)證[1]。

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)需求引領(lǐng)下，通過(guò)研究農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)與氣象條件的關(guān)系，建立氣候品質(zhì)模型，利用氣象學(xué)方法對(duì)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)進(jìn)行定量評(píng)估，對(duì)于拓展農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)領(lǐng)域，大力發(fā)展特色農(nóng)產(chǎn)品，開展農(nóng)業(yè)氣象理論研究和相關(guān)技術(shù)實(shí)踐具有一定的理論價(jià)值和重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

開展品質(zhì)認(rèn)證是農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)的重要途徑，世界各國(guó)已出臺(tái)多種農(nóng)產(chǎn)品認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，如法國(guó)的原產(chǎn)地保護(hù)標(biāo)志、美國(guó)的有機(jī)食品認(rèn)證、澳大利亞的新鮮農(nóng)產(chǎn)品放心認(rèn)證、日本有機(jī)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、中國(guó)的“三品一標(biāo)”等，這些農(nóng)產(chǎn)品認(rèn)證技術(shù)助推了氣候品質(zhì)認(rèn)證的誕生[2]。農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證是從氣候角度系統(tǒng)地論證農(nóng)產(chǎn)品的生長(zhǎng)環(huán)境和品質(zhì)，其制度規(guī)范符合國(guó)際農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)需求的大趨勢(shì)。氣候品質(zhì)認(rèn)證最早始于2007年瑞典的食品氣候認(rèn)證，作為生態(tài)食品生產(chǎn)認(rèn)證的主要組成部分，增強(qiáng)了食品生產(chǎn)者的競(jìng)爭(zhēng)力。

2012年起，浙江省開啟農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證試點(diǎn)工作，從初步探索到技術(shù)和工作改進(jìn)，穩(wěn)步推廣農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證工作，開創(chuàng)了氣候品質(zhì)認(rèn)證的先河，3年時(shí)間里完成水稻、茶葉、楊梅、西瓜等3大類15種農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)論證工作[3]。其他省份也相繼探索開展氣候品質(zhì)認(rèn)證工作，如四川省于 2013年開始調(diào)研籌備農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證工作，已對(duì)獼猴桃、茶葉、柑橘、金銀花等多種特色農(nóng)產(chǎn)品開展氣候品質(zhì)認(rèn)證，并開發(fā)認(rèn)證與溯源網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，促進(jìn)了此工作的持續(xù)發(fā)展[4]；陜西省利用GIS技術(shù)對(duì)區(qū)劃指標(biāo)進(jìn)行空間化和指標(biāo)分區(qū)，開展了蘋果、獼猴桃、柑橘等果品的氣候品質(zhì)認(rèn)證，形成了相關(guān)技術(shù)規(guī)范，并建立果品氣候品質(zhì)認(rèn)證業(yè)務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了果品氣候品質(zhì)認(rèn)證評(píng)價(jià)、認(rèn)證企業(yè)統(tǒng)一管理、認(rèn)證背景數(shù)據(jù)管理、認(rèn)證報(bào)告書圖表的制作和認(rèn)證評(píng)價(jià)報(bào)告的二維碼識(shí)別功能[5]；海南省建立了海南芒果氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)及氣候品質(zhì)認(rèn)證系統(tǒng)和火龍果氣候品質(zhì)認(rèn)證溯源APP，為農(nóng)戶提供多種形式的氣象服務(wù)[6-7]。氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證技術(shù)規(guī)范》于2019年4月28日發(fā)布，同年8月1日正式實(shí)施[8]，使農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)更加規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，有助于氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)工作的進(jìn)一步推廣和開展。目前，在業(yè)務(wù)管理方面，國(guó)家層面尚未出臺(tái)相關(guān)的管理制度，管理體系仍不完善，開展氣候品質(zhì)認(rèn)證工作的省級(jí)氣象部門結(jié)合本地實(shí)際出臺(tái)相關(guān)管理辦法和規(guī)定，且多由省級(jí)氣象相關(guān)部門負(fù)責(zé)運(yùn)行管理和技術(shù)支持，縣級(jí)氣象部門負(fù)責(zé)具體工作的開展；在社會(huì)認(rèn)知方面，氣候品質(zhì)認(rèn)證未融入我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證體系，社會(huì)參與度、認(rèn)可度不高，影響業(yè)務(wù)的后續(xù)發(fā)展，更影響著消費(fèi)者對(duì)農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證的有效認(rèn)知[1]。

2 主要技術(shù)方法

各地根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品實(shí)際情況，形成了當(dāng)?shù)靥厣霓r(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證的技術(shù)方法。本文將現(xiàn)有的技術(shù)方法總結(jié)歸納為氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)指數(shù)法和氣候品質(zhì)認(rèn)證評(píng)分法兩類，其中以《農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證技術(shù)規(guī)范》最為規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)指數(shù)法

此方法為《農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證技術(shù)規(guī)范》中的評(píng)價(jià)方法，通過(guò)獲取農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)數(shù)據(jù)，分析農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的生理生化指標(biāo)、外觀指標(biāo)和同期氣象數(shù)據(jù)，篩選出影響農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵氣象因子，確定氣候品質(zhì)指標(biāo)，對(duì)篩選出的氣候品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行等級(jí)劃分和賦值，最后采用加權(quán)求和法建立氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)指數(shù)模型。依據(jù)氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)指數(shù)將農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)等級(jí)劃分為特優(yōu)、優(yōu)、良、一般四級(jí)[8]。

式中：IACQ—?dú)夂蚱焚|(zhì)評(píng)價(jià)指數(shù)；n—?dú)夂蚱焚|(zhì)指標(biāo)的個(gè)數(shù)；ai—第i個(gè)氣候品質(zhì)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)；Mi—影響農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的第i個(gè)氣候品質(zhì)指標(biāo)。

金志鳳等[9]采用此方法對(duì)2013年不同生長(zhǎng)期茶葉品質(zhì)等級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，篩選出分別代表熱量、水分和光照條件的氣候品質(zhì)指標(biāo)，即鮮葉采收前15 d平均氣溫、平均濕度和日照時(shí)數(shù)，將茶葉氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)劃分為4個(gè)等級(jí)，最終結(jié)果表明，氣候品質(zhì)等級(jí)評(píng)價(jià)與茶葉實(shí)際生產(chǎn)基本一致。除氣候條件外，茶葉品質(zhì)還受地形、土壤等環(huán)境因素的影響，因此，茶葉氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)模型還需要在實(shí)際應(yīng)用中不斷修正和完善。劉璐等[10]采用多元逐步回歸法建立蘋果單項(xiàng)氣候品質(zhì)指標(biāo)模型，再以果品氣候品質(zhì)分級(jí)指標(biāo)為基礎(chǔ)建立氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)指數(shù)模型，在技術(shù)思路上對(duì)茶葉氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)模型進(jìn)行了較好的承接與應(yīng)用，但與前人建立的多因子回歸模型結(jié)果有較大差異，可通過(guò)資料積累將模型進(jìn)行優(yōu)化修正。李德等[11]將山酥梨氣候品質(zhì)的7個(gè)外觀氣候品質(zhì)和3個(gè)內(nèi)在氣候品質(zhì)指數(shù)加權(quán)之和的綜合指數(shù)進(jìn)行表征，各品質(zhì)因素由相應(yīng)關(guān)鍵氣象因子構(gòu)建的量化模型來(lái)表達(dá)，是對(duì)以往揭示氣象因子單一或多個(gè)品質(zhì)因素之間關(guān)系工作的承接和創(chuàng)新。武強(qiáng)等[12]基于氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)方法定量評(píng)估氣候品質(zhì)等級(jí)，得到巴南銀針春茶多年平均氣候品質(zhì)等級(jí)為2級(jí)及以上，揭示了重慶巴南銀針茶葉產(chǎn)區(qū)茶樹生產(chǎn)的氣候優(yōu)勢(shì)。陳惠等[13]基于福建、廣東青棗主產(chǎn)區(qū)鮮果品質(zhì)將等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)定量化，評(píng)價(jià)模型可定量反映氣候條件對(duì)青棗品質(zhì)的影響，并對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證和應(yīng)用，提高了評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性，但土壤、管理措施等環(huán)境因素對(duì)青棗品質(zhì)也有重要影響，而此方法未考慮管理技術(shù)水平及土壤差異，在應(yīng)用模型時(shí)需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)修正。

農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)受氣候條件、土壤地質(zhì)、生產(chǎn)管理等多種因素影響，僅從種植期間的氣候條件進(jìn)行分析存在一定局限性，但在土壤地質(zhì)、生產(chǎn)管理等資料不易獲取的條件下，此方法相對(duì)科學(xué)、簡(jiǎn)便。在不斷應(yīng)用和驗(yàn)證模型的過(guò)程中，可獲取并積累土壤質(zhì)地、生產(chǎn)管理等資料，分析其對(duì)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的影響，并將其用入模型的修正改進(jìn)。

2.2 氣候品質(zhì)認(rèn)證評(píng)分法

氣候品質(zhì)認(rèn)證評(píng)分法為綜合考慮立地條件（X1）、生長(zhǎng)氣象條件（X2）和生產(chǎn)管理（X3）等三大部分建立的評(píng)價(jià)模型。立地條件主要包括種植地氣候、地貌、土壤條件等外部因子；生長(zhǎng)氣象條件包括氣候適宜性（α）和氣象災(zāi)害對(duì)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的影響（β）兩部分；生產(chǎn)管理包括生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范（γ1）、抽樣調(diào)查結(jié)果（γ2）等[14]。

式中：a1、a2、a3，bi，ci，d1、d2分別為立地條件、生長(zhǎng)氣象條件、生產(chǎn)管理，第i個(gè)氣象要素，第i個(gè)氣象災(zāi)害，生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范、抽樣調(diào)查結(jié)果的權(quán)重系數(shù)；m、n分別為氣象要素、氣象災(zāi)害的個(gè)數(shù)。

張和穩(wěn)等[15]通過(guò)分析氣候資源和氣象災(zāi)害對(duì)百色芒果生長(zhǎng)的影響，建立氣候品質(zhì)認(rèn)證評(píng)分公式，實(shí)際認(rèn)證結(jié)論與實(shí)地取樣、果實(shí)品質(zhì)測(cè)定結(jié)果一致，但用于分析指標(biāo)及權(quán)重的數(shù)據(jù)資料有限，需進(jìn)一步積累品質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證、訂正和完善。胡春麗等[16]綜合考慮小梁山西瓜生產(chǎn)和品質(zhì)的生態(tài)適宜性及生育期氣候影響因素，建立了氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)模型，不僅分不同發(fā)育期評(píng)價(jià)了氣候資源對(duì)西瓜品質(zhì)的影響，同時(shí)將氣象災(zāi)害納入模型中，客觀地反映了氣象條件對(duì)西瓜品質(zhì)的影響，因缺乏西瓜品質(zhì)歷史數(shù)據(jù)，尚未建立西瓜品質(zhì)與氣象要素的定量化關(guān)系。王瑩等[17]通過(guò)氣候適宜性、生長(zhǎng)期氣候條件、田間管理水平3個(gè)方面構(gòu)建氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)模型，對(duì)遼寧省大櫻桃進(jìn)行分區(qū)評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果與大櫻桃生產(chǎn)實(shí)際基本一致，但仍需根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)對(duì)影響因子進(jìn)一步完善，使認(rèn)證更趨科學(xué)合理。

氣候品質(zhì)認(rèn)證評(píng)分法涉及的農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)相關(guān)影響因素呈多元化，分析更為全面，但計(jì)算與應(yīng)用過(guò)程較為繁瑣復(fù)雜，尚未制定統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，且各類因子的確定多為專家打分法，主觀因素影響較大，導(dǎo)致各地結(jié)果存在較大差異。此方法可結(jié)合相關(guān)性分析等方法篩選關(guān)鍵氣象要素、氣象災(zāi)害等因子并確定評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，提高模型的準(zhǔn)確性。

3 氣候品質(zhì)認(rèn)證服務(wù)效益

氣候品質(zhì)認(rèn)證工作開展以來(lái)，各種植基地和農(nóng)戶增收明顯，已產(chǎn)生可觀的效益。在已經(jīng)開展的氣候品質(zhì)認(rèn)證工作中，浙江省2012—2014年3年來(lái)完成了15種農(nóng)產(chǎn)品的氣候品質(zhì)論證報(bào)告，共發(fā)放認(rèn)證標(biāo)識(shí)近90萬(wàn)枚，大大增加了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。2013年安吉縣大山塢茶場(chǎng)增加收益20萬(wàn)元，建德市乾潭紅地球葡萄園增加收益 20萬(wàn)元。據(jù)統(tǒng)計(jì)和申報(bào)大戶的信息反饋，氣候品質(zhì)認(rèn)證使農(nóng)產(chǎn)品附加值平均提高 10%，3年累計(jì)農(nóng)業(yè)增效 3 000萬(wàn)元[3]；2015年貴州省示范園區(qū)藍(lán)莓平均售價(jià)提高了4元/kg[14]。

開展農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證，使種植戶對(duì)氣候與農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)之間的關(guān)系有更深的了解，有利于在今后生產(chǎn)管理中提前應(yīng)對(duì)不利天氣，引導(dǎo)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，提升農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、增加經(jīng)濟(jì)效益。為進(jìn)一步提高氣候品質(zhì)認(rèn)證服務(wù)效益，可實(shí)時(shí)跟蹤農(nóng)作物生長(zhǎng)條件，同步計(jì)算氣候品質(zhì)認(rèn)證模型，根據(jù)計(jì)算結(jié)果合理調(diào)控氣象條件，并做好農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警，提前做好氣象災(zāi)害防范工作，有助于農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)提升；此外，加大宣傳推廣，提高氣候品質(zhì)認(rèn)證的知名度和認(rèn)可度，以此增加售價(jià)與銷售總量，進(jìn)而提高效益。

4 工作開展中存在的問(wèn)題與建議

隨著各地氣候品質(zhì)認(rèn)證工作的開展，認(rèn)證知名度不斷提高，政府部門廣泛關(guān)注，但仍存在以下問(wèn)題尚需改進(jìn)。

4.1 品質(zhì)數(shù)據(jù)資料有限

大部分農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)跟蹤監(jiān)測(cè)資料較少，缺乏長(zhǎng)時(shí)間序列的品質(zhì)資料。付芳婧等[14]對(duì)藍(lán)莓開展氣候品質(zhì)認(rèn)證時(shí)，僅應(yīng)用2014年8月花芽分化期到2015年7月果實(shí)生長(zhǎng)期一次生長(zhǎng)季數(shù)據(jù)，未進(jìn)行模型驗(yàn)證與更正，無(wú)法確保模型的可重復(fù)性和精準(zhǔn)度；武強(qiáng)等[12]利用2009—2019年共11年氣象資料開展氣候品質(zhì)認(rèn)證，但品質(zhì)成分跟蹤監(jiān)測(cè)資料有限，不利于影響機(jī)制的深入研究；陳惠等[13]因青棗品質(zhì)資料有限，未能開展品質(zhì)與氣象災(zāi)害的相關(guān)性研究，評(píng)價(jià)模型也未將氣象災(zāi)害納入其中，影響了模型的準(zhǔn)確性。因此在分析氣候條件對(duì)品質(zhì)的影響時(shí)，可與當(dāng)?shù)匮芯吭夯蚍N植基地建立長(zhǎng)效合作機(jī)制，持續(xù)積累品質(zhì)資料，并在初步建立模型后再次進(jìn)行應(yīng)用驗(yàn)證分析，不斷完善模型，提高品質(zhì)評(píng)價(jià)技術(shù)的精細(xì)化、精準(zhǔn)度和科學(xué)性。

4.2 人才、資金保障不足

縣級(jí)氣象部門是與農(nóng)產(chǎn)品種植戶聯(lián)系最為密切的部門，但農(nóng)業(yè)氣象專業(yè)人員欠缺，難以開展科學(xué)研究[18]；同時(shí)缺乏長(zhǎng)效的經(jīng)費(fèi)來(lái)源，專家指導(dǎo)、技術(shù)研究難以持續(xù)推進(jìn)。應(yīng)建立省市縣氣象部門暢通的溝通機(jī)制、與農(nóng)業(yè)農(nóng)村局、林業(yè)局等部門的常態(tài)化合作機(jī)制，在專業(yè)指導(dǎo)下開展相關(guān)研究，并以省市級(jí)項(xiàng)目為支撐提供資金保障。

4.3 認(rèn)證知名度不高

氣候品質(zhì)認(rèn)證仍處于探索發(fā)展階段，尚未融入我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證體系，在品牌宣傳和推廣方面有所欠缺[19]。應(yīng)建立國(guó)家-省-市-縣自上而下的統(tǒng)一管理機(jī)制，充分利用電視、廣播、微信、網(wǎng)絡(luò)等融媒體平臺(tái)，采取線上線下多種形式的全方位宣傳，提高氣候品質(zhì)認(rèn)證的知名度和社會(huì)認(rèn)可度。