洛南核桃氣候品質(zhì)認(rèn)證方法研究

胡曉黎，張鴻雁，趙小寧，李曉靜，雷 蕾

(1.商洛市氣象局，陜西商洛 726000；2. 陜西省氣象局秦嶺和黃土高原生態(tài)環(huán)境氣象重點實驗室，西安 710016)

洛南位于陜西省東南部，商洛東北部，屬于暖溫帶氣候，立體氣候資源豐富。受秦嶺庇護，具有冬無嚴(yán)寒、夏無酷暑、雨熱同季的氣候特點，是中國核桃優(yōu)質(zhì)產(chǎn)區(qū)，距今已有上千年的核桃種植歷史。為有效提高洛南核桃的品牌影響力和產(chǎn)品附加值，開展核桃氣候品質(zhì)認(rèn)證具有一定的現(xiàn)實意義。

國內(nèi)外學(xué)者開展了臍橙、獼猴桃、蘋果等果品的氣候品質(zhì)認(rèn)證[1-3]。許多學(xué)者也開展了核桃適宜性區(qū)劃、核桃凍害指標(biāo)、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)及核桃病蟲害[4-6]等方面的研究，但在核桃氣候品質(zhì)認(rèn)證指標(biāo)、模型建立上研究的人較少。本文利用氣象觀測資料和核桃物候期觀測資料，通過分析洛南核桃品質(zhì)與發(fā)育期氣象條件的關(guān)系，借鑒國內(nèi)學(xué)者有關(guān)農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證模型、認(rèn)證指標(biāo)等方面的研究成果[8-10]，建立洛南核桃氣候品質(zhì)認(rèn)證模型，確定認(rèn)證等級標(biāo)準(zhǔn)，獲得洛南核桃氣候品質(zhì)認(rèn)證方法，有助于提升洛南核桃產(chǎn)業(yè)效益。

1 資料來源

洛南縣屬于核桃最佳適生區(qū)，全縣共分布有區(qū)域自動氣象站42個，基本覆蓋全縣主要核桃種植園區(qū)。洛南核桃氣候品質(zhì)認(rèn)證氣象資料來源于認(rèn)證品種周邊氣象觀測站點，氣象要素包括氣溫、降水、日照、氣溫日較差等。年平均值為1981—2010年30 a統(tǒng)計平均值。

2 洛南核桃氣候品質(zhì)認(rèn)證模型

根據(jù)《農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證技術(shù)規(guī)范》QX/486—2019，以及陜西省氣象局、陜西省果業(yè)管理局制定的《陜西省果品氣候品質(zhì)認(rèn)證辦法(試行)》，結(jié)合前人對我國農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證的研究成果[7-10]，同時依據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[11-15]，并在征求商洛核桃研究所專家意見的基礎(chǔ)上，綜合分析核桃產(chǎn)量及品質(zhì)與當(dāng)年氣候條件和管理水平的相關(guān)性，以加權(quán)評分方式建立洛南核桃氣候品質(zhì)認(rèn)證模型(認(rèn)證模型中各分公式的建立同樣采取此方法)。

W=0.3X1+0.6X2+0.1X3。

(1)

式中，W表示認(rèn)證得分，X1表示生產(chǎn)地氣候適宜性指標(biāo)，X2表示當(dāng)年生長氣候條件，X3代表生產(chǎn)企業(yè)管理條件指標(biāo)。根據(jù)W得分大小，將認(rèn)證得分劃分為特優(yōu)、優(yōu)、良、一般四個等級(見表1)。

表1 洛南核桃氣候品質(zhì)認(rèn)證評定等級標(biāo)準(zhǔn)

2.1 洛南核桃氣候適宜性指標(biāo)

根據(jù)商洛核桃氣候適宜性區(qū)劃成果[12]，結(jié)合洛南氣候特征，及各氣候因子對核桃產(chǎn)量、品質(zhì)形成的影響權(quán)重，選擇年平均氣溫、年平均降水量、無霜期、年日照時數(shù)、年極端最低氣溫及海拔高度作為洛南核桃氣候適宜性評價指標(biāo)，將洛南核桃氣候適生區(qū)劃分為適宜區(qū)、次適宜區(qū)及不適宜區(qū)。根據(jù)氣候因子影響程度賦予權(quán)重，建立氣候適宜性指標(biāo)X1評分公式及評分標(biāo)準(zhǔn)。

X1=0.2X11+0.2X12+0.2X13+
0.2X14+0.1X15+0.1X16。

(2)

式中，X11表示年平均溫度，X12表示年降水量，X13表示海拔高度，X14表示年日照時數(shù)，X15表示極端最低氣溫，X16表示無霜期天數(shù)。各指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 洛南核桃氣候適宜性指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)

2.2 洛南核桃生長氣候條件指標(biāo)

2.2.1 關(guān)鍵生育期氣候指標(biāo) 核桃從受精到堅果成熟大約需要130 d左右，生長周期分為萌芽期、展葉期、開花期、果實硬核期和果實成熟期。氣象條件對于核桃產(chǎn)量及品質(zhì)形成有重要作用。洛南核桃3月上中旬進入萌芽期，下旬進入展葉期，氣溫對于春季核桃發(fā)芽出梢影響較大，低溫會嚴(yán)重影響核桃的正常生長；此時水分供應(yīng)不足，可能導(dǎo)致幼苗成長緩慢。4月中下旬進入開花期，倒春寒和晚霜凍可能造成花期凍害，嚴(yán)重影響核桃產(chǎn)量和品質(zhì)形成；6月進入果實膨大期，在坐果和果實成長期間，充足的水分供應(yīng)尤為重要，供水不足會引起落果，核仁不飽滿，不利于營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和積累，影響產(chǎn)量和品質(zhì)；7月中旬到8月中旬，洛南核桃進入果實發(fā)育的油脂迅速轉(zhuǎn)化期，即滿瓤灌油期，溫度是主要的影響因子，如遇高溫天氣，可能引起果實灼傷，影響后期成熟。8月下旬進入果實成熟采收期，采前供水均勻、光照充足，果實產(chǎn)量高、品質(zhì)好；臨近成熟期雨水頻繁，可引起果皮裂開，殼內(nèi)的果仁變黑、發(fā)霉等，影響核桃的品質(zhì)。

通過分析核桃生長期內(nèi)各階段受氣象要素影響程度，選取生育期≥10 ℃積溫、降水量、日照時數(shù)距平，萌芽到展葉期氣溫、降水，開花期極端最低氣溫，果實膨大期降水量，果實滿瓤灌油期高溫日數(shù)作為氣候影響因子，并根據(jù)影響程度賦予權(quán)重，建立關(guān)鍵生育期氣候指標(biāo)α評分公式及評分標(biāo)準(zhǔn)。

α=0.15α1+0.15α2+0.2α3+0.15α4+
0.15α5+0.2α6。

(3)

式中，α1表示萌芽到展葉期平均氣溫；α2表示萌芽到展葉期降水量；α3表示4月日極端最低氣溫；α4表示6月降水量；α5表示7—8月日最高氣溫≥35 ℃日數(shù)；α6表示3—8月≥10 ℃積溫、降水量及日照時數(shù)距平百分率。評分標(biāo)準(zhǔn)見表3。

2.2.2 氣象災(zāi)害 根據(jù)核桃生長發(fā)育特點，其生育期內(nèi)的主要氣象災(zāi)害有萌芽期春季干旱(4月)、開花期低溫凍害、果實硬核期高溫伏旱和成熟采收期連陰雨。根據(jù)洛南氣象災(zāi)害特點，運用統(tǒng)計分析及經(jīng)驗估算氣象災(zāi)害對核桃生長的影響程度，賦予權(quán)重，建立氣象災(zāi)害β評分公式和標(biāo)準(zhǔn)。

β=0.2×(0.4β1+0.3β2+0.1β3+0.2β4)。

(4)

式中，β1表示花期凍害，β2表示春季干旱，β3為高溫伏旱，β4為采收前連陰雨。評分標(biāo)準(zhǔn)見表4。

表3 洛南核桃關(guān)鍵生育期氣候指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)

表4 洛南核桃氣象災(zāi)害評分標(biāo)準(zhǔn)

2.2.3 生長氣候條件指標(biāo) 從核桃生長氣象因素有利條件和不利條件兩個方面考慮，建立生長氣候條件指標(biāo)X2評分公式。

X2=α-β。

(5)

2.3 生產(chǎn)企業(yè)管理條件指標(biāo)

人為管理水平和栽培技術(shù)、產(chǎn)地環(huán)境等對核桃生長及產(chǎn)量形成有一定影響，根據(jù)企業(yè)管理人員提供的多年管理數(shù)據(jù)，采用經(jīng)驗分析法，對各影響因子賦予相應(yīng)權(quán)重，建立核桃生產(chǎn)企業(yè)管理條件指標(biāo)評分公式。

X3=0.4γ1+0.3γ2+0.2γ3+0.1γ4。

(6)

式中，γ1表示產(chǎn)地種植環(huán)境條件；γ2表示標(biāo)準(zhǔn)化的種植技術(shù)規(guī)范；γ3表示核桃質(zhì)量安全技術(shù)規(guī)范；γ4表示核桃品質(zhì)抽查結(jié)果。此項評分由品質(zhì)認(rèn)證工作人員實地考查，并進行分項打分，匯總計算后為指標(biāo)得分。

3 洛南核桃氣候品質(zhì)認(rèn)證應(yīng)用實例分析

3.1 認(rèn)證區(qū)域和認(rèn)證產(chǎn)品概況

2021年，對洛南縣長勝農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易有限公司核桃果品開展核桃氣候品質(zhì)認(rèn)證，該公司核桃生產(chǎn)基地核桃種植面積1 300 m2，位于洛南縣永豐鎮(zhèn)，海拔高度670 m，基地土壤肥沃，地型平坦開闊，水源充足，無工業(yè)和生活垃圾污染，栽培管理規(guī)范，核桃種植和管理嚴(yán)格執(zhí)行商洛市《農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量無公害安全要求》、《綠色食品產(chǎn)地環(huán)境技術(shù)條件》、《綠色食品農(nóng)藥使用準(zhǔn)則》等要求。園區(qū)生長的核桃外形圓潤，果仁飽滿、口感濃香、有機成分含量高。

3.2 認(rèn)證地2021年主要生育期氣候條件分析

洛南縣氣象觀測站是距永豐鎮(zhèn)核桃生產(chǎn)基地最近的氣象觀測站點，距離10 km，故該基地核桃生育期氣象要素選用洛南縣氣象觀測站氣象資料。2021年3月上中旬核桃普遍進入萌芽期，下旬開始展葉，期間平均氣溫8.8 ℃，與歷年同期比偏高3.0 ℃，極端最低氣溫-3.4 ℃，偏高8.0 ℃；降水量23.5 mm，與歷年同期比偏少31.7%；日照時數(shù)偏多。光、水、熱條件匹配較好。核桃開花期集中在4月中下旬，極端最低氣溫3.8 ℃(出現(xiàn)在4月9日)，花期沒有出現(xiàn)明顯的大范圍霜凍天氣，有利于核桃開花坐果。6月果實膨大期氣溫、光照適宜，降水略偏少。由于前期雨水多，果園墑情較好，果實生長較快。7月中旬—8月中旬進入滿瓤灌油期 ，平均氣溫偏高，但沒有出現(xiàn)階段性高溫伏旱天氣，核桃生長正常。8月下旬采收期，基地16—22日出現(xiàn)7 d連陰雨天氣，降水量83.7 mm，較常年同期偏多2倍，日照偏少18 h，但此時大部分核桃已采收并烘烤，影響不大。核桃生產(chǎn)基地2021年關(guān)鍵生育期(3—8月)≥10 ℃活動積溫3 065.4 ℃·d，偏多177.3 ℃·d；日照時數(shù)967.8 h，偏少7.7%；總降水量662.5 mm，偏多38.3%。

3.3 認(rèn)證企業(yè)生產(chǎn)管理條件分析

品質(zhì)認(rèn)證工作人員及專家在基地實地調(diào)查，對種植環(huán)境條件、標(biāo)準(zhǔn)化的種植技術(shù)規(guī)范及核桃質(zhì)量安全技術(shù)規(guī)范進行評分，并選取基地不同方位樹木果實進行抽查檢驗，該基地種植管理水平較高，質(zhì)量抽查合格，總體評分90分。

3.4 認(rèn)證地認(rèn)證結(jié)果

按照洛南氣候品質(zhì)認(rèn)證各因子評分標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)洛南核桃氣候品質(zhì)認(rèn)證模型公式，計算得出洛南縣長勝農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易有限公司2021年核桃氣候品質(zhì)認(rèn)證總得分為93.1分，認(rèn)證區(qū)域內(nèi)核桃氣候品質(zhì)等級為特優(yōu)。

4 結(jié)論與討論

(1)利用洛南站30年氣象觀測資料和核桃生育期觀測資料統(tǒng)計分析，選擇了對核桃產(chǎn)量和品質(zhì)影響較大的16項氣象因子做為認(rèn)證指標(biāo)并量化分級，以加權(quán)評分方式建立了認(rèn)證模型，對洛南長勝農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易有限公司永豐核桃基地2021年核桃果品進行了氣候品質(zhì)認(rèn)證，認(rèn)證結(jié)果為“特優(yōu)”。

(2)核桃生長是一個復(fù)雜的過程，受外圍環(huán)境影響較大，在核桃產(chǎn)量和品質(zhì)形成中，上一年的氣候條件，果園管理水平、基礎(chǔ)設(shè)施，災(zāi)害防御能力，地力、肥力及人為因素等都對其有直接或間接影響。因此，氣候品質(zhì)認(rèn)證模型建立時應(yīng)綜合考慮各種因素的相互影響，并根據(jù)影響程度賦予相應(yīng)的權(quán)重，今后將逐步補充完善。

(3)氣候品質(zhì)認(rèn)證應(yīng)當(dāng)與綠色無公害、有機認(rèn)證、地理標(biāo)識等有效結(jié)合，形成一標(biāo)多能、一標(biāo)多用，以提高認(rèn)證的科技含量和多部門工作的融合，為企業(yè)或產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供含金量更高的服務(wù)。