基于實(shí)況調(diào)查的河北省桃幼果期凍害氣溫指標(biāo)

徐建芬，姜濤，李韜，王榮英，李月英，陳瑞敏*

（1.河北省桃氣象中心，河北 衡水 053000；2.衡水市氣象局，河北 衡水 053000；3.河北科技師范學(xué)院園藝科技學(xué)院，河北 秦皇島 066002）

2020 年4 月21～23 日我國(guó)北方出現(xiàn)大范圍寒潮低溫過(guò)程[1]，河北省平原到西部淺山區(qū)的國(guó)家基本氣象站最低氣溫降幅達(dá)10～16 ℃，平原區(qū)國(guó)家基本氣象站最低氣溫分別達(dá)到-0.1 ℃（廊坊市霸州）、-2 ℃（邢臺(tái)市新河）和-0.7 ℃（邢臺(tái)市新河）。

根據(jù)河北省桃氣象中心的桃物候期觀測(cè)，2020 年河北省大部分地區(qū)桃開(kāi)花期為3 月28 日～4 月15 日，4月下旬進(jìn)入幼果期，早于常年；北部唐山地區(qū)桃開(kāi)花始期在4月中旬，4 月23 日為開(kāi)花末期。此次寒潮低溫天氣是當(dāng)年河北省桃開(kāi)花期至幼果期最主要的低溫過(guò)程[2]。低溫出現(xiàn)后，河北省桃氣象中心收集最低氣溫?cái)?shù)據(jù)，持續(xù)跟蹤調(diào)查了不同區(qū)域桃受凍情況，以期了解氣象站最低氣溫與桃減產(chǎn)率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，旨為桃防災(zāi)防凍預(yù)警提供參考，還可為保險(xiǎn)公司精確承保、快速理賠的氣象指數(shù)保險(xiǎn)研究[3]提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 桃園凍害影響調(diào)查

2020 年4～12 月，通過(guò)微信、現(xiàn)場(chǎng)了解、電話、調(diào)查問(wèn)卷等方式，對(duì)衡水市的深州市、冀州區(qū)、桃城區(qū)、阜城縣和景縣，以及邯鄲市臨漳縣、保定市順平縣、唐山市樂(lè)亭縣等地的桃種植戶(hù)、種植園區(qū)林業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行調(diào)查，項(xiàng)目包括桃園位置、地理環(huán)境、桃品種、2020 年4 月21～23 日的物候期、低溫的影響、是否因凍害減產(chǎn)、減產(chǎn)程度等。主要獲得了11 個(gè)桃園樣本，其中，保定市順平縣域內(nèi)海拔高度有差異，桃園位于淺山區(qū)，海拔高度約130 m；其他桃園均位于平原區(qū)，縣（區(qū)）域內(nèi)海拔高度差異不大。根據(jù)減產(chǎn)率，將低溫凍害對(duì)桃產(chǎn)量的影響分為未減產(chǎn)（產(chǎn)量與往年差異不大）、輕度減產(chǎn)（減產(chǎn)10%～30%）、中度減產(chǎn)（減產(chǎn)40%～60%）和重度減產(chǎn)（70%及以上）4 種。

1.2 桃幼果期最低氣溫與凍害程度的關(guān)系

最低氣溫與果樹(shù)幼果期凍害程度有關(guān)[4]。調(diào)查中雖然了解到部分桃園的自測(cè)溫度，但數(shù)量少、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，不便直接用于分析。國(guó)家基本氣象站和區(qū)域氣象站（簡(jiǎn)稱(chēng)“區(qū)域站”） 觀測(cè)數(shù)據(jù)有質(zhì)量控制、缺失率低，經(jīng)常被用于農(nóng)業(yè)氣象研究[5]。因此，以桃園所在縣（區(qū)） 的國(guó)家基本氣象站和區(qū)域氣象站的最低氣溫為研究對(duì)象。最低氣溫?cái)?shù)據(jù)來(lái)自河北省氣象信息中心。

觀測(cè)環(huán)境對(duì)最低氣溫有比較明顯的影響[6]。調(diào)查2020 年4 月21～23 日距離桃園最近的氣象站及縣域內(nèi)氣溫最低氣象站的最低氣溫，發(fā)現(xiàn)在此次低溫過(guò)程中，當(dāng)距離桃園最近的氣象站位于農(nóng)田或果樹(shù)林區(qū)時(shí)，其最低氣溫為縣域內(nèi)最低或接近最低，低溫值與桃園因凍害減產(chǎn)率有比較直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系；當(dāng)距離最近的氣象站在較封閉院落中時(shí)，其最低氣溫在縣域內(nèi)偏高，一般情況下，與桃園減產(chǎn)率關(guān)系不明確。因此，以桃園所在縣（區(qū)）域內(nèi)氣象站最低氣溫代表桃園的低溫程度，總結(jié)縣域內(nèi)出現(xiàn)最低值氣象站的最低氣溫與桃園減產(chǎn)率的關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 桃園凍害程度

調(diào)查結(jié)果（表1）顯示，未發(fā)生凍害的桃園有2個(gè)，分別為邯鄲臨漳兵馬寨村桃園和衡水深州舊州村桃園。其中，邯鄲臨漳兵馬寨桃園品種為晚熟的寒露蜜，低溫出現(xiàn)時(shí)正處于幼果期，產(chǎn)量和收益均未受到明顯影響；衡水深州舊州村桃園品種為晚熟的深州蜜桃，低溫出現(xiàn)時(shí)正處于幼果期，沒(méi)有因凍害減產(chǎn)。進(jìn)一步調(diào)查發(fā)現(xiàn)，舊州村桃園鄰近縣城，鄰接道路，地勢(shì)偏高，近旁有大棚，降溫前進(jìn)行過(guò)澆灌。

表1 2020 年4 月21～23 日低溫對(duì)桃園的影響Table 1 Effects of low temperature on peach orchards from April 21-23，2020

輕度凍害的桃園有3 個(gè)，分別為唐山樂(lè)亭沙坨村桃園、衡水冀州西王鎮(zhèn)桃園和保定順平望蕊山莊桃園。其中，唐山樂(lè)亭沙坨村桃園品種為久保，低溫出現(xiàn)時(shí)正處于開(kāi)花末期，4 月下旬低溫后調(diào)查未發(fā)現(xiàn)明顯凍害，5 月底調(diào)查坐果正常，6 月調(diào)查結(jié)桃小，產(chǎn)量和收益受影響達(dá)20%左右；衡水冀州低溫出現(xiàn)時(shí)正是桃幼果期，受凍害影響不大，但西南部西王鎮(zhèn)的部分村有幼果凍黑，品種有早熟春美桃，減產(chǎn)20%左右；保定順平望蕊山莊桃園品種為京紅和久保等，低溫出現(xiàn)時(shí)正處于幼果期，因凍害減產(chǎn)約20%。

中度凍害的桃園有3 個(gè)，分別為衡水桃城侯劉馬村桃園、衡水阜城馬屯村桃園和張家橋村桃園。其中，衡水桃城侯劉馬村桃園品種為春雪和永蓮，低溫出現(xiàn)時(shí)，春雪處于幼果期，受凍50%左右，后期桃??；永蓮開(kāi)花期較春雪晚7 d 左右，其剛剛進(jìn)入幼果期，因凍害基本絕收。衡水阜城西部的馬屯村桃園品種為晚熟的映霜紅，低溫出現(xiàn)時(shí)處于幼果期，因凍害減產(chǎn)60%；東部的張家橋桃園品種為金秋紅蜜，低溫出現(xiàn)時(shí)處于幼果期，減產(chǎn)60%左右。

重度凍害的桃園有3 個(gè)，分別為衡水深州西馬莊桃園和喬劉辛莊桃園，以及衡水景縣潤(rùn)達(dá)公司桃園。其中，衡水深州西馬莊桃園品種為深州蜜桃，低溫出現(xiàn)時(shí)處于幼果期，因凍害減產(chǎn)90%；深州喬劉辛莊桃園品種為久保，低溫出現(xiàn)時(shí)處于幼果期，因凍害減產(chǎn)90%；衡水景縣潤(rùn)達(dá)公司桃園品種為晚熟冬桃映霜紅，低溫出現(xiàn)時(shí)處于幼果期，受凍導(dǎo)致減產(chǎn)70%以上。

2.2 不同凍害程度桃園的最低氣溫特征

2.2.1 未發(fā)生凍害桃園 離邯鄲市臨漳縣兵馬寨桃園最近的是兵馬寨村氣象站，距其約0.9 km，為位于農(nóng)田的區(qū)域站，4 月21～23 日最低氣溫分別為5.8、3.5和1.2 ℃（表2），該站氣溫為縣域內(nèi)最低（表3）。離衡水深州市深州鎮(zhèn)舊州村桃園最近的是深州國(guó)家基本氣象站，距其約1.7 km，位于縣城區(qū)，4 月21～23 日最低氣溫分別為5.9、3.9 和4.7 ℃，氣溫明顯偏高；而縣域內(nèi)氣象站最低氣溫接近-3 ℃，與其差異較大。

表2 距離桃園最近的氣象站點(diǎn)特征及最低氣溫Table 2 Characteristics and minimum temperature of the nearest meteorological stations to peach orchard

表3 桃園所在縣（區(qū)）出現(xiàn)最低值的氣象站點(diǎn)特征及最低氣溫Table 3 Characteristics and minimum temperature of meteorological stations with minimum values in the county（district） where peach orchard is located

可以看出，未發(fā)生凍害桃園的最低氣溫特征有2種：4 月21～23 日，桃園所在縣域內(nèi)氣象站單日最低氣溫＞1 ℃，另外2 d 的最低氣溫均＞3 ℃，幼果期桃沒(méi)有發(fā)生凍害；縣域內(nèi)有最低氣溫接近-3 ℃的區(qū)域站，但桃園鄰接最低氣溫3.5 ℃以上的城區(qū)，受城市熱島效應(yīng)的影響[7，8]，又疊加了道路附近空氣擾動(dòng)不利氣溫下降、地勢(shì)偏高冷空氣不易堆積、建筑物遮擋減輕低溫程度、澆灌后土壤含水量增加等不利降溫因素的影響[9～11]，使該桃園最低氣溫高于縣域內(nèi)其他桃園。推測(cè)該桃園最低氣溫基本在1 ℃以上，因而幼果期桃沒(méi)有明顯凍害。

2.2.2 輕度凍害桃園 離唐山樂(lè)亭沙坨村桃園最近的是羅各莊小學(xué)區(qū)域氣象站，距其約3.4km，4 月21～23 日最低氣溫分別為3.7、0.5 和4.1 ℃；縣域內(nèi)最低氣溫區(qū)域站距其約10.7 km，位于龐各莊小學(xué)，22 日最低氣溫為0.2 ℃，另外2 d 最低氣溫均在2 ℃以上，即縣域內(nèi)最近和最低氣溫氣象站的最低氣溫均為0～1 ℃。離衡水市冀州區(qū)西王鎮(zhèn)桃園最近的是西王鎮(zhèn)氣象站，距其約3.3 km，為位于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的區(qū)域站，4 月21～23 日最低氣溫均在3 ℃以上；縣域內(nèi)最低氣溫站徐莊鄉(xiāng)站距其約17.7 km，位于磚墻院落，最低氣溫除22 日為0.7 ℃外，其他日均在1.5 ℃以上，即距離最近氣象站的最低氣溫在3 ℃以上，縣域內(nèi)最低氣溫為0～1 ℃。離保定市順平縣望蕊山莊桃園最近的是北康關(guān)氣象站，距其約4 km，為位于村莊的區(qū)域站，4 月21～23日最低氣溫分別為2.6、1.1 和2.3 ℃；縣域內(nèi)最低氣溫區(qū)域站距其直線距離約24.7 km，位于海拔46 m的東閆家莊，與桃園海拔高度差約84 m，3 d 的最低氣溫分別為-0.6、0.8 和 1 ℃。根據(jù) GB/T 34412—2017[12]，縣域內(nèi)最低氣溫東閆家莊站與桃園海拔高度差在100 m 以?xún)?nèi)，與桃園具有氣候一致性，所以其氣溫值可以作為桃園氣溫的參考值，即距離最近氣象站的最低氣溫在1 ℃以上，而縣域內(nèi)最低氣溫為-1～0 ℃。

綜上所述，開(kāi)花末期和幼果期桃受到輕度凍害，減產(chǎn)10%～30%時(shí)，其共同特點(diǎn)是縣域內(nèi)氣象站單日最低氣溫為-1～1℃。這接近于2013 年4 月甘肅天水一次簡(jiǎn)易防霜棚試驗(yàn)中幼果期桃輕度受凍的0.4 ℃最低溫度[13]。

2.2.3 中度凍害桃園 離衡水桃城侯劉馬桃園最近的是大麻森鄉(xiāng)氣象站距其約2.2 km，為位于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的區(qū)域站，4 月 21～23 日最低氣溫分別為 6.6、1.9 和 4.0 ℃；該區(qū)最低氣溫站鄧莊鄉(xiāng)站距桃園約12.2 km，為位于郊外農(nóng)業(yè)園區(qū)較開(kāi)闊地的區(qū)域站，4 月21～23 日最低氣溫分別為1.5、-1.4 和-1.1 ℃。離衡水市阜城縣西部馬屯村桃園最近的是古城鎮(zhèn)氣象站，距其約4.5 km，為位于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的區(qū)域站，4 月21～23 日最低氣溫分別為2.3、-0.1 和0.3 ℃；縣西部最低氣溫站，東八里距其約9 km，為位于城鎮(zhèn)外較開(kāi)闊的水廠院內(nèi)區(qū)域站，21～23 日最低氣溫分別為 2.7、-1.3 和-1.6 ℃。離衡水阜城張家橋村桃園最近的是崔廟鎮(zhèn)氣象站，距其約 4.9 km，為位于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的區(qū)域站，4 月21～23 日最低氣溫分別為1.4、-1.1 和-0.5 ℃；縣東部最低氣溫區(qū)域站王集鄉(xiāng)站距其約9.7 km，位于鄉(xiāng)鎮(zhèn)邊緣較開(kāi)闊院落，為鐵欄桿圍墻，周邊多為樹(shù)木，4 月21～23 日最低氣溫分別為-0.3、-1.5 和-1.2 ℃。

綜上所述，幼果期桃出現(xiàn)中度凍害，減產(chǎn)40%～60%時(shí)，距離最近的氣象站最低氣溫可在1 ℃以上、-1～0 ℃、-2～0 ℃，但其共同特點(diǎn)是縣域內(nèi)氣象站的最低氣溫連續(xù)2 d 在-2～-1 ℃。由于不同品種桃對(duì)低溫的耐受程度不同[14]，同樣條件下，不耐凍、剛進(jìn)入幼果期的品種可造成重度凍害，接近絕收。

2.2.4重度凍害桃園 離衡水景縣潤(rùn)達(dá)公司桃園最近的是留府鄉(xiāng)站，距其約3.2 km，為村莊外的區(qū)域站，4 月21～23 日最低氣溫分別為1.3、-1.8 和-0.3℃；縣域內(nèi)最低氣溫站青蘭鄉(xiāng)站距其約15.5km，為位于野外樹(shù)林區(qū)的區(qū)域站，4 月21～23 日最低氣溫分別為 1.0、-2.2、-2.3 ℃。

4 月22～23 日，衡水深州西馬莊桃園自測(cè)溫度分別為-2 和-4 ℃，與其最近的是穆村鄉(xiāng)站，距其約0.7 km，位于蜜桃種植區(qū)，4 月21～23 日最低氣溫分別為-0.2、-2.3和-2.7 ℃。深州市喬劉辛莊桃園連續(xù)3 d 自測(cè)最低溫度為-5～-3℃，與其最近的是兵曹鄉(xiāng)站，距其約2km，為位于鄉(xiāng)小學(xué)的區(qū)域站，4 月21～23 日最低氣溫分別為2.0、-0.6和-0.1 ℃。深州縣域內(nèi)最低氣溫區(qū)域站唐奉鄉(xiāng)氣象站距西馬莊、喬劉辛莊分別約為15.2 和11.7 km，位于果樹(shù)區(qū)，在三面為鐵圍欄的較開(kāi)闊院中，3 d 的最低氣溫分別為-0.6、-2.4 和-2.8℃，其中22～23 日的最低氣溫為河北平原到淺山區(qū)氣象站的日最低值。

綜上所述，幼果期桃出現(xiàn)嚴(yán)重凍害，減產(chǎn)＞7%及以上時(shí)，距離最近的氣象站最低氣溫在-3～0 ℃，其共同特點(diǎn)是縣域內(nèi)氣溫最低氣象站連續(xù)2 d 最低氣溫低于-2 ℃。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

（1）當(dāng)沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的桃園氣溫時(shí)，對(duì)位于平原或淺山區(qū)的野外、遠(yuǎn)離建筑物的桃園，可使用縣（區(qū)）域內(nèi)出現(xiàn)最低氣溫氣象站的最低氣溫值作為桃園低溫程度的評(píng)價(jià)依據(jù)。

（2） 低溫過(guò)程中，縣域內(nèi)出現(xiàn)最低氣溫的氣象站，其最低氣溫均在1 ℃以上時(shí)，幼果期桃凍害不明顯，對(duì)產(chǎn)量沒(méi)有明顯影響；單日最低氣溫-1～1 ℃，幼果期桃出現(xiàn)輕度凍害，可因凍害減產(chǎn)10%～30%；最低氣溫連續(xù)2 d 在-2～-1 ℃，幼果期桃出現(xiàn)中度凍害，可因凍害減產(chǎn)40%～60%；最低氣溫連續(xù)2 d 低于-2 ℃，幼果期桃出現(xiàn)重度凍害，可因凍害減產(chǎn)70%或以上。

（3）當(dāng)桃園位于縣城區(qū)邊緣，距最低氣溫在3.5 ℃以上的城區(qū)氣象站2 km 以?xún)?nèi)，桃園具有地勢(shì)偏高、有建筑物遮擋、鄰接道路等不利出現(xiàn)低溫的環(huán)境因素，有過(guò)澆灌等人工干預(yù)降溫措施時(shí)，園區(qū)最低氣溫可基本在1 ℃以上，對(duì)幼果期桃凍害不明顯，對(duì)產(chǎn)量影響不大。當(dāng)縣（區(qū)）域內(nèi)氣象站最低氣溫連續(xù)2 d為-2～-1 ℃時(shí)，品種不耐凍且剛剛進(jìn)入幼果期的桃可出現(xiàn)重度凍害，減產(chǎn)70%以上甚至絕產(chǎn)。

3.2 討論

總結(jié)氣象站數(shù)據(jù)特征，可以充分利用氣象監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)系統(tǒng)，為桃農(nóng)提供更及時(shí)的服務(wù)；也可以有效降低農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)查勘定損成本，使多數(shù)農(nóng)戶(hù)在政策性農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)中得到更公平的待遇，有利于我國(guó)農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)的發(fā)展[17，18]。本文總結(jié)的桃開(kāi)花末期、幼果期-1～1 ℃的輕度凍害最低氣溫值高于相關(guān)文獻(xiàn)中桃花期-2.7 ℃和幼果期-1.1 ℃的受凍臨界溫度[15，16]，主要原因可能是在縣（區(qū)）域內(nèi)桃園的最低氣溫往往為最低[8]，氣象站最低氣溫高于桃園溫度值；調(diào)查樣本中，桃園的自測(cè)溫度低于氣象站最低氣溫也在一定程度上佐證了這一點(diǎn)。本次調(diào)查的桃園樣本數(shù)量有限，在河北省范圍內(nèi)分布不夠廣泛，有待今后進(jìn)一步積累樣本、訂正結(jié)果。盡管如此，通過(guò)這次低溫過(guò)程對(duì)桃凍害和產(chǎn)量影響的調(diào)查分析，還是得到了氣象站最低氣溫對(duì)以幼果期為主的桃因凍害減產(chǎn)率的初步結(jié)論，對(duì)農(nóng)業(yè)氣象人員進(jìn)行春季晚霜凍害預(yù)報(bào)預(yù)警、對(duì)桃農(nóng)主動(dòng)防御春季凍害以及桃氣象指數(shù)保險(xiǎn)產(chǎn)品制作[17，18]可以提供一定幫助和參考。