宜昌溫州蜜柑果實膨大與氣象條件的關系

摘要：為提高溫州蜜柑（Citrus reticulata ‘Unshiu’）果實膨大期間氣象服務的針對性，利用宜昌市夷陵區(qū)氣象局1995—2016年柑橘和氣象觀測資料，分析了尾張、龜井溫州蜜柑果實膨大規(guī)律及其與氣象條件的關系。運用Logistic函數(shù)模擬并一階求導，得到了歷年果實體積增長量峰值及出現(xiàn)時間。篩選氣象因子，研究建立了尾張、龜井溫州蜜柑果實增長量峰值回歸方程，分析了可采成熟期果實大小與采前主要氣象要素的相關性，梳理了典型年份果實膨大期主要氣象災害，研究表明，盛夏前低溫陰雨天氣及盛夏至秋季高溫干旱是宜昌溫州蜜柑果實膨大的主要氣象障礙。

關鍵詞：溫州蜜柑（Citrus reticulata ‘Unshiu’）；果實膨大；氣象條件；宜昌市

中圖分類號：S666.1；S162.5+5" " " " "文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2023）06-0106-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.06.019

Relationship between fruit enlargement of Yichang satsuma mandarin and

meteorological conditions

YANG Xiao-ling1， YANG Yan-li1， LIU Yun-peng1， LI Hao-ran2， CHEN Shi-lin3

（1.Yiling District Meteorological Bureau of Yichang City， Yichang" 443100， Hubei， China； 2.Yichang Meteorological Bureau， Yichang" 443000， Hubei， China； 3. Yiling District Agricultural and Rural Bureau， Yichang" 443100， Hubei， China）

Abstract： In order to improve the pertinence of meteorological service during the fruit enlargement of satsuma mandarin， orange and meteorological observation data of Yiling District Meteorological Bureau from 1995 to 2016 were used to analyze the laws of fruit enlargement and its relationship with meteorological conditions in Weizhang and Guijing satsuma mandarin. By using Logistic function simulation and first order derivation， the peak and occurrence time of fruit volume growth over the years were obtained. Meteorological factors were screened to establish fruit growth peak regression equations of Weizhang and Guijing satsuma mandarin. The correlation between the fruit size at harvest and the main meteorological factors before harvest was analyzed. The main meteorological disasters during the fruit enlargement period in typical years were sorted out. The results showed that， low temperature， cloudy and rainy weather before midsummer and high temperature and drought from midsummer to autumn were the main meteorological disasters during fruit enlargement of Yichang satsuma mandarin.

Key words：satsuma mandarin（Citrus reticulata ‘Unshiu’）； fruit enlargement； meteorological condition； Yichang City

宜昌是中國溫州蜜柑（Citrus reticulata ‘Unshiu’）重要的主產(chǎn)區(qū)之一［1］，全市種植面積達近7萬hm2，年產(chǎn)量超過240萬t。目前對溫州蜜柑果實生長與氣象條件關系的研究較多［2-6］，年際間氣候差異對果實生長影響十分明顯，一方面，氣溫是溫州蜜柑果實迅速膨大期的關鍵影響因素［7-10］，氣溫高于30 ℃，氣溫與果實體積增量負相關［11］；另一方面，水分供給條件是造成溫州蜜柑果實膨大異常的主要原因［12，13］，其次為高溫和寡照［14］。不同地區(qū)影響溫州蜜柑果實膨大的主要氣象因子和關鍵影響時段亦有所不同［15， 16］，利用多年來積累的柑橘氣象觀測資料［17，18］，分析氣象條件對宜昌溫州蜜柑果實生長的影響，有助于趨利避害，促進區(qū)域溫州蜜柑的栽培管理。同時，便于氣象為農(nóng)服務有的放矢，在溫州蜜柑關鍵生育時期，做好氣象監(jiān)測、預警服務工作。

1 資料與方法

氣象觀測資料、柑橘觀測資料均來自宜昌市夷陵區(qū)氣象局。氣象觀測站與柑橘觀測地段直線距離500 m以內(nèi)，具有平行觀測條件。本研究選用1995—2016年氣象、柑橘（尾張、龜井）平行觀測資料，進行溫州蜜柑果實膨大與氣象條件的相關性分析。

測試溫州蜜柑品種尾張屬于中熟溫州蜜柑、龜井屬于早熟溫州蜜柑，品種差異性明顯。第一次生理落果結(jié)束后至可采成熟期，每10 d測試一次果實縱徑（A）和橫徑（B）。用V=（3/4）πr3（式中，r=（A+B）/4）計算歷年各旬果實體積及采收時果實的體積大小，用Logistic函數(shù)模擬溫州蜜柑果實體積增長狀況［19］。

利用1995—2016年6—7月逐旬平均氣溫（T）、平均最高氣溫（TM）、平均最低氣溫（Tm）、降水量（R）、相對濕度（U）、日照時數(shù)（S）等氣象觀測資料，篩選與溫州蜜柑果實迅速膨大期體積增長量峰值（Vmax）及出現(xiàn)時間（Vmax（t））相關性好、生物學意義明確的氣象因子。采用統(tǒng)計方法構(gòu)建溫州蜜柑果實迅速膨大期氣象因子回歸數(shù)學模型。

分析采前果實大小與盛夏至秋季主要氣象要素的相關性，典型分析溫州蜜柑觀測記錄的果實膨大期突出氣象災害，研究影響宜昌溫州蜜柑果實膨大的主要氣象因素和關鍵時段。

2 溫州蜜柑果實膨大動態(tài)曲線擬合與迅速膨大期確認

整理溫州蜜柑第一次生理落果結(jié)束后至可采成熟期各旬果實體積數(shù)據(jù)，運用Logistic函數(shù)逐年模擬尾張溫州蜜柑（1995—2004年）、龜井溫州蜜柑（2005—2016年）果實體積增長狀況，得到宜昌溫州蜜柑果實膨大Logistic函數(shù)擬合模型V=a/（1+be-cx） （相關系數(shù)0.993～0.999），函數(shù)擬合效果較好，具有“S”曲線規(guī)律特征。

對Logistic擬合函數(shù)求一階導數(shù)Vmax=abce-cx/（1+be-cx）2，逐年計算最大值，可得出1995—2016年溫州蜜柑果實迅速膨大期體積增長量峰值Vmax及對應時間Vmax（t）（表1）。由此可見，溫州蜜柑果實膨大體積增長量峰值品種間、年際間差異明顯。尾張溫州蜜柑果實體積增長量峰值Vmax位于0.466～1.291 cm3（平均0.913 cm3），迅速增長期Vmax（t）出現(xiàn)在9月上旬前后（最早8月22日，最晚9月15日，平均9月4日）。龜井溫州蜜柑果實體積增長量峰值Vmax位于0.567～1.429 cm3（平均1.096 cm3），迅速增長期Vmax（t）出現(xiàn)在8月中旬前后（最早8月5日，最晚9月8日，平均8月19日）。體積增長量峰值Vmax均與峰值出現(xiàn)時間Vmax（t）的早晚無關。

宜昌溫州蜜柑果實體積增長量峰值Vmax與可采成熟期果實大小相關系數(shù)分別為尾張0.973 7、龜井0.932 2；計算尾張溫州蜜柑增長量峰值出現(xiàn)時間Vmax（t）時果實體積和可采成熟期果實體積平均值分別為51.2、85.6 cm3，龜井分別為67.5、113.5 cm3，增長量峰值期果實體積分別占開采成熟期體積的59.8%、59.5%，說明溫州蜜柑果實體積增長量峰值Vmax及出現(xiàn)時間Vmax（t）對成熟時的果實大小尤為關鍵。

3 主要氣象環(huán)境條件與溫州蜜柑果實膨大的關系

3.1 宜昌溫州蜜柑果實迅速膨大時期氣象因子分析

計算溫州蜜柑果實增長量峰值Vmax及出現(xiàn)時間Vmax（t）與6—7月逐旬平均氣溫（T）、平均最高氣溫（TM）、平均最低氣溫（Tm）、降水量（R）、相對濕度（U）、日照時數(shù)（S）等氣象要素的相關系數(shù)，篩查出主要氣象因子，進而分別進行多因子回歸分析（表2）。

由表2可見，影響溫州蜜柑果實體積增長量峰值Vmax及出現(xiàn)時間Vmax（t）的氣象因子主要是降水量、日照時數(shù)、相對濕度、平均最高氣溫，由于品種熟性的不同，主要氣象因子影響時段不一致，尾張溫州蜜柑Vmax及Vmax（t）氣象因子主要影響時段位于6月上中旬及7月中下旬，龜井溫州蜜柑氣象因子影響時段相對集中，位于6月下旬至7月中旬。

6月上中旬降水少、7月中旬降水多、7月下旬日照時數(shù)多不利于尾張溫州蜜柑果實膨大，而7月上中旬降水量多、相對濕度大不利于龜井溫州蜜柑果實膨大，總體來看，7月上中旬陰雨潮濕天氣不利于溫州蜜柑果實膨大。

3.2 宜昌溫州蜜柑采前果實膨大氣象因子分析

宜昌多年平均于7月中旬出梅后進入盛夏季節(jié)，考慮盛夏至秋季溫州蜜柑果實膨大期內(nèi)氣象因子的影響，對溫州蜜柑可采成熟期果實大小與采前（7月中旬至10月上旬）逐旬平均氣溫（T）、平均最高氣溫（TM）、平均最低氣溫（Tm）、降水量（R）、相對濕度（U）、日照時數(shù)（S）等氣象要素進行相關性分析。由表3可見，7月中旬的低溫陰雨天氣及盛夏至秋季高溫烈日、干燥天氣不利于溫州蜜柑果實膨大，8—9月降水量少不利于尾張溫州蜜柑果實膨大，而降水量對龜井溫州蜜柑影響比較復雜，正負相關參半。

綜合以上結(jié)果，盛夏前（主要是7月上中旬）低溫陰雨及盛夏至秋季高溫干旱是宜昌溫州蜜柑果實膨大的主要氣象障礙。

4 宜昌溫州蜜柑果實膨大期間的主要氣象災害

梳理1995—2016年柑橘觀測記載的果實膨大期間突出氣象災害（表4），發(fā)現(xiàn)5月中旬至6月中旬的高溫干旱、6月下旬至7月中旬的低溫寡照、7月至9月的高溫干旱對溫州蜜柑果實膨大不利，其中盛夏至秋季的高溫干旱對果實體積增長的負面影響最明顯，盛夏前的低溫寡照天氣次之。

5 小結(jié)

宜昌尾張、龜井溫州蜜柑果實膨大體積增長量峰值品種間、年際間差異明顯，迅速增長期出現(xiàn)時間Vmax（t）分別出現(xiàn)在9月上旬前后和8月中旬前后。影響溫州蜜柑果實體積增長量峰值Vmax及出現(xiàn)時間Vmax（t）的氣象因子主要是降水量、日照時數(shù)、相對濕度、平均最高氣溫，主要影響時段尾張為6月上中旬及7月中下旬，龜井為6月下旬至7月中旬。盛夏前（主要是7月上中旬）低溫陰雨、盛夏至秋季高溫干旱是宜昌溫州蜜柑果實膨大的主要氣象障礙。1995—2016年柑橘觀測記載的果實膨大期間突出氣象災害，與果實膨大期間的氣象要素相關分析吻合，同樣是發(fā)生頻次較高的高溫干旱和關鍵時期的陰雨寡照。

本研究僅從氣候的角度分析了宜昌溫州蜜柑果實膨大與氣象環(huán)境條件的關系，對影響宜昌溫州蜜柑果實膨大氣象因子一般規(guī)律有所認識。宜昌溫州蜜柑果實膨大的不同階段對氣象條件要求有所不同，不同品種也存在較大差異。不同品種、不同果實膨大階段的氣溫、降水、日照等氣象要素的適宜條件以及宜昌相應的天氣氣候特征，還有待結(jié)合生產(chǎn)實際進行進一步的研究。

參考文獻：

［1］ 鄭文艷， 謝合平. 湖北：宜昌夷陵特早熟溫州蜜柑銷售順暢［J］.中國果業(yè)信息， 2018（9）：50.

［2］ 葉美德，汪 鐸. 溫州蜜柑果實生長動態(tài)特征及影響因子的分析［J］.生態(tài)學雜志，1990， 9（5）：22-25.

［3］ 李振輪，謝德體. 柑橘生長與生態(tài)因子的關系研究進展［J］.中國農(nóng)學通報， 2003， 19（6）：181-184.

［4］ 李耀先，莫 新， 符 合. 柑橙果實膨大與氣象條件的關系［J］.廣西科學院學報， 1993， 9（1）：19-24.

［5］ 謝遠玉，賴曉樺，陳 穎，等. 柑橘果實生長與生態(tài)氣象條件的關系［J］.華中農(nóng)業(yè)大學學報， 2009， 28（2）：222-225.

［6］ 蔣運志，張國秀，夏小曼，等.柑桔果實膨大與氣象條件的關系［J］.北方園藝， 2009（12）：93-95.

［7］ 沈兆敏， 何天富， 謝治銀. 我國北緣地區(qū)氣溫對柑桔產(chǎn)量、品質(zhì)的影響［J］.農(nóng)業(yè)氣象， 1982（2）： 42-44.

［8］ 中川行夫， 真子正史， 原節(jié)生. 氣象對溫州蜜柑抽花、生理落果、果實增大的影響［J］. 廣西氣象， 1985（3）：39-42.

［9］ 周蕾芝， 林葆威. 溫州蜜柑果實生長與氣象條件的關系研究［J］.中國柑桔， 1990， 19（1）：14-15.

［10］ 余伏森，任三學.溫州蜜柑果實生長、品質(zhì)與氣象條件的關系［J］.氣象， 1991， 20（1）：13-17.

［11］ 謝遠玉， 賴曉樺， 朱凌金， 等. 氣象條件對柑桔果實膨大速度的影響［J］.中國農(nóng)業(yè)氣象， 2007， 28（4）：406-408.

［12］ 金志鳳， 陳先清， 張昌記. 夏季高溫干旱對溫州蜜柑果實生長的影響［J］.中國農(nóng)業(yè)氣象， 2005， 26（3）：184-186.

［13］ 唐廣田， 鄒麗霞. 溫州蜜柑膨大速度與水分環(huán)境的關系［J］.氣象研究與應用， 2014， 35（3）：61-65.

［14］ 易 永， 李民華， 黃安鳳，等. 農(nóng)業(yè)氣象條件對溫州蜜柑果實膨大的影響［J］.湖南農(nóng)業(yè)科學， 2017（7）：77-80， 84.

［15］ 江愛良. 柑桔的生態(tài)氣候和我國亞熱帶山區(qū)的柑桔栽培問題［J］.生態(tài)學報， 1981， 1（3）：197-207.

［16］ 沈兆敏.柑桔與氣候［M］. 重慶：重慶出版社，1989.

［17］ 國家氣象局.農(nóng)業(yè)氣象觀測規(guī)范（下卷）［M］. 北京：氣象出版社，1993.

［18］ 楊永岐.農(nóng)業(yè)氣象中的統(tǒng)計方法［M］. 北京：氣象出版社，1983.

［19］ 王信理. 在作物干物質(zhì)積累的動態(tài)模擬中如何合理運用Logistic方程［J］. 農(nóng)業(yè)氣象， 1986（1）：16-21.

收稿日期：2022-05-05

基金項目：湖北省宜昌市夷陵區(qū)2021年度科技計劃項目（2021B-105）

作者簡介：楊曉玲（1989-），女，湖北宜昌人，工程師，主要從事農(nóng)業(yè)氣象服務工作，（電話）15871592335（電子信箱）807342030@qq.com；通信作者，楊艷麗，女，高級工程師，主要從事氣象服務工作，（電話）13872673819（電子信箱）23993452@qq.com。