摘要""為合理利用氣候資源提高農(nóng)作物市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收,本文量化分析了安徽明光市綠豆生長(zhǎng)期內(nèi)的光、溫、水等氣候因子對(duì)作物品質(zhì)形成的貢獻(xiàn)度,基于氣象條件采用分層打分法建立綠豆氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)模型。結(jié)果表明,該地光溫條件適宜,有利于明綠1號(hào)綠豆播種、發(fā)芽生長(zhǎng);有一定的高溫?zé)岷?,不利于綠豆授粉、結(jié)莢,影響結(jié)實(shí)率。根據(jù)明光綠豆氣候品質(zhì)模型,結(jié)合生長(zhǎng)發(fā)育期的氣象條件,明光澗溪長(zhǎng)城家庭農(nóng)場(chǎng)綠豆氣候品質(zhì)認(rèn)證總得分為7.596,根據(jù)認(rèn)證等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),認(rèn)定該農(nóng)場(chǎng)種植的綠豆氣候品質(zhì)等級(jí)為Ⅱ級(jí)。研究成果為實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品“優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)”及氣候資源的可持續(xù)利用提供參考。
關(guān)鍵詞""綠豆;綠豆氣候品質(zhì)認(rèn)證;品質(zhì)評(píng)價(jià)模型;資源可持續(xù)利用
中圖分類號(hào)""S522 """"""文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼""A """"""文章編號(hào)""1007-7731(2025)07-0104-04
DOI號(hào)""10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.07.025
Evaluation and analysis of mung bean production climate factors in Mingguang City
JIANG Xiaowu """YU Hong
(Mingguang Meteorological Bureau, Mingguang 239400, China)
Abstract "To make reasonable use of climate resources to improve crop market competitiveness and promote agricultural yield and income, the contribution degree of climate factors such as light, temperature and water to crop quality formation quantitatively analyzed during the growing period of mung bean in Mingguang City, Anhui Province and a climate quality evaluation model based on meteorological conditions by using hierarchical scoring method was established. The results showed that the conditions of light and temperature were suitable, which was conducive to the sowing, germination and growth of Minglyu NO.1 mung bean. It has certain high temperature and heat damage, which was not conducive to pollination and pod formation of mung bean, and affects the seed setting rate. According to the climate quality model of Mingguang mung bean, combined with the meteorological conditions during the growth and development period, the total score of mung bean climate quality certification of Mingguang Jianxi Changcheng Family Farm was 7.596. According to the certification grade classification standard, the climate quality grade of mung beans grown on this farm was identified as Class Ⅱ. The research results provides a reference for realizing “high quality and high price” of agricultural products and sustainable use of climate resources.
Keywords "mung bean; mung bean climate quality certification; quality evaluation model; sustainable utilization of resources
氣候條件作為影響農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的自然因子,其波動(dòng)性和區(qū)域性特征對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量形成具有重要作用。近年來(lái),氣候品質(zhì)認(rèn)證技術(shù)(Climate quality certification,CQC)逐漸成為農(nóng)業(yè)氣象學(xué)與食品科學(xué)交叉領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。該技術(shù)通過(guò)量化分析農(nóng)作物生長(zhǎng)期內(nèi)的光、溫、水等氣候因子對(duì)品質(zhì)形成的貢獻(xiàn)度,建立基于氣象條件的品質(zhì)評(píng)價(jià)模型,為農(nóng)產(chǎn)品附加“氣候標(biāo)簽”,從而實(shí)現(xiàn)從“氣候資源優(yōu)勢(shì)”到“市場(chǎng)價(jià)值優(yōu)勢(shì)”的轉(zhuǎn)化。農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)是指由氣候條件決定的初級(jí)農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì),主要依據(jù)農(nóng)作物的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)與氣象條件密切相關(guān)這一理論,建立評(píng)價(jià)氣候條件的指標(biāo)和模型,綜合評(píng)價(jià)農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)等級(jí)。農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)指對(duì)氣候影響農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的優(yōu)劣等級(jí)進(jìn)行評(píng)定。目前,已有較多學(xué)者對(duì)多種農(nóng)作物品質(zhì)的氣候因子及其氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)等進(jìn)行了相關(guān)研究,如闞雨萌等[1]根據(jù)水稻氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和水稻氣候品質(zhì)模型分析,發(fā)現(xiàn)‘旗口老哥倆’富硒水稻生育期內(nèi)的氣候條件總體有利于水稻生長(zhǎng)發(fā)育。覃俊春等[2]整理分析了上林大米品質(zhì)與氣象條件的關(guān)系,篩選了氣候品質(zhì)認(rèn)證過(guò)程中的主要?dú)庀鬄?zāi)害,并結(jié)合氣候品質(zhì)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和各因子評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),發(fā)現(xiàn)在水稻生長(zhǎng)期間,光、溫、水條件匹配較好,認(rèn)證區(qū)域內(nèi)氣候好的大米產(chǎn)品等級(jí)為“優(yōu)”。高千惠等[3]分析紅薯品質(zhì)與氣象條件之間的關(guān)系,建立紅薯氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)模型,對(duì)氣象因子與紅薯品質(zhì)之間的關(guān)系進(jìn)行量化,其研究的紅薯氣候品質(zhì)認(rèn)證結(jié)果為“特優(yōu)”。汪天穎等[4]建立了丘陵山區(qū)黃桃氣候品質(zhì)等級(jí)評(píng)價(jià)模型,構(gòu)建黃桃氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)及主要品質(zhì)要素氣象因子回歸模型,并進(jìn)行獨(dú)立樣本檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)由模型得到黃桃品質(zhì)等級(jí)為特優(yōu)及優(yōu)的總頻率隨海拔升高、采收日期推移均呈先升后降的趨勢(shì)。謝龍生等[5]篩選影響金柚品質(zhì)的關(guān)鍵氣象因子,其建立的金柚單項(xiàng)氣候品質(zhì)指標(biāo)計(jì)算公式總體擬合度較好,建立的氣候品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)模型能夠較科學(xué)地反映梅州金柚品質(zhì),可用于氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)業(yè)務(wù)。實(shí)踐中,對(duì)綠豆生產(chǎn)的氣候品質(zhì)論證研究有待進(jìn)一步深入。
綠豆作為一種重要的豆類作物,兼具營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和生態(tài)適應(yīng)性。相關(guān)學(xué)者對(duì)綠豆高產(chǎn)栽培技術(shù)[6]、新品種選育[7-8]及綠色病蟲(chóng)害防治[8-9]等的研究較多,而對(duì)綠豆生產(chǎn)氣候資源的高效利用與農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的科學(xué)評(píng)價(jià)體系暫未充分結(jié)合,綠豆產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力暫未充分體現(xiàn)其氣候稟賦優(yōu)勢(shì)。明光綠豆籽粒長(zhǎng)、圓柱形,外觀顏色碧綠或翠綠,有光澤;煮熟時(shí)皮肉不完全分離,皮殼散開(kāi)為梅花狀,皮薄少渣,湯清不混濁;口感香、豆味濃、爽口,略帶甜味。籽粒中淀粉、蛋白質(zhì)含量高,雜質(zhì)較少,水分適中,其品質(zhì)較優(yōu),具有一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。目前在明光市種植的主要綠豆品種有明綠1號(hào)、中綠5號(hào)和皖科綠1號(hào)等。
本文通過(guò)開(kāi)展明光綠豆生產(chǎn)氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)分析,探索綠豆生產(chǎn)氣候品質(zhì)認(rèn)證技術(shù),以進(jìn)一步提升品牌知名度和經(jīng)濟(jì)效益。
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)基本情況
研究區(qū)地處長(zhǎng)江與淮河下游,屬于江淮丘陵地區(qū)(117"°49′—118"°19′ E,32"°31′—33"°0′ N),綠豆種植區(qū)域土壤多為砂壤土、黃褐土、黃棕壤,土壤pH 5.5~7.0,有機(jī)質(zhì)含量≥1%,含鹽量≤0.2%,爽水性能好,對(duì)綠豆的生長(zhǎng)有利。各主要?dú)夂蛞爻蕟畏逍?,冬夏長(zhǎng),春秋短,四季分明。近40年綠豆生長(zhǎng)季(6月中旬至10月上旬)平均氣溫24.2~25.7"℃,均值25.5"℃;日照時(shí)數(shù)521.2~904.5"h,均值721.1"h;降水量271.1~948.0"mm,均值556.4"mm;10"℃及以上的活動(dòng)積溫2 953.4~3 267.5"℃·d,均值3 107.6"℃·d,滿足綠豆生長(zhǎng)的光溫水需求,適宜種植。研究區(qū)綠豆一般6月中下旬播種,10月上中旬成熟收獲,綠豆品質(zhì)形成關(guān)鍵期(9月中旬至10月上旬)平均溫度19.4~25.4"℃,大部分年份在20~23"℃,有利于綠豆?fàn)I養(yǎng)、食味品質(zhì)的形成。
1.2 材料來(lái)源
本次綠豆生產(chǎn)氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)使用的資料主要來(lái)自氣象資料、產(chǎn)地地理生態(tài)環(huán)境資料和企業(yè)栽培管理資料。其中,氣象資料來(lái)源于明光市氣象觀測(cè)站、澗溪鎮(zhèn)區(qū)域自動(dòng)氣象站,歷史平均氣象條件分析采用明光市氣象觀測(cè)站原始資料。產(chǎn)地地理生態(tài)環(huán)境資料經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查和查閱相關(guān)文獻(xiàn)所得,現(xiàn)場(chǎng)勘查主要調(diào)查明光市澗溪鎮(zhèn)浦塘村長(zhǎng)城家庭農(nóng)場(chǎng)的地形地勢(shì)、土質(zhì)特點(diǎn)、周?chē)h(huán)境等;查閱文獻(xiàn)主要通過(guò)查找綠豆生產(chǎn)、管理、文化等文獻(xiàn),了解產(chǎn)地生態(tài)環(huán)境歷史變化情況。企業(yè)栽培管理資料由申請(qǐng)企業(yè)提供其在評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)對(duì)所遭遇的氣象災(zāi)害所采取的應(yīng)對(duì)措施和實(shí)際效果記錄,主要包括綠豆生長(zhǎng)情況、施肥、除草、病蟲(chóng)害防治等,同時(shí)對(duì)綠豆基地生長(zhǎng)情況進(jìn)行實(shí)地調(diào)研。
1.3 關(guān)鍵生育期劃分
研究區(qū)采樣點(diǎn)明光澗溪長(zhǎng)城家庭農(nóng)場(chǎng)種植的綠豆品種為明綠1號(hào),采用混種、單種等適宜的栽培模式。根據(jù)該品種生長(zhǎng)發(fā)育特點(diǎn),將品質(zhì)形成關(guān)鍵期分為播種期(6月中旬至7月上旬)、苗期(6月下旬至7月下旬)、開(kāi)花—結(jié)莢期(7月中旬至8月中旬)、結(jié)莢—成熟期(8月下旬至9月下旬)及采摘期共5個(gè)階段。
1.4 評(píng)價(jià)方法
基于環(huán)境氣象條件適宜程度對(duì)綠豆生長(zhǎng)發(fā)育、品質(zhì)形成的影響,采用分層打分法構(gòu)建明光綠豆生產(chǎn)氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)模型,如式(1)~(2)。
(1)
(2)
式中,IACQ為綠豆生產(chǎn)氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)指數(shù);ai為綠豆生長(zhǎng)年度各生育期氣象條件權(quán)重,當(dāng)i=1, ...,"n時(shí),a1+…+ an=1,n=4。Vi為綠豆各生育期氣候品質(zhì)得分,滿分10分,由生育期評(píng)價(jià)指標(biāo)確定(表1)。
1.5 評(píng)價(jià)指標(biāo)
在綠豆各個(gè)生育期,基于環(huán)境氣象條件適宜程度對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育和品質(zhì)形成產(chǎn)生的影響,選擇溫度、降水和日照等氣象要素作為該作物不同生育期氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo),同一生育期氣候指標(biāo)分值Vi由各指標(biāo)加權(quán)求和得出(表2)。
1.5.1 溫度 綠豆適宜種植地區(qū)年均溫度15~16"℃,≥0"℃的年活動(dòng)積溫5 470"℃·d,≥10"℃的年活動(dòng)積溫4 700~4 850"℃·d,溫度過(guò)高或過(guò)低均會(huì)影響其生長(zhǎng)發(fā)育;無(wú)霜期gt;219"d可保證綠豆的正常生長(zhǎng)。結(jié)莢成熟期晝夜溫差較大有利于干物質(zhì)積累。
1.5.2 水分 綠豆耐旱,干旱、少雨有利于其生長(zhǎng)發(fā)育。年降水量954"mm,降水集中的7—9月平均降水量220"mm。播種出苗適當(dāng)降水,保持土壤濕度即可。降水偏多會(huì)影響綠豆生長(zhǎng),嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起根部澇漬。
1.5.3 光照 綠豆喜光但怕強(qiáng)光暴曬,尤其是幼苗期需避免強(qiáng)光直射;需充足光照,如果陰雨天氣多,光照不足,易造成作物發(fā)育不良、產(chǎn)量降低。
1.5.4 氣候品質(zhì)等級(jí)劃分 依據(jù)氣候品質(zhì)綜合指數(shù),將綠豆生產(chǎn)的氣候品質(zhì)按評(píng)價(jià)分值劃分為4個(gè)等級(jí)(表3)。
2 結(jié)果與分析
2.1 播種—出苗期
2022年6月中旬至7月上旬,研究區(qū)平均氣溫29.3"℃,屬較適宜氣溫,利于明綠1號(hào)綠豆播種發(fā)芽;降水量102.0"mm,滿足了降水需求;光溫條件適宜,有利于明綠1號(hào)播種,播種期氣候品質(zhì)綜合評(píng)分9.13分(表4)。
2.2 苗期
2022年6月下旬至7月下旬,研究區(qū)平均氣溫29.6"℃,日照時(shí)數(shù)255.8"h,降水量164.2"mm,滿足了綠豆發(fā)芽展葉的光照與降水需求;光溫條件適宜,有利于其發(fā)芽期生長(zhǎng),發(fā)芽期氣候品質(zhì)綜合評(píng)分8.69分(表5)。
2.3 開(kāi)花—結(jié)莢期
2022年7月中旬至8月中旬是綠豆開(kāi)花結(jié)莢期,需適宜的氣溫和充足的日照,花期若遇連續(xù)陰雨天氣會(huì)對(duì)授粉有較大影響。該生育期內(nèi),研究區(qū)平均氣溫30.9"℃,降水量73.0"mm,屬較適宜;日照時(shí)數(shù)307.5"h,屬適宜;高溫日數(shù)28.0"d,有重度高溫?zé)岷?,不利于綠豆授粉,影響結(jié)實(shí)率。開(kāi)花結(jié)莢期綜合氣候品質(zhì)綜合評(píng)分6.11分(表6)。
2.4 結(jié)莢—成熟期
2022年8月下旬至9月下旬是綠豆結(jié)莢成熟期,是其品質(zhì)形成的關(guān)鍵期。較大的晝夜溫差有利于淀粉積累,該時(shí)期籽粒含水量迅速下降,干物質(zhì)積累量達(dá)最大值,籽粒呈現(xiàn)品種固有的色澤和大小。該生育期內(nèi)研究區(qū)平均氣溫23.9"℃,日照時(shí)數(shù)206.5"h,氣溫日較差為8.5"℃,屬適宜;降水量44.3"mm,屬不適宜。結(jié)莢成熟期綜合氣候品質(zhì)綜合評(píng)分7.88分(表7)。
2.5 綠豆生產(chǎn)氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)
利用綠豆生產(chǎn)氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)模型,結(jié)合2022年研究區(qū)綠豆生長(zhǎng)期間氣象觀測(cè)數(shù)據(jù),就綠豆生產(chǎn)氣候品質(zhì)指數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià),如式(3)。
=
=0.10×9.13+0.15×8.69+0.30×6.11+0.45×7.88
=7.596 (3)
根據(jù)綠豆生產(chǎn)氣候品質(zhì)模型,結(jié)合綠豆生長(zhǎng)發(fā)育期間氣象條件,該區(qū)域綠豆生產(chǎn)氣候品質(zhì)認(rèn)證總得分為7.596,根據(jù)認(rèn)證等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),認(rèn)定該農(nóng)場(chǎng)種植的綠豆生產(chǎn)氣候品質(zhì)等級(jí)為Ⅱ級(jí)。
3 結(jié)論
氣候品質(zhì)認(rèn)證技術(shù)通過(guò)科學(xué)量化氣候資源價(jià)值,為農(nóng)產(chǎn)品附加“氣候稟賦”標(biāo)簽,柏振忠等[10]研究認(rèn)為,農(nóng)產(chǎn)品的氣候品質(zhì)認(rèn)證有助于農(nóng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)管理與科學(xué)合理發(fā)展。本文以明光綠豆為研究對(duì)象,利用氣象觀測(cè)數(shù)據(jù),構(gòu)建綠豆生產(chǎn)氣候品質(zhì)認(rèn)證的指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)模型。結(jié)果表明,該地光溫條件適宜,有利于明綠1號(hào)綠豆播種、發(fā)芽生長(zhǎng);有一定的高溫?zé)岷?,不利于綠豆授粉、結(jié)莢,影響結(jié)實(shí)率。根據(jù)明光綠豆生產(chǎn)氣候品質(zhì)模型,結(jié)合綠豆生長(zhǎng)發(fā)育期氣象條件,明光澗溪長(zhǎng)城家庭農(nóng)場(chǎng)采樣點(diǎn)綠豆生產(chǎn)氣候品質(zhì)認(rèn)證總得分為7.596,根據(jù)認(rèn)證等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),認(rèn)定該農(nóng)場(chǎng)種植的綠豆生產(chǎn)氣候品質(zhì)等級(jí)為Ⅱ級(jí)。研究成果為實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品“優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)”與氣候資源可持續(xù)利用提供參考。
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(責(zé)任編輯:楊歡)
作者簡(jiǎn)介"蔣曉武(1982—),男,江蘇常州人,高級(jí)工程師,從事綜合氣象業(yè)務(wù)工作。