楊世瓊，譚 文，張 波，左 晉*，梁 平

(1.貴州省山地氣候環(huán)境研究所，貴州 貴陽(yáng) 550002； 2.黔東南州氣象局，貴州 凱里 556000)

0 引言

【研究意義】藍(lán)莓(Vacciniumssp.)是杜鵑花科越橘亞科越橘屬多年生果樹(shù)，落葉或常綠性灌木，其風(fēng)味獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)豐富，被聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織列為“人類(lèi)五大健康食品之一”和“最佳營(yíng)養(yǎng)價(jià)值水果”[1]。貴州于20世紀(jì)90年代末開(kāi)始引種藍(lán)莓，是西南乃至全國(guó)最早大規(guī)模開(kāi)展藍(lán)莓引種馴化和應(yīng)用栽培的地區(qū)，2020年藍(lán)莓種植面積達(dá)1 500 hm2，位居全國(guó)第一，其經(jīng)濟(jì)效益顯著，為貴州推進(jìn)鄉(xiāng)村振興、加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化樹(shù)立了典范。藍(lán)莓只有在適宜的氣候和酸性土壤中才能正常生長(zhǎng)。貴州屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，地貌主要包括高原山地、丘陵和盆地3種類(lèi)型，具有良好的生態(tài)資源、類(lèi)型多樣的氣候環(huán)境和充足的勞動(dòng)力等優(yōu)勢(shì)，適宜大多數(shù)藍(lán)莓品種栽種。藍(lán)莓對(duì)氣候敏感，對(duì)霜凍、高溫、強(qiáng)對(duì)流等氣象災(zāi)害防御不當(dāng)或措施不力，均會(huì)導(dǎo)致藍(lán)莓品質(zhì)下降甚至大幅減產(chǎn)[2]。研究氣象條件對(duì)藍(lán)莓生長(zhǎng)的影響，可實(shí)現(xiàn)其種植氣候趨利避害和擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)區(qū)栽培，從而提高藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】當(dāng)前關(guān)于藍(lán)莓的研究多集中于品種選育[3-4]、引種試驗(yàn)[5-6]、品質(zhì)比較[7-8]、栽培技術(shù)[9-10]和病蟲(chóng)害機(jī)理[11-12]等方面。章竹青等[13]對(duì)長(zhǎng)沙引種的多個(gè)藍(lán)莓品種進(jìn)行氣候適應(yīng)性分析，評(píng)估了藍(lán)莓氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)；薄萬(wàn)福等[14]分析了長(zhǎng)白山地區(qū)氣象條件對(duì)藍(lán)莓生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響；梁平等[15]通過(guò)氣象數(shù)據(jù)與藍(lán)莓物候期觀(guān)測(cè)資料，分析得到藍(lán)莓萌芽期氣象指標(biāo)；侯忠新等[16]分析青島市的藍(lán)莓氣候條件和生態(tài)因子，構(gòu)建了藍(lán)莓氣候品質(zhì)論證模型；張帥等[17]對(duì)藍(lán)莓的生態(tài)氣候因子進(jìn)行篩選，并對(duì)貴州藍(lán)莓進(jìn)行生態(tài)適宜性區(qū)劃；莫建國(guó)等[18]分析了兔眼藍(lán)莓品質(zhì)與不同生育期氣象條件的關(guān)系?！狙芯壳腥朦c(diǎn)】藍(lán)莓引種栽培歷史悠久，通過(guò)野生選種和雜交等手段，現(xiàn)已選育出300多個(gè)優(yōu)良品種。貴州種植的藍(lán)莓品種主要有燦爛、粉藍(lán)、藍(lán)美1號(hào)、萊克西、珠寶和綠寶石，種植面積最大的是晚熟兔眼品種燦爛。目前，有關(guān)貴州某一藍(lán)莓品種的氣象條件對(duì)其品質(zhì)影響的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】選取藍(lán)莓品種燦爛為研究對(duì)象，測(cè)定貴州6個(gè)不同氣候特征主產(chǎn)區(qū)的燦爛藍(lán)莓外觀(guān)品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)，分析影響燦爛藍(lán)莓品質(zhì)和產(chǎn)量的主要?dú)夂蛞蜃?，采用GIS技術(shù)對(duì)燦爛藍(lán)莓種植氣候適宜度進(jìn)行區(qū)劃，以期為逐漸削減或取消非優(yōu)質(zhì)區(qū)藍(lán)莓面積、擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)區(qū)栽培范圍和提高藍(lán)莓產(chǎn)質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 資料來(lái)源

試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)源于貴州省藍(lán)莓多年物候期觀(guān)測(cè)資料、發(fā)育與分布狀況調(diào)查資料、品質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)、地理信息DEM數(shù)據(jù)及氣象數(shù)據(jù)等。其中，氣象數(shù)據(jù)包括1990—2019年84個(gè)國(guó)家氣象觀(guān)測(cè)站常規(guī)氣象數(shù)據(jù)、6個(gè)藍(lán)莓采樣點(diǎn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)自動(dòng)站逐日最高氣溫、最低氣溫、平均氣溫和日照時(shí)數(shù)等。

1.2 樣品采集與分析

1.2.1 采樣點(diǎn)布設(shè)與樣品采集 2020年7—8月在貴州省根據(jù)不同氣候特征選擇藍(lán)莓品種相同、樹(shù)齡相近且均為成熟果林的6個(gè)藍(lán)莓主產(chǎn)區(qū)(圖1)，按照藍(lán)莓園的東、南、西、北4個(gè)方位，對(duì)大小一致、采摘進(jìn)度一致的藍(lán)莓果樹(shù)進(jìn)行取樣。隨機(jī)選取100顆藍(lán)莓鮮果，用游標(biāo)卡尺測(cè)量果實(shí)橫徑、縱徑，記錄是否裂果，用天平稱(chēng)取百粒重。樣品用密封袋承裝、標(biāo)號(hào)、冷藏存放并送檢。

圖1 貴州省6個(gè)藍(lán)莓主產(chǎn)區(qū)分布

隨機(jī)選擇10株藍(lán)莓樹(shù)體定株，并記錄逐批采摘的藍(lán)莓重量，計(jì)算單株產(chǎn)量。

1.2.2 指標(biāo)測(cè)定 檢測(cè)指標(biāo)包括果實(shí)水分、花色苷含量、維C含量、總氨基酸含量、可溶性糖、可滴定酸、糖酸比、總酚和可溶性固形物。采用烘干稱(chēng)重法測(cè)定果實(shí)水分；分光光度法測(cè)定花色苷和總氨基酸；液相色譜法測(cè)定維生素C；硫酸-苯酚法測(cè)定可溶性糖；酸堿滴定法測(cè)定可滴定酸；福林酚-碳酸鈉顯色法測(cè)定總酚；折光儀法測(cè)定可溶性固形物。計(jì)算糖酸比、果型指數(shù)和單果重。

糖酸比=可溶性糖/可滴定酸

果型指數(shù)=縱徑/橫徑

單果重=百粒重/100粒

1.3 區(qū)劃模型

利用GIS技術(shù)，建立各氣候分區(qū)指標(biāo)與地理地形因子(經(jīng)度、緯度、海拔高度)關(guān)系模型。根據(jù)模型在GIS平臺(tái)進(jìn)行地理信息插值推算，將各指標(biāo)的氣象站點(diǎn)數(shù)據(jù)演變?yōu)閱我蜃用鏍罡窬W(wǎng)數(shù)據(jù)，將萌動(dòng)期至成熟期≥10℃積溫、萌動(dòng)期至成熟期氣溫日較差、休眠期≤7.2℃小時(shí)數(shù)在GIS平臺(tái)進(jìn)行疊加處理，獲得貴州省燦爛藍(lán)莓種植氣候適宜性區(qū)劃圖。

萌動(dòng)期至成熟期≥10℃積溫=20 345.39-129.81λ-94.12φ-0.97H

萌動(dòng)期至成熟期氣溫日較差=37.664-0.26λ-0.04φ-0.001H

休眠期≤7.2℃小時(shí)數(shù)=-23 968.81+190.67λ+133.37φ+0.95H

式中，λ為經(jīng)度，φ為緯度，H為海拔高度。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel 2019、SPSS 25.0和Arc map 10.3對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析與繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同產(chǎn)地燦爛藍(lán)莓的品質(zhì)差異

從表1看出，藍(lán)莓縱徑為10.72～12.22 mm，橫徑為12.38～15.17 mm，各產(chǎn)地間差異顯著；單果重為1.15～1.70 g，其中，凱里、花溪的藍(lán)莓單果重顯著重于其他采樣點(diǎn)，荔波、興仁的偏輕；藍(lán)莓果形指數(shù)為0.80～0.87，果形呈圓形或球形。結(jié)合表2可知，凱里藍(lán)莓的果實(shí)大，水分、可滴定酸和可溶性固形物含量高，風(fēng)味偏酸；花溪藍(lán)莓的果實(shí)大，Vc和總酚含量高，風(fēng)味偏酸甜；匯川藍(lán)莓的果實(shí)大小適中，總氨基酸、Vc和可溶性固形物含量高，風(fēng)味偏酸；丹寨藍(lán)莓的果實(shí)大小適中，可溶性糖和水分含量高，風(fēng)味偏甜；興仁藍(lán)莓的果實(shí)偏小，風(fēng)味偏酸；荔波藍(lán)莓的果實(shí)偏小，花色苷、可溶性糖、總酚和可溶性固形物含量高，風(fēng)味偏甜。

表1 貴州不同產(chǎn)地燦爛藍(lán)莓的外觀(guān)品質(zhì)

表2 貴州不同產(chǎn)地燦爛藍(lán)莓的營(yíng)養(yǎng)成分

2.2 燦爛藍(lán)莓品質(zhì)指標(biāo)與氣象因子的相關(guān)性

由表3可知，氣溫日較差與藍(lán)莓的可溶性糖、糖酸比和縱徑呈顯著正相關(guān)；日照時(shí)數(shù)與水分含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與Vc含量呈顯著負(fù)相關(guān)；休眠期需冷量(≤7.2℃小時(shí)數(shù))與水分含量、Vc含量、縱徑和單果重呈顯著正相關(guān)；活動(dòng)積溫與橫徑和單果重呈顯著正相關(guān)，與Vc含量呈極顯著負(fù)相關(guān)。萌動(dòng)期至成熟期的平均氣溫、氣溫日較差、日照時(shí)數(shù)和活動(dòng)積溫均與藍(lán)莓單株產(chǎn)量呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.32、0.22、0.80和0.77；降水量、休眠期需冷量與藍(lán)莓單株產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為―0.45和―0.51。氣溫日較差和活動(dòng)積溫與藍(lán)莓單株產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，表明，在藍(lán)莓萌動(dòng)期至成熟期適當(dāng)提高日照時(shí)數(shù)和活動(dòng)積溫，有利于提高藍(lán)莓的果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量。

表3 燦爛藍(lán)莓品質(zhì)指標(biāo)與氣象因子的相關(guān)系數(shù)

2.3 氣候區(qū)劃指標(biāo)確定

2.3.1 指標(biāo)選取 根據(jù)藍(lán)莓品質(zhì)與關(guān)鍵氣象因子的數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，最終篩選出萌動(dòng)期至成熟期(3月上旬至8月上旬)的活動(dòng)積溫(≥10℃)、氣溫日較差和休眠期需冷量(≤7.2℃小時(shí)數(shù))作為劃分藍(lán)莓氣候適宜度的主要指標(biāo)。

2.3.2 指標(biāo)閾值 貴州省藍(lán)莓氣候適宜度區(qū)劃指標(biāo)閾值確定為3個(gè)等級(jí)，即最適宜、適宜和次適宜(表4)。8燦爛藍(lán)莓最適宜生長(zhǎng)區(qū)氣候特征：萌動(dòng)期至成熟期活動(dòng)積溫為2 800～3 199 ℃·d，氣溫日較差為6.5～7.5℃，休眠期需冷量為500～800 h；適宜生長(zhǎng)區(qū)氣候特征：萌動(dòng)期至成熟期活動(dòng)積溫為3 200～3 500 ℃·d或2 200～2 799 ℃·d，氣溫日較差大于7.5℃，休眠期需冷量為800～1 100 h；次適宜生長(zhǎng)區(qū)氣候特征：萌動(dòng)期至成熟期活動(dòng)積溫為大于3 500 ℃·d或小于2 200℃·d，氣溫日較差小于6.5℃，休眠期需冷量為大于1 100 h或小于500 h。

表4 貴州燦爛藍(lán)莓氣候適宜度區(qū)劃指標(biāo)閾值

2.4 適宜度分區(qū)

從圖2看出，貴州燦爛藍(lán)莓種植氣候適宜度劃分為最適宜區(qū)、適宜區(qū)和次適宜區(qū)。最適宜區(qū)主要包括黔東南州、遵義市、銅仁市、黔南州、貴陽(yáng)和安順的部分地區(qū)，該區(qū)域氣候溫和、雨熱同季、冬季≤7.2℃低溫持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，春季升溫快，利于提高藍(lán)莓的品質(zhì)和產(chǎn)量。但在果實(shí)膨大至成熟期，全省中部以北、以東地區(qū)天氣多降水，日照少，易造成裂果，不利于果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分的累積，可搭建避雨設(shè)施，減輕降水多帶來(lái)的影響。適宜區(qū)主要包括六盤(pán)水、黔西南州、安順和貴陽(yáng)等地區(qū)，該區(qū)域氣候溫和濕潤(rùn)、春季雨水較多，能保證燦爛藍(lán)莓的生長(zhǎng)需要。但倒春寒和冬春連旱災(zāi)害發(fā)生頻繁，水分條件較差，應(yīng)安裝灌溉設(shè)施，如遇干旱可平穩(wěn)供水，減少落花落果和提高坐果率。且西部和中部適宜區(qū)是冰雹災(zāi)害的高發(fā)區(qū)，要提前做好防范準(zhǔn)備。次適宜區(qū)主要分布在西北部地區(qū)及其他低熱河谷地區(qū)，西北部地區(qū)溫度較低，達(dá)生育期所需的積溫時(shí)間較長(zhǎng)，且春季回溫較晚，降水相對(duì)較少。黔南州南部及赤水的河谷地區(qū)熱量條件雖好，但氣溫低于7.2℃的時(shí)間較短，未達(dá)到藍(lán)莓的休眠期需冷量，從而不利于藍(lán)莓花芽的分化生長(zhǎng)。

圖2 貴州燦爛藍(lán)莓種植氣候適宜度區(qū)劃

3 討論

氣候條件是決定作物種植區(qū)域及產(chǎn)量品質(zhì)的重要因素。氣候與地形條件密切相關(guān)，貴州山區(qū)立體氣候明顯，合理開(kāi)發(fā)和利用氣候資源是提高水果產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益的重要前提[19]。需冷量是指打破落葉果樹(shù)自然休眠所需的有效低溫時(shí)數(shù)，若需冷量不足則會(huì)發(fā)生不開(kāi)花、開(kāi)花延遲、開(kāi)花不整齊、落花、落果及果實(shí)畸形等現(xiàn)象[20]。過(guò)冷過(guò)暖都會(huì)影響藍(lán)莓越冬，低溫凝凍影響越冬，暖冬影響休眠。一般作物在≥10℃的情況下才活躍生長(zhǎng)，故把日平均氣溫≥10℃持續(xù)期內(nèi)日平均氣溫累加得到的氣溫總和叫活動(dòng)溫度，是表征某地?zé)崃繝顩r、作物生長(zhǎng)對(duì)熱量要求的主要指標(biāo)。萌動(dòng)期至成熟期活動(dòng)積溫升高有利于藍(lán)莓果實(shí)重量的增加和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的累積；而氣溫日較差越大，越利于藍(lán)莓的營(yíng)養(yǎng)成分積累，尤其是影響藍(lán)莓鮮果口感的糖酸比；休眠期冷積溫高的地方果實(shí)重量更大，但休眠期冷積溫過(guò)高，說(shuō)明春季回溫慢，溫度低，不利于藍(lán)莓的生長(zhǎng)發(fā)育。

貴州省大部地區(qū)熱量條件適宜，夏季無(wú)持續(xù)高溫天氣，利于藍(lán)莓萌芽開(kāi)花和果實(shí)膨大成熟；除南部邊緣和赤水低熱河谷地帶外，全省大部分地區(qū)氣溫日較差適宜藍(lán)莓糖分等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累，均滿(mǎn)足藍(lán)莓休眠期需冷量累積。貴州省年降水量總體較多，降水分布具有明顯季節(jié)性，時(shí)空分布不均，各地日照時(shí)數(shù)在藍(lán)莓萌芽期至成熟期逐月遞增，基本能滿(mǎn)足藍(lán)莓的生長(zhǎng)需求，與張帥等[17]的研究結(jié)果基本一致。

低溫凍害、冰雹和持續(xù)陰雨寡照天氣是藍(lán)莓全生育期的主要?dú)庀鬄?zāi)害。萌動(dòng)期低溫凍害高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要發(fā)生在貴州西部邊緣高海拔地區(qū)及中部的部分地區(qū)，需及時(shí)做好春季凍害防范措施。貴州是冰雹災(zāi)害較為嚴(yán)重省份之一，尤其是中西部地區(qū)，地形復(fù)雜，天氣多變，冰雹多，受害重，需關(guān)注臨近期天氣預(yù)報(bào)，在藍(lán)莓園區(qū)增設(shè)炮點(diǎn)，加蓋防雹網(wǎng)，降低受災(zāi)損失。果實(shí)成熟期，貴州陰雨寡照天氣較多，由冬北向西南依次遞增，空氣濕度過(guò)大，易造成裂果，不利于果實(shí)品質(zhì)的形成和采收工作的開(kāi)展，若降雨過(guò)多，會(huì)造成落果，引發(fā)果蠅等蟲(chóng)害的發(fā)生，可搭建避雨設(shè)施，減輕降水多帶來(lái)的影響，采收期需關(guān)注臨近期天氣預(yù)報(bào)，及時(shí)采收成熟果實(shí)。

依據(jù)藍(lán)莓常年生產(chǎn)情況，結(jié)合藍(lán)莓品質(zhì)與關(guān)鍵氣象因子的數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析及專(zhuān)家意見(jiàn)[13-18]，篩選并確定藍(lán)莓氣候適宜性指標(biāo)，完成貴州燦爛藍(lán)莓種植氣候適宜性區(qū)劃，將全省劃分為最適宜區(qū)、適宜區(qū)和次適宜區(qū)3個(gè)等級(jí)。區(qū)劃結(jié)果為貴州省藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展、合理擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)區(qū)栽培區(qū)域提供理論支撐，但還需對(duì)其進(jìn)一步驗(yàn)證，且貴州不同區(qū)域小氣候差異明顯，特別是冬春季常見(jiàn)有持續(xù)陰雨天氣和凝凍的地區(qū)，新建果園的選址上仍需慎重。

4 結(jié)論

貴州是我國(guó)西南地區(qū)藍(lán)莓的主要產(chǎn)區(qū)，綜合考慮影響藍(lán)莓品質(zhì)和產(chǎn)量形成較為關(guān)鍵的氣候因子，選取萌動(dòng)期至成熟期(3月上旬至8月上旬)的活動(dòng)積溫(≥10℃)、氣溫日較差和休眠期需冷量(≤7.2℃小時(shí)數(shù))作為劃分藍(lán)莓氣候適宜度的主要指標(biāo)，每個(gè)指標(biāo)分3級(jí)，對(duì)應(yīng)最適宜、適宜和次適宜；各主導(dǎo)因子的適宜范圍為≥10℃積溫2 200～3 500 ℃·d、氣溫日較差>7.5℃、≤7.2℃小時(shí)數(shù)為800～1 100 h。采用GIS技術(shù)對(duì)貴州藍(lán)莓種植氣候適宜性進(jìn)行區(qū)劃，最適宜區(qū)位于貴州省東南部、中部及遵義市南部等地；適宜區(qū)位于西南部、中部等地；次適宜區(qū)位于西北部及低熱河谷等地。