貴州燦爛藍莓種植氣候適宜度區劃

楊世瓊，譚 文，張 波，左 晉*，梁 平

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

0 引言

【研究意義】藍莓(Vacciniumssp.)是杜鵑花科越橘亞科越橘屬多年生果樹，落葉或常綠性灌木，其風味獨特、營養豐富，被聯合國糧農組織和世界衛生組織列為“人類五大健康食品之一”和“最佳營養價值水果”[1]。貴州于20世紀90年代末開始引種藍莓，是西南乃至全國最早大規模開展藍莓引種馴化和應用栽培的地區，2020年藍莓種植面積達1 500 hm2，位居全國第一，其經濟效益顯著，為貴州推進鄉村振興、加快農業農村現代化樹立了典范。藍莓只有在適宜的氣候和酸性土壤中才能正常生長。貴州屬亞熱帶濕潤季風氣候，地貌主要包括高原山地、丘陵和盆地3種類型，具有良好的生態資源、類型多樣的氣候環境和充足的勞動力等優勢，適宜大多數藍莓品種栽種。藍莓對氣候敏感，對霜凍、高溫、強對流等氣象災害防御不當或措施不力，均會導致藍莓品質下降甚至大幅減產[2]。研究氣象條件對藍莓生長的影響，可實現其種植氣候趨利避害和擴大優質區栽培，從而提高藍莓產業經濟效益?！厩叭搜芯窟M展】當前關于藍莓的研究多集中于品種選育[3-4]、引種試驗[5-6]、品質比較[7-8]、栽培技術[9-10]和病蟲害機理[11-12]等方面。章竹青等[13]對長沙引種的多個藍莓品種進行氣候適應性分析，評估了藍莓氣象災害風險；薄萬福等[14]分析了長白山地區氣象條件對藍莓生長及產量的影響；梁平等[15]通過氣象數據與藍莓物候期觀測資料，分析得到藍莓萌芽期氣象指標；侯忠新等[16]分析青島市的藍莓氣候條件和生態因子，構建了藍莓氣候品質論證模型；張帥等[17]對藍莓的生態氣候因子進行篩選，并對貴州藍莓進行生態適宜性區劃；莫建國等[18]分析了兔眼藍莓品質與不同生育期氣象條件的關系?！狙芯壳腥朦c】藍莓引種栽培歷史悠久，通過野生選種和雜交等手段，現已選育出300多個優良品種。貴州種植的藍莓品種主要有燦爛、粉藍、藍美1號、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，有關貴州某一藍莓品種的氣象條件對其品質影響的研究鮮見報道?！緮M解決的關鍵問題】選取藍莓品種燦爛為研究對象，測定貴州6個不同氣候特征主產區的燦爛藍莓外觀品質和營養品質指標，分析影響燦爛藍莓品質和產量的主要氣候因子，采用GIS技術對燦爛藍莓種植氣候適宜度進行區劃，以期為逐漸削減或取消非優質區藍莓面積、擴大優質區栽培范圍和提高藍莓產質量提供科學依據。

1 資料與方法

1.1 資料來源

試驗數據來源于貴州省藍莓多年物候期觀測資料、發育與分布狀況調查資料、品質化驗數據、地理信息DEM數據及氣象數據等。其中，氣象數據包括1990—2019年84個國家氣象觀測站常規氣象數據、6個藍莓采樣點的鄉鎮自動站逐日最高氣溫、最低氣溫、平均氣溫和日照時數等。

1.2 樣品采集與分析

1.2.1 采樣點布設與樣品采集 2020年7—8月在貴州省根據不同氣候特征選擇藍莓品種相同、樹齡相近且均為成熟果林的6個藍莓主產區(圖1)，按照藍莓園的東、南、西、北4個方位，對大小一致、采摘進度一致的藍莓果樹進行取樣。隨機選取100顆藍莓鮮果，用游標卡尺測量果實橫徑、縱徑，記錄是否裂果，用天平稱取百粒重。樣品用密封袋承裝、標號、冷藏存放并送檢。

圖1 貴州省6個藍莓主產區分布

隨機選擇10株藍莓樹體定株，并記錄逐批采摘的藍莓重量，計算單株產量。

1.2.2 指標測定 檢測指標包括果實水分、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。采用烘干稱重法測定果實水分；分光光度法測定花色苷和總氨基酸；液相色譜法測定維生素C；硫酸-苯酚法測定可溶性糖；酸堿滴定法測定可滴定酸；福林酚-碳酸鈉顯色法測定總酚；折光儀法測定可溶性固形物。計算糖酸比、果型指數和單果重。

糖酸比=可溶性糖/可滴定酸

果型指數=縱徑/橫徑

單果重=百粒重/100粒

1.3 區劃模型

利用GIS技術，建立各氣候分區指標與地理地形因子(經度、緯度、海拔高度)關系模型。根據模型在GIS平臺進行地理信息插值推算，將各指標的氣象站點數據演變為單因子面狀格網數據，將萌動期至成熟期≥10℃積溫、萌動期至成熟期氣溫日較差、休眠期≤7.2℃小時數在GIS平臺進行疊加處理，獲得貴州省燦爛藍莓種植氣候適宜性區劃圖。

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

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

休眠期≤7.2℃小時數=-23 968.81+190.67λ+133.37φ+0.95H

式中，λ為經度，φ為緯度，H為海拔高度。

1.4 數據統計與分析

采用Excel 2019、SPSS 25.0和Arc map 10.3對試驗數據進行統計分析與繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同產地燦爛藍莓的品質差異

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

表1 貴州不同產地燦爛藍莓的外觀品質

表2 貴州不同產地燦爛藍莓的營養成分

2.2 燦爛藍莓品質指標與氣象因子的相關性

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

表3 燦爛藍莓品質指標與氣象因子的相關系數

2.3 氣候區劃指標確定

2.3.1 指標選取 根據藍莓品質與關鍵氣象因子的數理統計分析，最終篩選出萌動期至成熟期(3月上旬至8月上旬)的活動積溫(≥10℃)、氣溫日較差和休眠期需冷量(≤7.2℃小時數)作為劃分藍莓氣候適宜度的主要指標。

2.3.2 指標閾值 貴州省藍莓氣候適宜度區劃指標閾值確定為3個等級，即最適宜、適宜和次適宜(表4)。8燦爛藍莓最適宜生長區氣候特征：萌動期至成熟期活動積溫為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；適宜生長區氣候特征：萌動期至成熟期活動積溫為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；次適宜生長區氣候特征：萌動期至成熟期活動積溫為大于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 貴州燦爛藍莓氣候適宜度區劃指標閾值

2.4 適宜度分區

從圖2看出，貴州燦爛藍莓種植氣候適宜度劃分為最適宜區、適宜區和次適宜區。最適宜區主要包括黔東南州、遵義市、銅仁市、黔南州、貴陽和安順的部分地區，該區域氣候溫和、雨熱同季、冬季≤7.2℃低溫持續時間較長，春季升溫快，利于提高藍莓的品質和產量。但在果實膨大至成熟期，全省中部以北、以東地區天氣多降水，日照少，易造成裂果，不利于果實營養成分的累積，可搭建避雨設施，減輕降水多帶來的影響。適宜區主要包括六盤水、黔西南州、安順和貴陽等地區，該區域氣候溫和濕潤、春季雨水較多，能保證燦爛藍莓的生長需要。但倒春寒和冬春連旱災害發生頻繁，水分條件較差，應安裝灌溉設施，如遇干旱可平穩供水，減少落花落果和提高坐果率。且西部和中部適宜區是冰雹災害的高發區，要提前做好防范準備。次適宜區主要分布在西北部地區及其他低熱河谷地區，西北部地區溫度較低，達生育期所需的積溫時間較長，且春季回溫較晚，降水相對較少。黔南州南部及赤水的河谷地區熱量條件雖好，但氣溫低于7.2℃的時間較短，未達到藍莓的休眠期需冷量，從而不利于藍莓花芽的分化生長。

圖2 貴州燦爛藍莓種植氣候適宜度區劃

3 討論

氣候條件是決定作物種植區域及產量品質的重要因素。氣候與地形條件密切相關，貴州山區立體氣候明顯，合理開發和利用氣候資源是提高水果產量、品質和經濟效益的重要前提[19]。需冷量是指打破落葉果樹自然休眠所需的有效低溫時數，若需冷量不足則會發生不開花、開花延遲、開花不整齊、落花、落果及果實畸形等現象[20]。過冷過暖都會影響藍莓越冬，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，故把日平均氣溫≥10℃持續期內日平均氣溫累加得到的氣溫總和叫活動溫度，是表征某地熱量狀況、作物生長對熱量要求的主要指標。萌動期至成熟期活動積溫升高有利于藍莓果實重量的增加和營養物質的累積；而氣溫日較差越大，越利于藍莓的營養成分積累，尤其是影響藍莓鮮果口感的糖酸比；休眠期冷積溫高的地方果實重量更大，但休眠期冷積溫過高，說明春季回溫慢，溫度低，不利于藍莓的生長發育。

貴州省大部地區熱量條件適宜，夏季無持續高溫天氣，利于藍莓萌芽開花和果實膨大成熟；除南部邊緣和赤水低熱河谷地帶外，全省大部分地區氣溫日較差適宜藍莓糖分等營養物質的積累，均滿足藍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性，時空分布不均，各地日照時數在藍莓萌芽期至成熟期逐月遞增，基本能滿足藍莓的生長需求，與張帥等[17]的研究結果基本一致。

低溫凍害、冰雹和持續陰雨寡照天氣是藍莓全生育期的主要氣象災害。萌動期低溫凍害高風險區主要發生在貴州西部邊緣高海拔地區及中部的部分地區，需及時做好春季凍害防范措施。貴州是冰雹災害較為嚴重省份之一，尤其是中西部地區，地形復雜，天氣多變，冰雹多，受害重，需關注臨近期天氣預報，在藍莓園區增設炮點，加蓋防雹網，降低受災損失。果實成熟期，貴州陰雨寡照天氣較多，由冬北向西南依次遞增，空氣濕度過大，易造成裂果，不利于果實品質的形成和采收工作的開展，若降雨過多，會造成落果，引發果蠅等蟲害的發生，可搭建避雨設施，減輕降水多帶來的影響，采收期需關注臨近期天氣預報，及時采收成熟果實。

依據藍莓常年生產情況，結合藍莓品質與關鍵氣象因子的數理統計分析及專家意見[13-18]，篩選并確定藍莓氣候適宜性指標，完成貴州燦爛藍莓種植氣候適宜性區劃，將全省劃分為最適宜區、適宜區和次適宜區3個等級。區劃結果為貴州省藍莓產業發展、合理擴大優質區栽培區域提供理論支撐，但還需對其進一步驗證，且貴州不同區域小氣候差異明顯，特別是冬春季常見有持續陰雨天氣和凝凍的地區，新建果園的選址上仍需慎重。

4 結論

貴州是我國西南地區藍莓的主要產區，綜合考慮影響藍莓品質和產量形成較為關鍵的氣候因子，選取萌動期至成熟期(3月上旬至8月上旬)的活動積溫(≥10℃)、氣溫日較差和休眠期需冷量(≤7.2℃小時數)作為劃分藍莓氣候適宜度的主要指標，每個指標分3級，對應最適宜、適宜和次適宜；各主導因子的適宜范圍為≥10℃積溫2 200～3 500 ℃·d、氣溫日較差>7.5℃、≤7.2℃小時數為800～1 100 h。采用GIS技術對貴州藍莓種植氣候適宜性進行區劃，最適宜區位于貴州省東南部、中部及遵義市南部等地；適宜區位于西南部、中部等地；次適宜區位于西北部及低熱河谷等地。