天水苹果盛花期预测预报

姚晓琳

摘 要：运用天水河谷川区（麦积海拔1 080 m）1990-2011年和陰湿高山区（秦州中梁1 650 m）2012-2019年30年苹果物候期实况监测资料，采用统计学和物候预报法进行苹果盛花期预报，其准确率分别为82%和88%，为果业管理和生产部门提供准确的花期预报信息，提前进行冻害防御管理，对有效防御花期冻害，提高苹果产量和品质，促进苹果产业稳定、持续、健康发展具有明显的指导意义。

关键词：苹果;盛花期;预测预报;模型研究

文章编号：2096-8108（2021）02-0043-03 中图分类号：S661.1 文献标识码：A

Abstract：Based on the 30-year monitoring datas of apple phenology in Tianshui River Valley （Maiji 1 080 m above sea level） from 1990 to 2011 and cloudy and humid mountain region （Qinzhou Zhongliang 1 650 m） from 2012 to 2019， the accuracy of statistics and phenology prediction method was 82% and 88% respectively， which provided accurate flowering prediction information for fruit management and production departments and prevented freezing injury in advance. The managements effectively prevent frost injury during flowering， improve apple yield and quality， and promote the stable， sustainable and healthy development of apple industry.

Keywords：apple; full bloom stage; prediction; model research

从植物物候现象来看，它们的发生都要求一定的生态条件，特别是天气、气候条件，植物物候现象不仅反映了当时的天气，而且也反映了过去一个时期内天气的积累，再加上植物本身的生长、发育也具有阶段性的特点，这使得各种植物物候现象的发生，不但在一定时段内，一些植物物候现象之间，前一种物候现象出现的早迟与后一种物候现象发生的早迟有着密切的关系，此即物候现象发生的顺序相关性规律。目前，植物物候期预报大多通过观测其他植物已经显现的物候现象来预测某种果树的花期[1-3]，或运用统计学方法分析某种果树花期和花期之间或越冬期的光照、温度、降水等气候因子的相关性并建立回归预测模型[4-5]。

苹果（Malus pumila）属仁果类，蔷薇科落叶乔木。天水市苹果种植面积202万hm2，产量247万t，产值68.8亿元，以苹果为主的经济林果已成为天水主要支柱产业。天水地处黄土高原与西秦岭交错区，地形地貌复杂，大陆性季风气候特征明显，苹果花期遭遇低温冻害的风险大。近年来，随着气候变暖，苹果花期提前，遭遇低温冻害的几率和强度增加，使得苹果生产风险进一步加大[6-7]。开花期是苹果产量形成的重要生长期之一，花期一旦遭受低温冻害，可直接造成苹果雌蕊坏死，坐果率下降而带来巨大的产量损失。为提供苹果花期预报的准确性，采用统计学和物候学两种预报方法，建立最佳盛花期预测模型，进行苹果盛花期预报，为果业管理和生产部门提供准确的花期预报信息，提前进行冻害防御管理，对有效防御花期冻害，提高苹果产量和品质，促进苹果产业稳定、持续、健康发展具有明显的指导意义。

1 资料来源与研究方法

1.1 资料来源

物候现象观测对象为苹果和蒲公英，苹果品种为元帅系（树龄10～15年）、蒲公英为多年生，物候资料取自天水农业气象试验站1990-2019年实际观测资料，其中1990-2011年为渭河河谷区资料，2012-2019年为阴湿高山区实际观测资料;相应的气象资料取自气象观测站和区域站实况观测资料。

1.2 研究方法

采用统计学和物候分析两种方法，进行苹果盛花期预报。统计学方法进行果树花期与越冬后的光照、温度、降水等气象因子的相关性并建立回归预测模型。相关气象因子主要选取冬后——盛花期前≥0 ℃活动积温、≥3 ℃、5 ℃、6 ℃有效积温;芽膨大、芽开放、现蕾到开花盛期≥3 ℃、5 ℃、6 ℃有效积温，运用SPSS 11.0 统计软件，并对相关气象因子进行标准化处理，建立苹果盛花期预测预报模型。

物候分析法，主要通过观测其他植物已经显现的物候现象来预测果树的盛花期。本文选取当地明显早于苹果显现的蒲公英物候现象，即萌芽期、开花始期及盛期，与苹果盛花日期进行相关分析，得出苹果盛花期预测模型。

2 结果与分析

2.1 苹果主要物候期分布

根据近30年天水苹果物候期实地监测资料的平均分布（见表1）表明：天水低海拔渭河谷川区苹果花芽萌动平均日期出现在3月31日，花芽开放出现在4月3日，现蕾出现在4月6日，盛花期4月16日;阴湿高山区花芽膨大出现在4月2日，花芽开放出现在4月6日，现蕾出现在4月10日，盛花期出现在4月23日，比河谷川区偏迟2～7 d。

2.2 苹果盛花期气候预测预报研究

2.2.1 统计学方法进行苹果盛花期气候预测预报

多年研究中，统计学方法进行果树物候预报广泛采用了积温[8-9]、经纬度和海拔高度[10]等因素，统计并建立预测预报模型。统计表明：诸多气候影响因子以温度对苹果开花进程影响最大[11-12]，其中以花芽膨大-盛花期、花芽开放-盛花期、现蕾-盛花期3 ℃、5 ℃、6 ℃以上有效积温影响最为显著（表2）， 相关性均通过0.01显著性水平检验。

统计表明（表2），在对苹果开花盛期影响最为显著的花芽膨大-盛花期、花芽开放-盛花期、现蕾-盛花期3个发育时段，以果树花芽膨大-盛花期≥5 ℃、花芽开放-盛花期≥6 ℃、现蕾-盛花期≥3 ℃以上有效积温最为明显。根据当地4月上旬进行果树花期预报服务的业务要求，选择花芽开放-盛花期≥6 ℃有效积温进行苹果盛花期预报（见式1）

式（1）表明，苹果花芽开放-盛花期≥6 ℃有效积温越大，苹果盛花期距平值越小，即该年苹果盛花期较历年越早。

2.2.2 物候分析法进行苹果盛花期气候预测预报

利用当地野生蒲公英前期发生的物候现象，对苹果盛花期进行预报。当地蒲公英萌芽期一般出现于2月中旬，开花初期出现在3月下旬，开花盛期出现在4月上旬，将当年草本植物蒲公英萌芽期、开花初期及开花盛期3个发育期距平与苹果开花盛期距平进行相关统计，其相关系数分别为0.371、0.554和0.566，综合两种植物物候期相关性和苹果开花期预报时效，用蒲公英开花初期距平与苹果盛花期距平建立如下模型（见式2），

P：为苹果盛花期距平值。Td：蒲公英开花初期距平。

式（2）表明，蒲公英开花初期距平值越大，苹果盛花期距平值亦越大，既蒲公英开花初期越迟，该年苹果盛花期也越迟。

2.3 试报检验

试报过程将苹果盛花期预报按照正常（距平值在-2～2）、偏迟（3～5）、特迟（≥6）、偏早（-5～-3）、特早（≤-6）进行试报检验（见表3）。

由表3中可以看出，统计预报法预报苹果盛花期与实况一致年份14年，准确率为82%，除2013年、2014年、2015年预报与实况有一定差异，其余年份预报与实况一致。物候预报苹果盛花期与实况一致年份15年，准确率为88%。除2012年、2018年预报与实况不一致外，其余年份预报与实况一致。

从试报效果看，两种预报方法预报准确率均达80%以上，对合理安排管理、生产具有一定的指导意义。

3 结论与讨论

1）采用统计学和物候期预报法预报苹果盛花期，其预报准确率分别达到82%和88%，统计意义明显，对合理安排管理、生产具有一定的指导意义。

2）统计学方法与物候学方法是农业气象预报常用的技术方法，从果树盛花期的预报看，该方法同样适用于果树的物候期预报，但物候预报法准确率高于统计学预报法，究其原因，统计学预报法主要采用的资料是花芽开放-盛花期≥

6 ℃有效积温，部分数据为气象预报数据，而物候预报法是另一种物候植物已经出现的物候期来预报另一种未出现植物的物候期，因此，准确率相对高一些，提高统计预报法准确率主要途径是提高气象预报的精准度。

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