柑桔生长期温度指标研究及应用

王 宝，卢玉娥，张自祥

(1.云南省玉溪市气象局，云南 玉溪 653100;2.云南省玉溪市农业科学研究院，云南 玉溪 653100)

柑桔生长期温度指标研究及应用

王 宝1，卢玉娥2，张自祥1

(1.云南省玉溪市气象局，云南 玉溪 653100;2.云南省玉溪市农业科学研究院，云南 玉溪 653100)

利用1971—2008年柑桔单产统计资料，采用滑动平均的方法，计算每年柑桔气象产量，并以此划分丰、平、欠气候年景。以2001—2008年田间观测数据和生产实际为基础，确定柑桔平均生长发育期，分析柑桔生长与日平均温度、日最高温度、日最低温度之间的关系。通过研究得出柑桔从播种到成熟的最适温度上限、最适温度下限、最适温度上限极值、最适温度下限极值、受害温度、死亡温度 ，在此基础上设计了累积低温影响指数，建立了柑桔每个生育期的累积低温影响指数区间，设计开发了柑桔低温灾害预警分析系统，对柑桔生长各时期低温灾害进行动态监测和预警。

柑桔;生长发育期;温度指标;低温灾害;预警

1 引言

华宁县地处滇中玉溪市东部，总面积1 313 km2，属中亚热带半湿润高原季风气候。由于地形地貌复杂，呈现立体气候，形成南亚热带、中亚热带、北亚热带和南温带4个气候类型区。特殊的土壤、气候条件下生长的柑桔不仅外观好，且内在质量高。产值已突破亿元，成为继粮食、烤烟之后的第三大农业支柱产业［1］。在整个柑桔种植的进程中，如何提高气象对柑桔产业的服务及防灾减灾能力和水平有很高的要求和极大的需求。近年来，在柑桔的生长期，柑桔遭受温度变化的影响，特别是寒潮、低温、倒春寒等灾害造成的危害较大［2］。对2001—2008年的柑桔生长观测资料与气象要素的相关性分析发现，温度是影响柑桔生长最主要的气象因子，它决定柑桔的生存与分布，同时也影响果实的产量和品质。本文通过确定温度影响定量指标，确定柑桔每个生育期生长下限温度和生长最适温度，并考虑低温强度和持续时间，设计了累积低温影响指数［4］，建立柑桔每个生育期的累积低温影响指数区间，进行低温灾害的动态监测和预警，为预防低温冷害对柑桔种植的影响，提高柑桔产量和质量等具有实际意义。

2 资料和方法

2.1 资料

研究采用:玉溪柑桔研究所2001—2008年柑桔发育期观测资料;华宁县国家气候观测站1971—2008年观测数据(日平均温度、平均最高温度、平均最低温度、极端最高温度、极端最低温度、降雨量、日照时数、蒸发量等);华宁县农业局1971—2008年柑桔单产资料;玉溪柑桔研究所1971—2008年柑桔发育期资料。其中常规气象观测资料根据柑桔种植区实际情况进行了订正。

2.2 方法

2.2.1 柑桔发育期的计算 在华宁县牛山柑桔实验场设固定观测点，用2001—2008年田间观测的柑桔发育期计算平均发育期，并用华宁县柑桔主要种植区的实际生产状况对平均发育期进行订正。

2.2.2 气候年景的划分 用1971—2008年柑桔单产资料和同期的旬平均温度、旬平均最高温度、旬平均最低温度、旬极端最高温度、旬极端最低温度、旬降雨量、旬日照时数、旬蒸发量资料，采用滑动平均的方法(步长为8)计算每年柑桔气象产量，按气象产量变幅，结合柑桔生产的实际年景对1971—2008年的气候年景进行划分。

2.2.3 发育期温度指标的确定 根据所划分气候年景，用2001—2008年逐日平均温度、日最高温度、日最低温度，确定丰、平、欠年中柑桔各发育期间的相应温度指标。

2.2.4 累积低温影响指数的建立 累积低温指数Ti按下式计算［5］。

式中，Ti为累积低温指数;tm为实际观测的最低温度;d为低温持续时间;α为低温强度系数;A、B为温度影响系数。α、A、B按以下公式计算:

其中，tl为柑桔生长下限温度;tb为柑桔生长最适温度。

3 结果与分析

3.1 发育期

根据2001—2008年田间观测柑桔发育期，计算平均发育期，并用华宁县柑桔主要种植区的生产实际，对平均发育期进行订正(表1)。

表1 柑桔发育日期(月－日)

3.2 发育期温度指标

在柑桔生长各发育期温度定量指标的分析中，根据气象产量所确定的气候年景，对丰、平、欠年景中柑桔的每一个发育期间的日平均温度、日最高温度、日最低温度进行分析，以丰年温度确定柑桔生长期的最适温度上、下限，以平年温度确定柑桔生长期适宜上、下限，而以欠年确定受害温度与死亡温度。同时，通过对华宁柑桔生长发育期与日平均温度、日最低温度、日最高温度的相关性分析表明，柑桔的生物学零度为5℃。因此，在温度指标的分析中，以日平均温度5℃作为基础指标值。在上述分析的基础上，得出柑桔生长期的最适温度上限、最适温度下限、最适温度上限极值、最适温度下限极值、受害温度、死亡温度，详见表2。

3.3 累积低温指数等级和影响程度

根据累积低温指数公式，计算各温度等级和不同持续时间的累积低温指数Ti值，通过对Ti值的分析，确定柑桔各发育期的累积低温指数区间和影响状况(表3)。

表2 柑桔各发育期温度指标值 (单位:℃)

表3 柑桔累积低温指数区间和影响程度

图1 1986年柑桔低温冷害状况分析

4 应用

基于主流商用数据库技术，采用Microsoft SQL Server 2005构架，建立柑桔低温灾害预警分析系统［6，7，8］，通过与实时气象要素数据和作物数据的数据连接，采用累积低温影响指数(Ti)指标，既能对历史作物受害状况进行分析，又能在作物的每个发育期对低温的危害进行动态的跟踪和预警。对历史低温灾害的分析中，累积低温影响指数能客观地反映出作物不同发育期低温的危害。图1为1986年柑桔受低温的危害情况，从图中可以看出，1986年柑桔的开花期遭到了强低温危害，致使1986年柑桔减产。对历史低温的分析表明，低温影响指数能准确地反映低温对作物生长的影响，并达到预警的目的。

5 小结

在对华宁县主要柑桔种植区柑桔生长和生物学特性进行调查和数据采集的基础上，结合华宁县40 a的气象资料和产量数据，研究影响柑桔生产的主要气候因子和低温冷害对柑桔的影响程度，确定累积低温影响指数，建立柑桔低温冷害预警系统数据模型，完成了柑桔低温冷害预警系统的研发。柑桔生长期温度指标的研究和应用，为满足相关单位的资料共享需求，特别是为政府决策提供及时直观的数据和技术支持。

［1］ 董德祥，朱学斌，李丽，等.低温冷冻对华宁柑桔产业的影响与应对措施［J］.中国果业信息，2008，25(12):26－27.

［2］ 夏小曼，王海英，蒋运志.2008年初罕见低温雨雪天气对柑橘的影响及补救措施［J］.气象研究与应用，2008，29(2):55－56.

［3］ 刘平生.柑桔花期幼果期低温阴雨寡照的危害及防治措施［J］.中国南方果业，2003，32(1):21－22.

［4］ 谢远玉，赖晓桦，朱凌金，等.气象条件对柑桔果实膨大速度的影响［J］.中国农业气象，2007，28(4):406－407.

［5］ 叶美德，汪铎.柑桔产量气候异常减产模式的初步研究［J］.中国农业气象，1993，1 4(2):22－24.

［6］ 刘爱容.GIS支持下的农业气象灾害监测系统的开发与应用［J］.科技资讯，2007(6):99.

［7］ 田红，陆维松，吴必文.基于GIS的气象灾害监测与评估集成系统［J］.气象科学，2002，22(4):482－489.

［8］ 庄立伟，刘庚山，王石立.基于WEBGIS的农业气象信息共享与发布技术应用研究［J］.应用气象学报，2004，15(6):745－753.

Research and Applications of
temperature indicators for Citrus in growing season

WANG Bao1，LU Yue2，ZHANG Zi－xiang1
(1.Yuxi meteorological bureau，Yunnan province 653100; 2.Yuxi Academy of Agricultural Sciences，Yunnan province 653100)

Based on citrus yield data from 1971－2008，the meteorological yield of citrus was calculated by use of smooth average methed and furthermore the climatic harvest patterns were classified into high－yielding year，mean－yielding year，and low－yielding years，By using the field observation data from 2001 to 2008，the mean growth period，and the relationship between daily mean temperature，daily maximum temperature，daily minimum temperature and growth of citrus was analyzed，and the temperature indexes of growth period of citrus were determined，which include the upper limit of optimum temperatures，extreme value of lower limit lowest temperatures，the harmful temperature，the death temperatures of the development period from sowing to maturation of citrus.on this basis，the Cumulative index of low－temperature impact was designed，the Cumulative index ranges of low－temperature impact of each season were established，Design and development of the citrus low－temperature analysis of disaster early warning system，Low－temperature dynamic monitoring and early warning of disasters was conducted.

citrus;growing season;temperature indicators;low hazard;Warning

S162.5

A

2011－09－28

王宝(1972—)，男，工程师，主要从事GIS与应用气象研究。

国家自然科学基金项目40865002。

1003－6598(2012)03－0007－03