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探究柴达木枸杞外观品质受气象条件影响情况
摘要：利用2018～2019年诺木洪气象站枸杞观测资料及相应气象观测资料，通过气象统计分析方法，分别研究与枸杞百粒长、百粒重、坏果率相关的单气象因子，在此基础上确定气象条件与枸杞外观品质的综合关系。得出结论如下：影响枸杞鲜果百粒重的气象因子主要是采摘前30天的平均相对湿度与平均气温，当相对湿度为47%左右时对百粒重的增加最为有益，气温与鲜果百粒重呈二次关系，在观测数据范围内，百粒重随气温升高而增大；影响枸杞坏果率的气象因子是采摘前15天的平均相对湿度和采摘前40天的累积降水量，枸杞的坏果率随相对湿度和累积降水量的增加而增大；影响枸杞百粒长的气象因子是枸杞形成期头5天的平均相对湿度、累积降水量，形成期头35天的平均气温及累积日照时数，百粒长随相对湿度的增大而减小，而与其他三个气象因子的增大皆是引起百粒长先增大后减小。
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柴达木盆地是中国三大内陆盆地之一，地处青海省西北部，属封闭性的巨大山间断陷盆地。盆地内为干旱荒漠，光照时间长达10小时，昼夜温差达12℃，还拥有丰富而独特的水土资源[1,2,3]，这些都是适宜枸杞生长的环境因素。观测地点诺木洪地区主要土类为盐碱土，夏季干热少雨，极为适合枸杞生长。枸杞是名贵的中药材，长期以来备受中外医学界及药膳专家的青睐[4]。外观品质作为枸杞等级划分的重要指标，直接影响到枸杞的商品价值。气象条件作为影响枸杞外观品质的重要因子，柴达木盆地自引进宁夏枸杞并与本地枸杞共同种植以来,对其研究得较少。本文主要从影响柴达木枸杞外观品质的气象因子展开研究，以改进枸杞品质，提高枸杞种植效益。
1、资料及方法
1.1资料来源
本文研究的基础外观品质包括鲜果百粒重、干果百粒长及坏果率。枸杞观测资料来自青海省诺木洪气象站2018年和2019年5～10月特色农业观测枸杞数据，每年采摘3个批次，每批采摘4个样本，每个样本100粒果实，在采摘时测定每个样本的鲜果百粒重，经晾晒后测定百粒长及坏果率。气象资料来自于诺木洪气象站2018～2019年自动观测站数据的逐日资料，分别有气温、相对湿度、降水量、10分钟平均风速、5～20cm地温、日照时数（人工观测）等。
1.2研究方法
采用气象统计分析方法，为了确定枸杞外观品质与气象因子之间的关系，用各项外观品质指标与枸杞采摘前5天、10天、15天、20天、25天、30天、35天、40天（百粒长采用枸杞形成期头5天、10天、15天、20天、25天、30天、35天、40天）的平均气温、累计降水量、平均相对湿度、累计日照时数等多个因子进行相关分析，得到相关系数，查找相关性显著通过0.05、0.01甚至更精确的信度检验因子，了解各气象因子与枸杞外观品质的相关关系，得出单个气象因子与外观品质、气象因子与外观品质的综合定量关系，建立枸杞外观品质与气象因子之间的最优回归方程。所用数据处理和统计分析软件主要为Excel2010与SPSS17.0。
2、观测结果与分析
气象条件对枸杞外观品质有重要的影响，气象因子对植物的蒸腾作用、光合作用、物质合成等均有重要影响，文中用变异系数（CV）衡量气象因子对枸杞外观品质的影响[5]。
式（1）中σ为样本均方差，x軃为样本平均值。根据公式计算百粒重、百粒长、坏果率的变异系数，结果如下表：
公式（1）
表1枸杞外观品质的变异系数（单位：%）
由此表中可见，受气象因子影响最大的是坏果率，百粒长受气象因子的影响最小。
2.1鲜果百粒重与气象因子的关系
为确定百粒重与成熟前各时间段的各类气象因子的关系，进行相关性分析。相关性检验通过0.01甚至0.001信度的检验并且偏相关也显著的气象因子是枸杞采摘前30天（枸杞果实形成期）的平均相对湿度（U30）与平均气温（T30），为显著的正相关关系。
2.1.1鲜果百粒重与采摘前30天平均相对湿度的关系
用枸杞鲜果百粒重与采摘前30天的平均相对湿度进行回归分析，最优回归如下：
通过R=0.890、F=39.2926时信度为0.001的F检验。
从鲜果百粒重与采摘前30天的平均相对湿度的关系图（见图1）可以看出，百粒重起初随采摘前30天的平均相对湿度的增大而增大，当平均相对湿度增大到47%左右时，鲜果百粒重随平均相对湿度的增大而减小。
2.1.2鲜果百粒重与采摘前30天平均气温的关系
用枸杞鲜果百粒重与采摘前30天的平均气温进行回归分析，最优回归方程如下：
图1鲜果百粒重与采摘前30天平均相对湿度（U30）关系
通过R=0.664、F=8.287、信度为0.01的F检验。
图2鲜果百粒重与采摘前30天平均气温（T30）的关系
从枸杞鲜果百粒重与采摘前30天平均气温的关系图（见图2）可看出，枸杞鲜果百粒重随气温的升高而增大，观测数据中最高平均气温为19.2℃，图中趋势线亦显示此时枸杞的鲜果百粒重为最大。但由于柴达木盆地常年平均气温较低，得出的结论并不完全，在平均气温高于19.2℃时枸杞鲜果百粒重如何变化暂无法讨论。
2.1.3鲜果百粒重与气象因子的综合关系
用枸杞鲜果百粒重与采摘前30天的平均气温、平均相对湿度进行回归分析，得到最优回归方程如下：
公式2
通过R=0.552、F=12.926、信度为0.001的F检验。
2.2坏果率与气象因子的关系
枸杞坏果主要是因为枸杞果实形成及成熟期间炭疽病引起，发病症状为果实染病初在表面形成黑点或褐斑，后在一定气象条件下半果或整颗果实变黑。
采用与鲜果百粒重同样的分析方法，对影响枸杞坏果率的气象因子进行相关分析，得到结论如下：枸杞坏果率与枸杞采摘前15天的平均相对湿度（U15）及采摘前40天的累积降水量（R40）有关。
2.2.1坏果率与采摘前15天平均相对湿度的关系
用枸杞坏果率与采摘前15天的平均相对湿度进行回归分析，得到最优回归方程如下：
公式3
通过R=0.422、F=4.772、信度为0.05的F检验。
从坏果率与采摘前15天平均相对湿度的关系图（图略）来看，坏果率与相对湿度性存在明显的正相关关系，即相对湿度越大枸杞坏果率亦越大。因为湿度越大，越有利于炭疽病的萌发[6]，采摘前15天枸杞正处于成熟期，果实由青果变为红果，此时枸杞内营养物质快速增长，给病菌提供了营养物质，在有利的湿度条件下，增加了坏果数量。
2.2.2坏果率与采摘前40天累积降水量的关系
用坏果率与采摘前40天累积降水量进行回归分析，得到回归方程如下：
公式4
通过R=0.851、F=57.730、信度为0.001的F检验。
从坏果率与采摘前40天累积降水量的关系图（图略）来看，降水量越多，坏果率越大。因为炭疽病随降水传播，在果实形成期间降水量越大越有利于病菌传播。
2.2.3坏果率与气象因子的综合关系
R=0.894,F=41.636，通过信度为0.001的F检验。
2.3果粒长与气象因子的关系
经回归分析，采用同样的方法，对影响枸杞百粒长的气象因子进行相关分析，得到结论如下：枸杞百粒长与枸杞果实形成期头5天的平均相对湿度（U5）、累积降水量（R5）、形成期头35天的平均气温（T35）及累积日照时数（S35）有关。
2.3.1百粒长与果实形成期头5天平均相对湿度的关系
用枸杞百粒长与果实形成期头5天平均相对湿度进行回归分析，得到最优回归方程如下：
公式5
通过R=0.518、F=8.036、信度为0.01的F检验。
枸杞果实形成伸长期间，需要大量光照，此时必定是相对湿度越小，果实长度更长。从二者的关系图（图略）中可知，枸杞百粒长跟果实形成头5天平均相对湿度呈指数关系，在果实形成期间，相对湿度越大，果实百粒长更小。
2.3.2百粒长与果实形成头5天累积降水量的关系
用枸杞百粒长与果实形成期头5天累积降水量进行回归分析，得到最优回归方程如下：
公式6
通过R=0.706、F=10.474、信度为0.001的F检验。
从二者的关系图（图略）中可看出，百粒长起初随降水量的增加而增加，当降水量增大到3mm时，枸杞百粒长随累积降水量的增加而减小。
2.3.3百粒长与果实形成期头35天平均气温的关系
用枸杞百粒长与果实形成期头35天平均气温进行回归分析，得到最优回归方程如下：
公式7
图3百粒长与果实形成期头35天（T35）的关系
通过R=0.555、F=4.667、信度为0.05的F检验。
从图3中可以看出，起初百粒长随温度的升高而增大，当温度在16℃～18℃时，枸杞百粒长最大；当温度再升高时，百粒长随温度升高而减小。
2.3.4百粒长与果实形成期头35天累积日照时数的关系
用枸杞百粒长与果实形成期头35天累积日照时数进行回归分析，得到最优回归方程如下：
公式8
通过R=0.632、F=6.961、信度为0.005的F检验。
从二者关系图（图略）中可以看出，当日照时数为240h～260h时，百粒长最大；当日照时数小于240h时，随日照日数增加百粒长增大；当日照时数大于260h时，百粒长随日照时数增加而减小。
2.3.5百粒长与气象因子的综合关系
通过R=0.771、F=6.983、信度为0.001的F检验。
3、结论
(1）影响枸杞鲜果百粒重的气象因子主要是采摘前30天的平均相对湿度与平均气温，当相对湿度为47%左右时对百粒重的增加最为有益。气温与鲜果百粒重呈二次关系，在观测数据范围内，百粒重随气温升高而增大。
(2）影响枸杞坏果率的气象因子是采摘前15天的平均相对湿度和采摘前40天的累积降水量，枸杞的坏果率随相对湿度和累积降水量的增加而增大。
(3）影响枸杞百粒长的气象因子是枸杞形成期头5天的平均相对湿度、累积降水量和形成期头35天的平均气温及累积日照时数，百粒长随相对湿度的增大而减小，而与其他三个气象因子的增大皆是引起百粒长先增大后减小。
参考文献：
[1]王发科,雷玉红,祁贵明.格尔木地区农牧业主要气象灾害及防治措施[J].安徽农业科学,2016,44(28):174-175+182.
[2]王发科,苟日多杰.气候变暖对柴达木盆地农作物种植结构的影响[J].安徽农业科学,2015,43(27):181-184.
[3]樊光秀.德令哈地区枸杞种植气候适应性分析[J].青海气象,2011(1):53-55.
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[5]魏淑秋.农业应用数理统计讲义[M].北京:北京农业大学出版社,1989:15.
[6]李岩涛,张锦秀,邓振荣,等.枸杞炭疽病发生规律及防治对策研究[M]//宁夏枸杞研究.银川:宁夏人民出版社,1999:358-363.
祁玉佳,雷玉红,李春晖.柴达木枸杞外观品质与气象条件关系的初步探究[J].青海科技,2020,27(02):77-80.
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期刊名称：中国农业气象
期刊人气：2221
主管单位：中华人民共和国农业部
主办单位：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所
出版地方：北京
专业分类：农业
国际刊号：1000-6362
国内刊号：11-1999/S
邮发代号：82-126
创刊时间：1979年
发行周期：月刊
期刊开本：16开
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2020-05-19
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