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葡萄种植专业气象服务研究
摘要：公安县是湖北省葡萄种植面积最大的县。针对目前尚未开展葡萄种植专业气象服务的现实，本文在分析公安县农业气象要素特点的基础上，结合葡萄种植对气象条件的要求，得出如下结论：公安县农业气象条件虽然满足葡萄种植，但会频发农业气象灾害，如营养生长期的低温寡照、连阴雨天气、高湿环境引起病虫害以及生殖生长期高(低)温、高温日灼等灾害；同时，针对不同生育期给出了葡萄栽培专业气象服务内容和指标。
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公安县葡萄大面积种植经历了从无到有、从小到大、从弱到强的发展过程，葡萄产业从1988年起步，经过几十年的探索，逐渐成为公安县农业经济发展的特色产业、致富产业。截至2018年，公安县葡萄种植面积达8000hm2，产值15亿元[1]，荣获国家地理标志商标和国家地理标志产品[2]，已占湖北省葡萄种植面积的“半壁江山”，成为长江中下游最大的葡萄产区，并获得“江南葡萄第一县”的称号。公安县葡萄主要品种有滕稔、京亚、黑奥林、夏黑、京优、维多利亚、红地球、蓝宝石、8611、8612、户太八号等近30个品种，主要分布在埠河镇（40%）、孟溪镇（19%）等乡镇。为支持葡萄产业健康有序发展，农业技术部门给予了不少支持[3,4,5]，但气象服务却没有跟上。公安县葡萄气象研究只有刘旭[6]研究过气象条件对设施栽培葡萄的影响，气象部门并没有开展相关葡萄栽培专业气象服务。研究公安县葡萄气象服务内容、开展葡萄栽培气象服务是葡萄高产稳产的重要保障。因此，本文就公安县葡萄种植时存在的气象问题及服务内容进行了研究探讨。
1、数据来源
气象数据来源于公安县气象局地面观测数据，2018—2019年在金秋实业葡萄种植园（位置东经112°13′33″、北纬30°16′08″）、科润葡萄种植园（位置东经112°09′25″、北纬30°14′27″）、水月村葡萄种植户（位置东经112°08′45″、北纬30°09′57″）3个点设立葡萄观测点，栽培方式有4种（露天栽培、避雨栽培、竹棚栽培、钢架大棚栽培）。观测内容有葡萄园1.5m处气温、空气湿度以及葡萄生育期、主要农事活动（包括农药使用、肥料使用状况等信息）、产量信息。
2、结果与分析
2.1公安县葡萄栽培存在的气象问题
葡萄为喜阳植物，整个生长季需要2600h的光照。在光照充足的条件下，叶片厚而深绿，光合作用强，植株生长壮实，花芽着生多，浆果含糖量高而甜美，产量高。由图1可以看出，公安县日照时数旬均值都>3h,1—7月日照时数为824.3h，可照时数2209h，能满足葡萄生长发育对光照的要求，为葡萄高产打下了良好的基础。由图2可以看出，3月中旬和下旬出现旬日照时数均值2h的概率>20%，介于2～3h的概率>30%，即这一时期经常会出现低温连阴雨天气，容易造成葡萄出芽推迟、烂芽，已萌芽生长的结果新梢和营养新梢受冻，幼叶、嫩梢枯萎变黑死亡，极不利于葡萄的生长。
图1公安县气象条件和露天葡萄生长适温年变化
葡萄是喜温植物。图1中的灰色部分表示公安县葡萄露天栽培不同生育期白天最适气温和夜间最适气温差异围成的区域。总体来讲，公安县温度环境满足葡萄生长对温度的要求，但3月上旬至5月上旬公安县气温低于最适温度区域，因而公安县葡萄大棚栽培的升温作用能很好地提升葡萄生长速度。由图3可以看出，7月出现>35℃高温的概率为30%，葡萄容易受高温逼熟和热灼危害。
图23—4月各旬日照时数均值频谱图
图36—7月各旬最高气温旬均值频谱图
葡萄属比较耐旱的作物，但为了获得高产，其需水量巨大，公安县1—7月821.4mm的降水量完全能满足葡萄高产的要求，同时过多的雨水和高湿的环境严重制约了葡萄产量。由图4可以看出，公安县日相对湿度旬均值>60%,1—7月日相对湿度值>90%的概率达到27%，开花前降雨多，新梢生长过旺，消耗植株贮藏养分；花期多雨，受精不良，造成落花；果实肥大期至成熟期多雨，光线不足，糖度低下，着色不良，品质低劣，且容易裂果。
图4公安县日相对湿度旬均值和旬降水量的年变化
总的来讲，公安县农业气象条件有利于露天葡萄栽培，但高湿多雨、低温连阴雨、高温热灼等农业气象灾害频发，严重制约了葡萄的产量和品质。尽管避雨栽培、竹棚栽培和钢架大棚栽培在一定程度上避免了一些灾害的程度，但开展葡萄专业气象服务是非常必要的。
2.2公安县葡萄栽培专业气象服务内容
公安县葡萄栽培方式多样，主要有4种，即露天栽培、避雨栽培、竹棚栽培和钢架大棚栽培。不同栽培方式，其小气候特征不同，其生育期时间也不相同（表1），因而气象服务内容也有所差异。
表1葡萄不同栽培方式生育期比较
2.2.1休眠期（10月至翌年2月上旬）。
(1)露天葡萄冻害预报。冬季休眠期的葡萄植株对低温有一定的抵抗能力，但植株不同部位的抗寒力差别很大。芽的抗寒力最强，能忍受-20℃左右的低温；根系的抗寒力最弱，当土壤温度<-5℃就会产生冻害；枝蔓的抗寒能力介于芽和根之间。一般说来，当外界气温<-15℃或土壤温度<-5℃时，葡萄植株容易发生冻害。因此，为了增强葡萄植株的抗寒能力，葡萄采收后应该减少灌水次数，防止植株旺长，促使枝条和芽的成熟度提高，使其逐渐适应越来越低的温度，增强抗寒能力。发生前，可采取培土防寒、冻前浇封冻水、树盘覆盖等临时措施。(2)覆膜时间的预报。冬季，葡萄园最理想的温度为3℃左右，有利于葡萄藤进行自我休整。与其他落叶果树相似，葡萄的芽也存在休眠现象。随着葡萄新梢从下而上逐渐成熟，新梢上当年不萌发的芽（又称冬芽）逐渐进入生理休眠状态。这种休眠状态通常要在落叶后，经过1个月左右的低温才能解除。低温解除后才能覆膜，公安县覆膜时间一般为1月中旬至2月上旬，正确预报覆膜时间有利于葡萄提早上市，获取更高的经济收入。覆膜指标：打破自然休眠的有效温度为0～7.2℃，完全打破自然休眠需要经过7.2℃以下的低温1000～1200h（钢结构栽培）。竹棚栽培覆膜时间晚10d。
2.2.2绒球萌芽期（2月）。
(1)低温连阴雨、低温强寒潮预报（露天栽培）。长期低温天气易造成葡萄出芽推迟、烂芽，同时已萌芽生长的结果新梢和营养新梢受冻，幼叶、嫩梢枯萎变黑死亡，同时连阴雨是造成葡萄各种病害发生的前提，如葡萄霜霉病、灰霉病、炭疽病及白腐病等。低温阴雨的指标为低温寡照、3d以上持续降水。强寒潮预报的指标为日最低气温24h内降幅≥10℃，或48h内降幅≥12℃，或72h内降幅≥14℃，且使该地日最低气温下降到2℃或以下的冷空气。防治措施：在凌晨1:00—4:00熏烟，增温御寒，已造成危害的，要及时剪除受害的新梢枯叶，浇施磷肥和钾肥，促发二次果。(2)适时开棚通风预报（大棚栽培）。棚温不得高于25℃，如太高，应通风、换气排湿。夜间温度保持在7～8℃之间，必要时要进行加温，以防止夜间温度过低。根据试验观测数据分析，白天双层大棚能提升气温15℃，单层钢结构提升12℃，单层竹结构提升10℃。因此，开棚气象指标如下：当天气预报信息为“明天中午少云或者无云、最高气温达15℃以上”时，提醒大棚葡萄种植户第2天要开棚通风，防止棚内高温危害。
2.2.3新梢生长期（3—4月）。
(1)低温连阴雨或霜冻天气。新梢生长期遇连续阴雨寡照天气，会造成生长停止，生育期滞后，新梢、根系出现停滞、萎蔫等现象，影响葡萄根系活力和植株正常生长；光照不足时，新梢生长细弱，叶片薄，叶色淡，果穗小，落花落果多，同时连阴雨会造成葡萄各种病害发生。预防指标和防治措施与绒球萌芽期相同。(2)湿渍害。长期连阴雨天，易引起排水不畅而积水成涝渍，土壤孔隙被水充满，造成葡萄根系缺氧，使根系生理活动受到抑制，影响葡萄生长。预防指标：土壤根层相对含水量连续5d>90%，或者地表有明水时，葡萄叶片开始变黄。防治措施：及时开沟排水。
2.2.4开花坐果期（5—6月）。
持续低温或高温天气，使葡萄开花时花帽不脱，不能很好地授粉受精，造成葡萄单性结实严重，使果穗呈现大小粒现象，且小粒果比例过大，市场价位低，经济收益减少。预防指标：当日平均气温<12℃，或者>35℃时容易引起葡萄受精不良，子房大量脱落。
2.2.5果实生长成熟期（6—7月）。
(1)低温冷害。浆果成熟期温度低，果实着色不良，葡萄浆果糖分积累困难，糖少酸多，香味不浓，品质降低。预防指标：日平均气温<16℃。(2)高温日灼。葡萄高温日灼病又称缩果病、气灼病、日灼病，是夏日高温期果实在强烈阳光的直接照射下，果粒局部温度过高，水分失调而至灼伤。日灼一般从果实膨大期开始至硬核期结束，33℃以上的高温，果面直接受到阳光照射，易发生日灼。通常在果粒刚刚成形时，果皮非常薄，如果雨后阳光强烈易受日灼，一般果穗上朝西和朝南的果粒较易患病，每穗患病果粒为2～5个，偶尔也能达到10多个。受害果粒最初在果面上出现淡褐色豆粒大小的斑块，后扩大成圆形，形成很大的坏死斑痕，向里凹陷，受害部位容易遭受炭疽病和灰霉病侵染，导致果粒腐烂。预防指标：日最高气温>33℃，空气湿度<50%，地表气温>45℃，无云、无风。(3)连阴雨转高温。发生时间一般在葡萄转色初期至成熟期（7月底至8月中旬）。危害程度：结果期受连续阴雨天气影响大，如出现3d或3d以上阴雨天，雨过天晴的高温天气会出现烂果、落果现象，且高温造成昼夜温差小，葡萄着色困难；同时，高温易使葡萄中老叶片的叶肉褪绿变黄，严重时枯焦，如同缺镁、缺铁、缺钾状，有机营养不足，高温尤其易使红地球葡萄着色困难。预防指标：3d或3d以上阴雨天后出现35℃高温。
3、结论
本文通过分析湖北省公安县的农业气象条件，对比葡萄各生育期气象条件，得出以下结论：公安县适合葡萄生长发育，但也会频遇农业气象灾害，主要表现在营养生长期的低温寡照、连阴雨天气、高湿环境引起病虫害以及生殖生长期遭遇的高（低）温、高温日灼等灾害。本文针对不同生育期给出了具体的专业气象服务内容，以期为公安县开展专业气象服务提供相应的指标和指导措施。
参考文献：
[1]公安县葡萄栽培发展历史[EB/OL].[2020-03-11].
[2]国家质量监督检验检疫总局.质检总局关于批准对龙山矿泉水等44个产品实施地理标志产品保护的公告(2016年第112号)[A/OL].(2016-11-14)[2020-03-11].
[3]张祥武.公安县葡萄产业发展对策研究[D].武汉:武汉轻工业大学,2016.
[4]宁国.公安县葡萄产业现状及发展对策[D].荆州:长江大学,2011.
[5]喻妍桥.荆州市公安县葡萄种植业发展现状与对策研究[D].武汉:中南民族大学,2018.
[6]刘旭.两湖平原葡萄设施栽培的气象条件研究[J].现代农业科技,2016(11):280-281.
胡佩敏,丁国栋,胡程晨.公安县葡萄栽培专业气象服务研究[J].现代农业科技,2020(17):45-47.
基金:湖北省气象局科技发展基金项目(2019J06)
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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
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