科技成果
成果名称: 中国富士系苹果主产区物候模拟研究与应用
成果登记号: 9612022Y1673
第一完成单位: 陕西省农业遥感与经济作物气象服务中心
联 系 人: 刘慧丽
成果类型: 应用技术
成果体现形式 : 其他
技术领域: 现代农业
应用行业: 农、林、牧、渔业
学科分类: 应用气象学(170.1545)
应用状态: 产业化应用
完成人: 柏秦凤,梁轶,李娜,王景红,刘璐
成果简介:
立项背景:
该项成果支撑计划来源于“中国气象局2019年国内外作物产量气象预报专项”任务之“全国苹果始花期预测技术研究”。项目形成背景源于陕西省气象局成立“全国苹果气象服务中心”,负责全国苹果产业的气象服务技术研发、转化和成果的推广应用等。
成果简介:
在上述项目的执行和推动下,本研究形成了包含全国45个站点多个苹果品种的物候资料数据集,分产区构建了全国主栽苹果物候模型并进行了空间外推检验,形成全国苹果主产区近30年主栽富士系萌芽、始花、末花、成熟、落叶5个物候期最早、平均、最晚分布图。该成果自2020年春季以来,为全国苹果历年花期预测、分布、冻害集中防御时段确定等提供重要技术支持。
成果创新程度和技术水平:
中国在世界上是苹果产量和消费双第一国家,苹果年产总量占据世界苹果年产量1/2强。苹果花期冻害是危害我国苹果产量和品质稳定性的最主要气象灾害。在“全国苹果始花期预测技术研究”项目立项之前,国内外有关苹果花期模拟和预测、苹果关键物候期时空分布的研究报道均较少。尤其国内,仅有孟秀美在1981年,李美荣、柏秦凤等在2009年、2013年间,分别对兴城国光苹果、陕西富士系苹果的花期预测模型,采用统计分析方法进行过相关研究,建立了基于单要素温度,或温度和光照要素的统计回归苹果花期预测模型,有关全国苹果花期及其他关键物候期预测或时空分布的研究尚未见到。
“全国苹果始花期预测技术研究”项目执行中,选取陕西省礼泉、旬邑、洛川3个站点,比较分析和检验了国内外有关果树物候期预测模拟常用的三种模型,统计模型、热时模型(也称为春暖模型)、需冷量模型,用于苹果始花期预测的效果后,选择模拟预测精确度最佳的统计模型,在全国分5个苹果主产区选择物候资料较长、记载详实的代表性站点构建了全国主栽富士系苹果花期等物候期模拟模型,采用内外部检验方法对各代表站点的物候模型进行了检验,采用空间外推检验方法检验了各产区代表站点苹果物候模型在本产区的外推应用效果。检验结果显示代表站点苹果花期物候模型内外部检验平均绝对误差0.4~3.4d,外延检验平均绝对误差1.2~5.1d,模型在全国苹果花期预测应用中可基本满足全国苹果农业气象业务服务需求。
该项成果通过对比研究,筛选出了当前苹果花期预测最佳建模方法;首次发现0厘米地面温度相较日平均气温要素,对果树早期物候的提前或推迟具有更显著的影响作用,并主要采用0厘米地面温度要素构建了全国主栽富士系苹果始花期、末花期物候的多元统计回归预测模型;基于物候现象“先后有序,迟早相随”的自然规律,外推应用物候模型,首次绘制了1989-2018年全国主栽富士系苹果萌芽期、始花期、末花期、成熟期、落叶期最早、平均、最晚物候分布图;项目成果填补了国内绝大部分苹果产区苹果花期模拟及苹果花期气象服务需求的空白。
成果转化应用情况:
成果形成以来,全国苹果气象服务中心所出全国苹果花期气象服务专报内容,多次被两办刊物采用;陕西省苹果花期预测服务材料历年被陕西省果业中心采用,为当地提早部署花期灾害防御提供重要决策参考。陕西省内富士苹果始花期预测成果应用情况举例:2022年3月24日,陕西省延安市政府根据省气象部门有关延安市苹果花期预测以及3月下旬至4月中旬降温天气过程,提早发布了《延安市人民政府办公室关于切实加强苹果花期冻害防御工作的通知》(延政办函[2022]21号)。
产生的社会经济和文化效益:
经济社会效益。富士系苹果占全国苹果栽植面积70%,按照2020年全国苹果栽植面积1942.5千公顷的70%计算富士系苹果面积,按照平均每年有10%面积的富士系苹果可能遭遇花期冻害计算受灾面积,按照花期预测服务可收获平均每公顷100元减灾效益计算,每年全国苹果花期预测服务可获得的减灾效益为1359.7万元。
文化价值。准确及时的全国苹果花期预测及花期气象服务,是政府机构服务于人民的生产生活的一个具体体现,也是全国农业气象服务工作中对重要农业产业提供精细化服务的一个体现,因此项目成果的应用从具体细节上体现了我国政府机构,包括气象部门,真真切切为人民服务的宗旨。