科技成果

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成果名称: 陕西苹果晚霜冻气象服务关键技术研究与应用

成果登记号: 9612016Y0213

第一完成单位: 陕西省经济作物气象服务台

联 系 人: 高峰

成果类型: 应用技术

技术领域: 农业技术

应用行业: 农、林、牧、渔业

成果简介:

   陕西是全国最大的苹果生产基地,苹果产出占世界苹果总产量1/8,中国总产量1/3。根据2000-2010陕西省果业发展统计公报显示,基本上每年陕西省均有果区受到不同程度的晚霜冻影响,晚霜冻已成为影响和制约陕西省苹果提质增效、增产增收的主要气象灾害。近几年,陕西省气象部门针对果区的气象观测体系逐渐完善,T639、WRF等数值预报模式的引进、GIS技术应用的逐渐成熟,都为苹果霜冻灾害监测、风险区划、苹果开花期预测、中长期花期冻害预测、预警和评估技术的研发奠定了良好的基础。但随着陕西省苹果种植面积的扩大和种植品种的丰富,以及中国气象局关于"为农气象服务两个体系建设"的业务发展要求,目前急需设计完善苹果霜冻气象灾害指标体系,完成进行精细化苹果霜冻气象灾害风险评估,建立苹果霜冻气象灾害监测、预报、预警模型,通过解决技术难题并设计业务规范,形成陕西苹果霜冻灾害业务服务流程体系,并向全省苹果主要种植区进行示范推广,帮助其逐步开展并建立苹果霜冻气象灾害服务业务体系,切实有效开展霜冻气象服务工作。2012年,中国气象局正式批复行业专项《中国北方果树霜冻灾害防御关键技术研究》04子项目《苹果霜冻监测预警及防霜关键技术与示范》,作为该项目的重要组成部分,陕西苹果晚霜冻气象服务关键技术研究与应用正式启动。   该项目通过对比分析陕西苹果霜冻特征和影响,明确晚霜冻与花期冻害的差异,并确定晚霜冻研究更能反映寒潮天气过程对苹果生产的系列化影响;通过建立苹果霜冻试验基地,开展人工霜箱和果园野外观测试验,建立美国八号、秦冠、新红星、嘎拉、玉华早富和红富士,共六个品种苹果花晚霜冻指标体系;在原有富士系分果区苹果始花期预测模型基础上,引入低温积温,建立新的富士系分果区苹果始花期预测模型,并在此基础上,开展其他品种苹果始花期预报;在原有苹果花期冻害风险区划基础上,采用新指标、新模型和延伸应用"概率移植"理论方法计算获得的区域站灾害风险概率,利用GIS技术,采用反距离权重法制作县域单元苹果晚霜冻气象灾害风险区划图;利用统计方法,以及旬邑县气象站和小气候观测站苹果开花期观测数据,分析晴天、多云和阴天气象条件下果园内气温垂直变化与果园外的相关关系,并建立晴天、多云和阴天气象条件下,不同冠层苹果开花期果园内最低气温预报模型,以此开展针对果园的最低气温预报服务;综合研究成果,建立陕西苹果晚霜冻灾害预警服务流程和服务体系,同时通过开发各类服务渠道,面向政府、部门、果业合作社及果农等对象,开展业务应用及技术推广。   项目针对陕西美国八号、秦冠、新红星、嘎拉、玉华早富和红富士,共六个苹果品种,首次设计了晚霜冻指标修订试验方案,通过试验研究,发现了各品种苹果花过冷却点以及苹果花器在不同霜冻天气类型中的表现,并分品种建立了苹果花晚霜冻指标体系。项目首次发现苹果花期前的0厘米地温的积温与苹果始花期相关性显著好于与日平均气温计算的积温因子与苹果始花期的相关性,并发现以此建立的陕西省分果区的富士系苹果始花期统计回归预测模型,其预报误差较原模型减少2~3天,准确率显著提高。项目首次针对陕西渭北苹果园开花期不同天气类型下,分冠层上、冠层中和冠层下3个梯度,明确了气温随时间变化及不同梯度同一时刻气温变化规律和特点,并首次建立了渭北西部苹果园不同梯度苹果开花期最低气温预报模型。   通过三年的试验与技术研究,目前已建立陕西美国八号、秦冠、新红星、嘎拉、玉华早富和红富士,共6个品种苹果晚霜冻指标、苹果始花期预测模型,以及苹果晚霜冻预测模型、苹果晚霜冻精细化风险区划以及苹果晚霜冻灾害预警服务流程等研究工作,研究成果集成为陕西省苹果晚霜冻气象服务技术体系,并及时投入业务使用。目前,研究成果已全部应用于业务应用当中,其中基于6个品种苹果晚霜冻指标体系和始花期预测模型的成果,已在2012至2015年制作共7期《重大气象信息服务专报》,其中有2份材料获得陕西省副省长批示。另外,分果区苹果始花期预报方法,也应用于近几年的春季苹果气象服务中,经检验,准确率达75%以上。   该项目通过对建立苹果晚霜冻灾害指标体系,以及苹果始花期、霜冻天气预报技术以及精细化风险区划成果的应用,实现了为苹果产业结构调整提供科学依据,为建立区域防灾减灾体系提供技术支撑,为政府发放灾损补贴、保险部门厘定保险费率等提供风险参考的多重目标,促进了苹果霜冻气象灾害防御适用技术的进步,以及果业部门科学管理和防灾减灾技术水平的提升,有利于陕西苹果产业高效、稳定、可持续发展,取得了良好的社会效益。