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摘要 随着种植业结构调整,成县油菜种植面积已由解放初期的66.66 hm2(产量750~900 kg/hm2)上升到2015年的4 286.67 hm2,总产7 885 t,发展十分迅速。由于油菜生长期长,除受品种、栽培技术、土壤和肥力条件影响外,最主要的还是受气象因素的影响。鉴于油菜生长发育受气象要素影响较大,通过主要气象要素光照、温度、降水对油菜生长发育的影响情况进行细致分析,提出建議,为科技工作者和种植农户提供参考,旨在充分利用气象资源的导向作用,促进成县油菜产业持续、稳定、健康发展。
关键词 油菜;气象要素;影响分析;甘肃成县
中图分类号 S565.4;S162.54 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2018)12-0002-02
成县位于甘肃省陇南山区东南部,长江上游,属西秦岭南麓山地,土地总面积169 382 hm2,其中耕地27 470 hm2,海拔跨度750~2 377 m,境内地形、地貌错综复杂,属北暖温带半湿润大陆性季风气候,四季分明。年均气温12.0 ℃,极端最低气温-14.7 ℃,极端最高气温37.3 ℃,年均无霜期208 d,降水量621.4 mm,年日照时数1 562.8 h,气候条件适宜冬油菜种植。县内从海拔1 000 m以下的河谷区到海拔1 500 m以上的高山区均有油菜分布。笔者多年从事气象观测业务和天气预报预测工作,通过对成县气象观测站1981—2010年气象资料整理分析和对油菜生长发育的观测,发现油菜生长期受气象要素的影响较大[1-3]。因此,研究分析气象要素对油菜生长发育的影响十分必要。
1 资料与方法
1.1 资料来源
成县国家一般气象观测站1981—2010年温度、降水、日照观测资料,成县农牧局油菜种植情况统计数据。
1.2 分析方法
利用成县国家一般气象观测站地面观测资料和农业气象观测资料,统计分析了成县主要气象要素降水时空分布、温度、光照变化情况,对应油菜生产发育期关键期对降水、温度、光照需求,逐项分析对油菜的影响[4-6]。通过气象部门对气候趋势预测,发布信息,采取措施,趋利避害,促进油菜经济作物健康、持续发展。
2 结果与分析
2.1 油菜各生育期特点
油菜的整个生育期大致可分为苗期(前期和后期)、蕾薹期、开花期和成熟期,其生育特点见表1。
2.2 油菜发育期气象要素情况
成县油菜于9月上、中旬播种,翌年5月底、6月初收获,从低海拔的川坝河谷区到高海拔的阴湿山区,生育期逐渐延长,不同品种、不同区域、不同栽培方式(地膜油菜与露地油菜)生育期不同,最短为220 d,最长为250 d。油菜生育期长,受气象因素的影响大,尤其是极端灾害性天气,更会对油菜生产造成较大的损失。从表2可以看出,成县气候温和,降水和日照均能满足油菜生长发育期需求。总体而言,光、热、水条件对油菜的生长发育比较有利。
2.3 光照对油菜生长发育的影响
2.3.1 油菜的感光性。油菜是长日照作物,在长日照条件下,有促进生长的作用。油菜的感光性按照花前所经历的光照时长,分为强感光品种(所需日长16 h左右,主要代表品种为北美春油菜品种)、中感光品种(所需日长14 h左右,主要代表品种有欧洲冬油菜品种)、弱感光品种(所需日长12 h左右,主要是中国冬油菜品种)。成县目前种植的冬油菜品种全部为弱感光品种。油菜的感光敏感期为早春抽薹现蕾期,在成县川坝和半山区主要是2月底至3月初,这段时期如果天气晴朗,光照时间长,可促进油菜早现蕾。
2.3.2 光照对油菜生产的影响。光照对油菜的影响主要是苗期(10月中旬至11月中旬)和灌浆成熟期(4月中旬至5月下旬)。苗期如果阴雨多,光照差,则幼苗生长受阻,易形成小苗、弱苗,如不能及时间苗,则影响油菜冬发,不能培育成壮苗,对后期生长发育很不利。成县降水主要集中在5—9月,10月开始阴雨天气已经逐渐减少,出现连阴雨的概率较低。10月中旬之后成县秋高气爽,进入少雨晴朗期,光照条件对出苗、幼苗生长已无影响;灌浆成熟期(4月中旬至5月下旬)如果光照差,会减小昼夜温差,影响油菜光合作用和干物质积累,还会导致病害蔓延流行,致使油菜籽千粒重下降,产量和出油率降低。1981—2010年4月平均日照时数为150.6 h,5月为181.0 h,满足油菜对光照的需求指数。正常年份,成县光照因素对油菜生产没有明显的不良影响。
2.4 温度对油菜生长发育的影响
2.4.1 油菜的感温性。油菜从营养生长到生殖生长(花芽分化)必须经过一定的低温天数,这种现象叫油菜的感温性。根据油菜的感温性,将油菜分为春性、半冬性、冬性品种(表3)。
只有满足表3的条件,油菜才能进行花芽分化、开花结果。研究表明,油菜幼苗植株越大,叶龄越多,低温下越易度过春化阶段,所需低温天数越少。
成县12月至翌年2月平均气温-0.5~5.0 ℃,能够满足冬性、半冬性品种油菜对完成花芽分化的温度要求。
2.4.2 温度对油菜的影响。油菜从发芽出苗至成熟期,同一品种年度间的生育期天数变化主要受生育期间的温度影响,不同年度间,生育期天数变化可达15 d。影响生育期变化的因素中,温度与光照成正相关,而以温度的影响最大。成县油菜生育期温度见表4。
油菜在12 ℃左右播种约7 d出苗,15 ℃播种只需3~5 d便出苗。成县播种油菜多在秋分左右,此时成县历年平均温度15 ℃左右,因此播种期是适宜的。油菜冬前需要一段温度在8~10 ℃的越冬锻炼阶段,方能使根系发达、叶片肥大、积累足够的养分而安全越冬。成县冬油菜越冬前温度条件一般是适宜的,关键是12月下旬至翌年1月,当日最低温度 ≤-10 ℃的出现日数≥4 d,植株便会出现冻害,日数越多冻害越严重,成县连续最低气温≤-10 ℃出现日数≥4 d的记录自1959年建站以来极少出现;随着春季气温的逐渐升高,在水、肥条件适宜时,油菜开始生长,根茎发育壮实,叶片肥大,腋芽发育健壮,具备了抽薹及花蕾形成的条件。若出现倒春寒天气,会使油菜现蕾延迟,严重时导致早春冻害,影响花芽分化和胚珠(种子)分化,减少油菜植株开花数和角果数,致使油菜减产,成县出现倒春寒年份还是比较多,应该防范。开花期受影响最大的是晚霜冻。油菜开花期如果出现晚霜冻,会使花蕾受冻,主花序受精不良,结实率差;分枝开花数减少,结角数下降,结籽率低,对产量形成有较大影响。如1979年4月11日的霜冻致使28.2%油菜受灾;2001年5月9日强降温和5月11—12日强霜冻天气,1 246.67 hm2油菜严重受灾。成县冬油菜平均在4月25日花期结束,进入角果成熟期。此时气温在20 ℃以上,对角果成熟极为有利,而水分需求量逐渐减少。成熟期若长时间低温,会导致油菜灌浆差,生育期延长,最后形成高温逼熟,使菜籽千粒重下降,出油率低;气温过高,有可能导致病虫害发生流行,对油菜的产量造成一定影响。成县一般情况下春季回暖早,升温快,有利于油菜生长发育,酷暑高温最早出现在6月下旬至入伏之后,对油菜无影响。 2.5 降水对油菜生长发育的影响
2.5.1 成县降水特点。成县气候温和湿润,年均降水量621.4 mm,其中5—9月降水量475.1 mm,占全年降水量的76.5%。11月至翌年3月降水较少,每月30 mm以下,4—5月介于其間,为40~65 mm,与油菜的需水规律基本一致,较适宜于油菜生长发育。油菜生育期降水情况:9月下旬至气温≥0 ℃日为94.0 mm,≥0 ℃日至3月为22.8 mm,4月为41.4 mm,5月为63.2 mm,全生育期为221.4 mm。
2.5.2 降水对油菜生育的影响。油菜播种期在9月上、中旬,此时土壤墒情普遍较好,能够保证油菜的正常出苗。但当9月中旬出现30 mm以上的强降雨过程时,会使部分未出苗的油菜因土壤板结而影响出苗。9月上旬至11月中旬降水日数过多,不利于油菜生产,其原因:一是影响油菜适期播种,导致播期延迟,冬前苗期缩短;二是不能及时间苗定苗和除草,容易形成高脚苗;三是导致幼苗生长缓慢,叶龄缩小,不利于冬发形成壮苗。尤其10月中旬至11月中旬是油菜间苗、定苗的关键时期,如果降水日数超过15 d,就会对油菜苗期管理带来极大的影响,最易形成高脚苗、瘦弱苗,导致越冬冻害,造成油菜减产。从12月油菜开始越冬至翌年5月上旬,降水量越多,对油菜生长发育越有利。通过农业产量与气象要素相关性计算:当4月中旬至5月中旬降水量≥60 mm时,油菜产量会增加,反之减少,其概率为100%,说明此时段影响油菜产量的关键因素在水分。产量与降水量之间成正相关,系数为0.782,信度达0.02,相关性极显著,此时降水量每增加1 mm,产量可增加约2.67 kg/hm2。成县5月进入雨季,降水逐渐增多,如油菜4月开花授粉间没有出现霜冻天气,将获得好收成。5月下旬至6月上旬,油菜成熟期如果降水过多,会导致油菜病虫害流行和影响适时收获,对油菜丰产不利,也会影响油菜打碾脱粒,造成损失。
3 结论与讨论
正常年份,成县光、热、水条件基本适应油菜生长,油菜生长期光照条件满足油菜需要,影响不大;温度总体适应,但是干旱灾害威胁不容小觑,十年九旱是成县最主要的气候特征,也是对农业生产威胁最大的气象灾害之一,尤其是春旱、春末初夏旱常发,甚至冬干、春旱连春末初夏旱,造成油菜水分匮乏,减产甚至绝收。因此,要特别预防春旱、春末初夏旱对油菜的危害。油菜生育期降水基本能满足需求,收获期成县已经进入降水多发期,同时冰雹、暴雨也开始增多,对油菜收获、晒粮有较大的影响。
成县冬小麦受气象灾害威胁大,建议调整产业结构,增加油菜和桃核的种植面积。油菜种植换茬、换品种种植;根据土壤质地种植疏密适当,川坝土地肥沃,种植一定要稀疏,以防后期雨量增多导致倒伏;气象部门要充分发挥气象为农服务的行业特长,做好气候预测,及时发布农作物播种、生长、收获关键期天气预报预警信息,农户多关注当地天气预报,适时下种,早间苗、定苗,及时除草,合理追肥,注意科学防治病虫害和适时收获。在生产过程中,提高气象灾害危害的警觉性,确保油菜获得稳产、高产。
4 参考文献
[1] 童明达,王文军.气象条件对油菜生产影响分析研究[J].上海农业科技,2008(6):64-66.
[2] 李祥福,姚虎.气温对绥阳县油菜生长的影响研究[J].贵州气象,2013,37(6):36-38.
[3] 李明辉,武孟祥,刘建军.油菜生长的气象因素影响分析[J].中国农业信息,2013(13):91.
[4] 周冬梅,张仁陟,孙万仓,等.甘肃省冬油菜种植适宜性及影响因子评价[J].中国生态农业学报,2014,22(6):697-704.
[5] 付三雄,李成磊,尼玛卓玛,等.气象因子对油菜种子中油分积累的影响[J].植物学报,2014,49(1):41-48.
[6] 戴清明,吕爱钦,何维君,等.洞庭湖区油菜主要气象灾害发生规律与减灾避灾对策[J].作物研究,2006(1):60-63.
关键词 油菜;气象要素;影响分析;甘肃成县
中图分类号 S565.4;S162.54 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2018)12-0002-02
成县位于甘肃省陇南山区东南部,长江上游,属西秦岭南麓山地,土地总面积169 382 hm2,其中耕地27 470 hm2,海拔跨度750~2 377 m,境内地形、地貌错综复杂,属北暖温带半湿润大陆性季风气候,四季分明。年均气温12.0 ℃,极端最低气温-14.7 ℃,极端最高气温37.3 ℃,年均无霜期208 d,降水量621.4 mm,年日照时数1 562.8 h,气候条件适宜冬油菜种植。县内从海拔1 000 m以下的河谷区到海拔1 500 m以上的高山区均有油菜分布。笔者多年从事气象观测业务和天气预报预测工作,通过对成县气象观测站1981—2010年气象资料整理分析和对油菜生长发育的观测,发现油菜生长期受气象要素的影响较大[1-3]。因此,研究分析气象要素对油菜生长发育的影响十分必要。
1 资料与方法
1.1 资料来源
成县国家一般气象观测站1981—2010年温度、降水、日照观测资料,成县农牧局油菜种植情况统计数据。
1.2 分析方法
利用成县国家一般气象观测站地面观测资料和农业气象观测资料,统计分析了成县主要气象要素降水时空分布、温度、光照变化情况,对应油菜生产发育期关键期对降水、温度、光照需求,逐项分析对油菜的影响[4-6]。通过气象部门对气候趋势预测,发布信息,采取措施,趋利避害,促进油菜经济作物健康、持续发展。
2 结果与分析
2.1 油菜各生育期特点
油菜的整个生育期大致可分为苗期(前期和后期)、蕾薹期、开花期和成熟期,其生育特点见表1。
2.2 油菜发育期气象要素情况
成县油菜于9月上、中旬播种,翌年5月底、6月初收获,从低海拔的川坝河谷区到高海拔的阴湿山区,生育期逐渐延长,不同品种、不同区域、不同栽培方式(地膜油菜与露地油菜)生育期不同,最短为220 d,最长为250 d。油菜生育期长,受气象因素的影响大,尤其是极端灾害性天气,更会对油菜生产造成较大的损失。从表2可以看出,成县气候温和,降水和日照均能满足油菜生长发育期需求。总体而言,光、热、水条件对油菜的生长发育比较有利。
2.3 光照对油菜生长发育的影响
2.3.1 油菜的感光性。油菜是长日照作物,在长日照条件下,有促进生长的作用。油菜的感光性按照花前所经历的光照时长,分为强感光品种(所需日长16 h左右,主要代表品种为北美春油菜品种)、中感光品种(所需日长14 h左右,主要代表品种有欧洲冬油菜品种)、弱感光品种(所需日长12 h左右,主要是中国冬油菜品种)。成县目前种植的冬油菜品种全部为弱感光品种。油菜的感光敏感期为早春抽薹现蕾期,在成县川坝和半山区主要是2月底至3月初,这段时期如果天气晴朗,光照时间长,可促进油菜早现蕾。
2.3.2 光照对油菜生产的影响。光照对油菜的影响主要是苗期(10月中旬至11月中旬)和灌浆成熟期(4月中旬至5月下旬)。苗期如果阴雨多,光照差,则幼苗生长受阻,易形成小苗、弱苗,如不能及时间苗,则影响油菜冬发,不能培育成壮苗,对后期生长发育很不利。成县降水主要集中在5—9月,10月开始阴雨天气已经逐渐减少,出现连阴雨的概率较低。10月中旬之后成县秋高气爽,进入少雨晴朗期,光照条件对出苗、幼苗生长已无影响;灌浆成熟期(4月中旬至5月下旬)如果光照差,会减小昼夜温差,影响油菜光合作用和干物质积累,还会导致病害蔓延流行,致使油菜籽千粒重下降,产量和出油率降低。1981—2010年4月平均日照时数为150.6 h,5月为181.0 h,满足油菜对光照的需求指数。正常年份,成县光照因素对油菜生产没有明显的不良影响。
2.4 温度对油菜生长发育的影响
2.4.1 油菜的感温性。油菜从营养生长到生殖生长(花芽分化)必须经过一定的低温天数,这种现象叫油菜的感温性。根据油菜的感温性,将油菜分为春性、半冬性、冬性品种(表3)。
只有满足表3的条件,油菜才能进行花芽分化、开花结果。研究表明,油菜幼苗植株越大,叶龄越多,低温下越易度过春化阶段,所需低温天数越少。
成县12月至翌年2月平均气温-0.5~5.0 ℃,能够满足冬性、半冬性品种油菜对完成花芽分化的温度要求。
2.4.2 温度对油菜的影响。油菜从发芽出苗至成熟期,同一品种年度间的生育期天数变化主要受生育期间的温度影响,不同年度间,生育期天数变化可达15 d。影响生育期变化的因素中,温度与光照成正相关,而以温度的影响最大。成县油菜生育期温度见表4。
油菜在12 ℃左右播种约7 d出苗,15 ℃播种只需3~5 d便出苗。成县播种油菜多在秋分左右,此时成县历年平均温度15 ℃左右,因此播种期是适宜的。油菜冬前需要一段温度在8~10 ℃的越冬锻炼阶段,方能使根系发达、叶片肥大、积累足够的养分而安全越冬。成县冬油菜越冬前温度条件一般是适宜的,关键是12月下旬至翌年1月,当日最低温度 ≤-10 ℃的出现日数≥4 d,植株便会出现冻害,日数越多冻害越严重,成县连续最低气温≤-10 ℃出现日数≥4 d的记录自1959年建站以来极少出现;随着春季气温的逐渐升高,在水、肥条件适宜时,油菜开始生长,根茎发育壮实,叶片肥大,腋芽发育健壮,具备了抽薹及花蕾形成的条件。若出现倒春寒天气,会使油菜现蕾延迟,严重时导致早春冻害,影响花芽分化和胚珠(种子)分化,减少油菜植株开花数和角果数,致使油菜减产,成县出现倒春寒年份还是比较多,应该防范。开花期受影响最大的是晚霜冻。油菜开花期如果出现晚霜冻,会使花蕾受冻,主花序受精不良,结实率差;分枝开花数减少,结角数下降,结籽率低,对产量形成有较大影响。如1979年4月11日的霜冻致使28.2%油菜受灾;2001年5月9日强降温和5月11—12日强霜冻天气,1 246.67 hm2油菜严重受灾。成县冬油菜平均在4月25日花期结束,进入角果成熟期。此时气温在20 ℃以上,对角果成熟极为有利,而水分需求量逐渐减少。成熟期若长时间低温,会导致油菜灌浆差,生育期延长,最后形成高温逼熟,使菜籽千粒重下降,出油率低;气温过高,有可能导致病虫害发生流行,对油菜的产量造成一定影响。成县一般情况下春季回暖早,升温快,有利于油菜生长发育,酷暑高温最早出现在6月下旬至入伏之后,对油菜无影响。 2.5 降水对油菜生长发育的影响
2.5.1 成县降水特点。成县气候温和湿润,年均降水量621.4 mm,其中5—9月降水量475.1 mm,占全年降水量的76.5%。11月至翌年3月降水较少,每月30 mm以下,4—5月介于其間,为40~65 mm,与油菜的需水规律基本一致,较适宜于油菜生长发育。油菜生育期降水情况:9月下旬至气温≥0 ℃日为94.0 mm,≥0 ℃日至3月为22.8 mm,4月为41.4 mm,5月为63.2 mm,全生育期为221.4 mm。
2.5.2 降水对油菜生育的影响。油菜播种期在9月上、中旬,此时土壤墒情普遍较好,能够保证油菜的正常出苗。但当9月中旬出现30 mm以上的强降雨过程时,会使部分未出苗的油菜因土壤板结而影响出苗。9月上旬至11月中旬降水日数过多,不利于油菜生产,其原因:一是影响油菜适期播种,导致播期延迟,冬前苗期缩短;二是不能及时间苗定苗和除草,容易形成高脚苗;三是导致幼苗生长缓慢,叶龄缩小,不利于冬发形成壮苗。尤其10月中旬至11月中旬是油菜间苗、定苗的关键时期,如果降水日数超过15 d,就会对油菜苗期管理带来极大的影响,最易形成高脚苗、瘦弱苗,导致越冬冻害,造成油菜减产。从12月油菜开始越冬至翌年5月上旬,降水量越多,对油菜生长发育越有利。通过农业产量与气象要素相关性计算:当4月中旬至5月中旬降水量≥60 mm时,油菜产量会增加,反之减少,其概率为100%,说明此时段影响油菜产量的关键因素在水分。产量与降水量之间成正相关,系数为0.782,信度达0.02,相关性极显著,此时降水量每增加1 mm,产量可增加约2.67 kg/hm2。成县5月进入雨季,降水逐渐增多,如油菜4月开花授粉间没有出现霜冻天气,将获得好收成。5月下旬至6月上旬,油菜成熟期如果降水过多,会导致油菜病虫害流行和影响适时收获,对油菜丰产不利,也会影响油菜打碾脱粒,造成损失。
3 结论与讨论
正常年份,成县光、热、水条件基本适应油菜生长,油菜生长期光照条件满足油菜需要,影响不大;温度总体适应,但是干旱灾害威胁不容小觑,十年九旱是成县最主要的气候特征,也是对农业生产威胁最大的气象灾害之一,尤其是春旱、春末初夏旱常发,甚至冬干、春旱连春末初夏旱,造成油菜水分匮乏,减产甚至绝收。因此,要特别预防春旱、春末初夏旱对油菜的危害。油菜生育期降水基本能满足需求,收获期成县已经进入降水多发期,同时冰雹、暴雨也开始增多,对油菜收获、晒粮有较大的影响。
成县冬小麦受气象灾害威胁大,建议调整产业结构,增加油菜和桃核的种植面积。油菜种植换茬、换品种种植;根据土壤质地种植疏密适当,川坝土地肥沃,种植一定要稀疏,以防后期雨量增多导致倒伏;气象部门要充分发挥气象为农服务的行业特长,做好气候预测,及时发布农作物播种、生长、收获关键期天气预报预警信息,农户多关注当地天气预报,适时下种,早间苗、定苗,及时除草,合理追肥,注意科学防治病虫害和适时收获。在生产过程中,提高气象灾害危害的警觉性,确保油菜获得稳产、高产。
4 参考文献
[1] 童明达,王文军.气象条件对油菜生产影响分析研究[J].上海农业科技,2008(6):64-66.
[2] 李祥福,姚虎.气温对绥阳县油菜生长的影响研究[J].贵州气象,2013,37(6):36-38.
[3] 李明辉,武孟祥,刘建军.油菜生长的气象因素影响分析[J].中国农业信息,2013(13):91.
[4] 周冬梅,张仁陟,孙万仓,等.甘肃省冬油菜种植适宜性及影响因子评价[J].中国生态农业学报,2014,22(6):697-704.
[5] 付三雄,李成磊,尼玛卓玛,等.气象因子对油菜种子中油分积累的影响[J].植物学报,2014,49(1):41-48.
[6] 戴清明,吕爱钦,何维君,等.洞庭湖区油菜主要气象灾害发生规律与减灾避灾对策[J].作物研究,2006(1):60-63.