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摘要
采取气象要素与油菜生长发育期的平行观测方法和油菜分期播种法,研究了气象环境对油菜生产的利弊影响。结果表明,油菜生育期间冬前气温高、积温多、光照强,有利于油菜种苗和叶片的生长,但此时降水量少秋燥干旱对油菜播种齐苗及苗期叶片生长不利,要采取人工灌溉抗旱保全苗、育壮苗;油菜越冬期间仍处于缓慢生长状态,个别年份有冰冻,入春后气温波动变化大,对油菜开花与结荚不利,要掌握油菜安全开花期减轻和避免冰害威协;早春期(3~4月)冷暖空气相峙,常形成静止锋,日照不足,多长期低温阴雨寡照天气,常造成田间渍水,容易诱发病菌滋生蔓延,必须作好开沟排水和病虫防治工作,以减少病虫危害损失;4月底雨季开始,多大到暴雨,对油菜收割不利,要抢晴天适时收割油菜,确保油菜高产丰收。
关键词 气象环境;油菜;利弊影响;对策
中图分类号 S161 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2014)34-12199-04
The Pros and Cons of Meteorological Environment on Rapeseed Production and Countermeasures in Loudi
WANG Yanqing1, HU Guoqiang1, ZHOUCHEN Dongren2 et al
(1. Loudi Meteorological Administration, Loudi, Hunan 417000; 2. Lengshuijiang Meteorological Administration, Lengshuijiang, Hunan 417500)
Abstract Using meteorological elements, the parallel observation method of rapeseed growth period and method of sowing by stages, the pros and cons of meteorological environment on rapeseed production was studied. The results showed that, high temperature, more accumulated temperature, strong sunlight is helpful for growth of rapeseed seedling and leaf, but less precipitation in this period is harmful for sowing and leaf growth of seedling period, artificial irrigation should be adopted. In early spring, significant temperature fluctuation is harmful for rapeseed flowering and podding, the safety blossom period should be controlled to reduce and avoid chilling injury; During MarchApril, less sunshine and continuous rain always cause field waterlogging and induce spread of bacteria, draining and pest control work should be conducted; At the end of April, more rainstorm is harmful for rapeseed harvesting, the harvesting should be arranged in sunny days to ensure high yield of rapeseed.
Key words Meteorological environment; Rapeseed; Pros and cons; Countermeasures
油菜是婁底市的主要作物之一,它是国计民生不可缺少的重要物质,2013年娄底市油菜种植面积为28 940 hm2, 油菜籽亩产为51.68 kg,总产量为22 435 t,总产值为17 948万元。油菜籽油是娄底人民日常生活所必需的植物油,现在油菜生产在露地进行,天气气候条件与其生长发育关系密切,产量的高低受制于气象环境条件的变化,因而充分利用对油菜生产的有利气候资源优势,克服影响油菜高产的农业气象灾害,对于确保油菜安全优质高产具有重要意义。为此笔者从气象角度进行了气象坏境对娄底油菜生产的利弊影响及对策研究。
1 资料与方法
利用娄底市气象局历年(1981~2010年)气象观测资料、
农业气象试验站历年油菜农业气象观测试验研究资料与农业部门的油菜大田生产资料,采用统计和相关分析方法,找出气象环境条件对油菜生产的有利条件和不利影响。
2 结果与分析
2.1 油菜生育期气候状况
油菜播种期一般在9月下旬,移栽期在10 月底,苗龄30 d左右,12月底开盘,1月底现蕾,2月中旬初抽苔,3月上旬始花,3月中旬盛花,4月中旬初终花,5月中旬初成熟,全生育期220 d左右,≥5.0 ℃活动积温2 700 ℃·d左右,≥5.0 ℃有效积温1 800 ℃·d左右,降水量445.3 mm,日照时数602.8 h[1]。不同油菜品种的生育期有差异,其生育期也不同(表1)。由于油菜品种不同,播种 期有差异,气候条件的年际变化不同,其生育期在不同年份
表1 甘兰型油菜不同品种生育期
品种播种期
育苗直播出苗期移栽期蕾苔期始花期终花期成熟期全生育期
d
早熟种10月上旬10月上中旬10月中旬11月中旬1月下旬~2月上旬3月初4月初5月初190~210
中熟种9月上旬~10月上旬9月底~10月初10月上旬11月上中旬2月上中旬3月上中旬4月上中旬5月上中旬220
迟熟种9月上中旬9月下旬9月下旬11月上旬2月中旬3月中下旬4月中旬5月中旬230
也不同,一般白菜型早熟油菜品種播种较迟,成熟较早,全生育期较短;甘兰型油菜品种较白菜型播种期早,成熟期迟,生育期较长,杂交油菜则产量高。油菜整个生育期间,气温呈高—低—高、日照时数呈多—少—多、降水量呈少—最少—多的变化趋势(图1)。
2.2 油菜生育与气象条件的关系
2.2.1
气温。油菜生育期间,气温呈两头高中间低的趋势,低值出现在1月中、下旬~2月上旬,其值在4.7~5.1 ℃,一般以日平均气温在5.0 ℃以下的时期作为油菜停止生长的越冬期。油菜越冬期间实际上仍处于缓慢生长状态,若以日平均气温5.0 ℃作为越冬期界限,可将油菜整个生育期分为冬前期、越冬期和春后期3个阶段。
娄底日平均气温稳定通过5.0 ℃的日期,平均开始于12月14日,终止于2月27日,其间为75 d。油菜播种至12月底以前称为冬前期,1月上旬~2月上旬称为越冬期,2月中旬至成熟期称为春后期。油菜整个生育期间,累积温度在2 800 ℃·d左右,冬前积温为1 400 ℃·d左右,占整个油菜生育期总积温的50%左右,可见娄底冬前积温高、日照充足,是有利于油菜苗期生长的极好条件。油菜整个生育期间越冬期气温最低,旬平均气温在5.1~4.7 ℃,极端最低气温在-5.0 ℃左右,个别最冷年份达-11.0 ℃。平稳下降的短时低温,对于适时播种、壮苗越冬,且有一定抗寒能力的油菜影响不大,极个别年份由于强寒潮入侵气温陡降,出现持续的低温冰冻或低温霜冻,而没有及时采取有效措施,则可能会导致油菜苗期或蕾期的低温冻害。开春后,娄底气温回升迅速,油菜已由营养生长阶段转入营养生长与生殖生长并进阶段,植株耐寒能力降低,此时由于北方冷空气南侵,寒潮活动频繁、低温阴雨天气较多,气温波动大,骤升陡降,若油菜开花期间遇到长期低温阴雨天气,会使开花部分受到冻害,或延缓开花期,甚至造成严重阴角现象。
图1 娄底市1981~2010年9月~次年5月逐旬平均气温、平均降水量、平均日照时数变化
2.2.2
日照时数。冬前日照时数为502.9 h,占整个生育期间日照时数的50%以上。越冬期间,日照渐少,1月下旬~2月下旬日照时数最少,为127.6 h,2月下旬仅为16.8 h,入春后,日照时数又逐渐增多,但仍较冬前少,3月份仅为73.0 h(图1),可见娄底冬前日照多、阳光充足,有利于油菜叶片的生长,而春后,阴雨天数多、日照较冬前少,致使油菜生育期延长、阴角增多、千粒重下降,油菜茎杆柔弱,易遭大风危害。
2.2.3
降水量。在油菜整个生育期间,娄底降水量呈少-最少-多的变化趋势。冬前(9~12月)降水量较少,在253.4 mm左右,仅占全生育期总降水量的30%左右,故常由于干旱影响油菜播种后的全苗及幼苗的正常生长,个别年份也有冬前雨水偏多,导致油菜播种和移栽困难,12月以后,降水量逐月增多。入春后(3~5月)降水量占整个油菜生育期间总降水量的50%以上,雨日在40 d左右,占总雨日的40%左右,而这一时期正值油菜开花结荚和壮籽成熟期,由于降水量过多、土壤湿度和空气湿度过大,影响油菜开花授粉,降低结荚率,有利于油菜病毒病和菌核病的滋生蔓延,由于田间渍水,土壤缺氧,常造成油菜植株早衰。在油菜生育期间,总的来说娄底的降水量较充沛,但分配不匀,冬前油菜苗期降水量少,常遭干旱威协,影响油菜全苗及幼苗的正常生长,入春后,油菜开花结荚期间阴雨寡照、降水量过多、土壤及空气湿度过大,对油菜高产不利。
综上所述,油菜生育期间,冬前气温高、积温多、日照充足,有利于油菜幼苗的生长发育,但此时降水量较少,对油菜播种出苗及苗期生长不利,要采取有效措施,做到适时播种促冬发、抗旱保全苗、育壮苗,以达到早播、早发、壮苗越冬的目的,油菜越冬期短,在越冬期间,仍处于缓慢生长状态。但个别年份,油菜在越冬期间或冬末春初,仍有冻害发生。入春后,气温的回升迅速,油菜很快转入营养生长与生殖生长并进阶段,由于冷暖空气活动频繁,寒潮不断入侵,气温波动变化大,要掌握油菜安全开花期,以避免花期冻害,同时这时降水过多、日照时数不足,还必须做好田间清沟沥水工作,以减少病菌危害,确保油菜高产丰收。
2.3 娄底市油菜生产的主要农业气象灾害
2.3.1
秋季干旱。初秋时节,娄底上空受西太平洋副热带高压控制,地面受蒙古冷高压影响,下层受西北气流影响,大气垂直结构非常稳定,湿度很小,常出现“秋高气爽”的金秋季节,亦称“十月小阳春”。多晴朗少雨的干燥天气,大气干旱、土壤也干旱,湿度小,对油菜播种出苗及幼苗生长不利。由表2可看出,出苗的快慢主要是由土壤湿度的大小和温度
的高低所决定。土壤湿度较大,温度较高,出苗需要的日数
就短,反之就长。如日平均气温21.9 ℃、0~5 cm土壤湿度19.7%,播种-出苗普遍期仅需4 d;日平均气温11.3 ℃、0~5 cm土壤湿度18.4%,播种-出苗普遍期需24 d;日平均气温13.3 ℃、0~5 cm土壤湿度21.1%~22.6%,播种-出苗普遍期需8 d。由表3可见,土壤湿度>23.5%时,虽出苗快,但对苗子健壮不利,幼苗地上部分较细长而柔软,地下部分短而细;土壤湿度适宜时(保持20%左右),地上部分矮而壮,地下部分根系发达,扎根较深,对后期生长有利。 表3 土壤湿度与油菜幼苗生长的关系(2011年9月29日测定)
综上所述,油菜播种适宜的气温为15~25 ℃,适宜的土壤湿度为20%左右。
冬水是油菜的命,春雨是油菜的病。10月下旬~11月降水量不足50 mm造成的干旱,或超过150 mm造成的渍害,导致油菜冬前苗情长势不好难以壮苗越冬。油菜耐旱性差,移栽油菜根系分布较浅,若冬季水分不足,直播油菜遇干旱,出苗不齐,缺苗断垅严重。一般秋冬干旱,气温高蚜虫多,虫害危害严重,如不及时抗旱就易造成死苗。
2.3.2
冬季冰冻。油菜是冬性较弱的作物,对于冬季寒冷有一定抵抗能力,但在严寒低温的冬季,特别是结冰霜冻的天气条件下也易引起油菜受冻害,严重则造成油菜植株死亡,影响产量。油菜主序花开完需20~30 d,晴天微风天气开花最好,阴雨大风对开花影响不利,雨天虽能开花,但花瓣不能平展,呈筒状,開花结荚率以中上部位较高,顶上部最低。阴雨天气多,若遇上开花盛期,引起阴荚。
一个荚果从开始形成荚果至重量不再增加,需35 d左右[2],平均积温480.9~613.7 ℃·d,10个荚果重量由0.2 g增加至5.0 g左右不再增加,据研究1~2月平均气温较历年低1.0 ℃左右,最低气温-3.0 ℃、相对湿度70%以下,能引起油菜叶片发痨红叶,抽苔后遇低温特别是早晨有霜冻,中午增温明显,能引起苔子破裂[1]。
2.3.3
抽苔后的倒春寒冻害。油菜抽苔后,抗寒力减弱,若2月份出现-5.0 ℃以下的低温冰冻天气,油菜会遭受冻害,往往在降温前后有一段较明显的晴暖天气,促进油菜提早抽苔,尔后北方强冷空气南下侵入造成剧烈降温使冻害加重。
2.3.4
开花结荚期的持续低温阴雨寡照。油菜开花期若遇寒潮或强冷空气侵袭,日平均气温降低至10 ℃以下,开花数减少,温度降低至5.0 ℃以下,即停止开花。在低温大风和强降水的共同作用下,则会出现大量的落花和花而不实。据研究,2月份极端最低气温低于-5.0 ℃或早春1~3月份持续阴雨低温寡照天气7 d以上会引起油菜主序角果数和分枝角果数减少[1],使阴荚大量增多,造成严重减产。油菜花开花后植株生长茂盛郁闭,而透风透光性差,若低温阴雨天气过程过长(7~10 d),田间土壤湿度大,根系活力较弱,吸收能力差,使其供水、供肥矛盾加剧,导致花器脱落、坐果率降低、千粒重降低。同时长期低温阴雨寡照天气,由于缺少太阳光照射,油菜生长势弱、分枝少,有利于菌核病发生蔓延。
2.3.5
籽粒充实期的温度异常或遇大风冰雹。油菜籽粒充实期要求晴朗微风,适宜温度为20 ℃左右。若遇强降水暴雨、大风和冰雹袭击,大风则易造成油菜倒状。连阴雨造成油菜籽粒不实、千粒重下降,高温(日平均气温25 ℃以上)、极端最气温35 ℃以上火南风和干旱易引起幼荚脱落、高温逼熟、减产欠收。
2.4 趋利避害、防灾减灾、夺取油菜高产丰收的农业气象措施
2.4.1
充分利用秋冬光热资源,适时早播;延长油菜生育期,提高光能利用率。油菜种籽发芽要求温度25 ℃左右,苗期生长要求气温12~20 ℃,且越冬前要有8~10片绿叶,故播种过早或过迟均不行,根据多年的农业气象试验研究资料,油菜从播种至10片真叶需≥5.0 ℃积温700 ℃·d[1],若从日平均气温稳定通过5.0 ℃终日80%保证率12月20日左右往前倒推,则油菜适宜播种期为9月下旬~10月中旬。
根据娄底市稻田耕作制度,因地因前茬作物因播种育苗方式确定油菜的适宜播种期为:
①板田免耕播种油菜前作为双季早晚稻田,宜选用在4月下旬成熟的早熟品种。在10月中旬雨前或雨后土壤湿润时播种,大田用种量100~150 g,行距33 cm、株距20 cm点播。种子与过筛的土杂灰肥或菜园土750 kg、45%高效复合肥7.5 kg、呋喃丹2~3 kg拌匀)。②前作为一季稻,宜选用生育期较长的、在5月中旬成熟的杂交高油高产优质品种,在9月底~10月初雨前或雨后土壤湿润时播种。在此范围内播种期越早产量越高,播种前种子用50~54 ℃的温水浸种20 min,以杀灭附着在种子上的病菌,促进种子发芽。
42卷34期
王艳青等 气象环境对娄底油菜生产的利弊影响及对策
2.4.2
科学管理,培育壮苗,适时移裁,提高油菜抗逆力,确保油菜安全过冬。
油菜育苗移栽能解决油菜与双季晚稻的季节矛盾,有利于培育壮苗,提高单产。油菜移栽要求冬前有30~40 d的营养生长期,长好苗架,越冬前有8~10片真叶[3],叶搭叶而不拥挤,为高产打好基础。因此移栽时要求油菜苗高18~21 cm,绿叶5~6片,据研究日平均气温16.1~21.8 ℃,3~4 d长1片叶;14.1 ℃,4.2 d长一片叶;10~15.0 ℃,5.0 d长一片叶;6~9 ℃,8.2 d长一片叶;1~5 ℃,15 d长一片叶,若有足够的水分和肥料条件,出叶速度可加快,日平均气温14.0 ℃,3.8 d长一片叶,9.1 ℃,5~8 d长1片叶。叶片生长可分为伸长期和延续期两大时期,伸长期是从叶片出生到叶片大小定型,延续期是从叶片定型到叶片黄落。油菜叶片伸长期占叶片寿命的2/3,延续期占寿命的1/3。伸长期光合作用强度较高,延续期光合作用强度较低,直到接近叶片黄落时出现负值[1],因此应重视新叶的作用。油菜的苗期营养生长阶段时间较长,子叶平展后的第5天左右开始出第1片真叶,以后陆续长出各片真叶,叶片的生长在日平均气温低于5.0 ℃时有一个停滞阶段,即越冬期,至次年开春后日平均气温稳定通过5.0 ℃后再恢复生长。娄底市日平均气温稳定通过5.0 ℃终日80%保证率出现在12月20日左右(冬至节前后),油菜停止生长,到次年立春节后日平均气温稳定通过5.0 ℃后,油菜又恢复生长。 苗期地上部生长叶片的同时,地下部的根系也开始形成,种子发芽时的胚根入土后生出密集的根毛,以后胚根继续延伸成主根,当地上部出现第一片真叶时,主根上开始出现侧根,尔后在支根上再生长细根,形成整个根系[2]。
油菜进入苗后期,开盘期前后除生长茎、叶根系外,其幼茎顶端生长锥开始分化花芽,开始生殖生长,即在茎尖生长点周围分生生长花蕾原基,每个花蕾原始体发育成一朵幼蕾,这是油菜生长过程中质的转变。每个花蕾原始体在发育过程中又逐渐分化,依次形成花萼、花瓣、雌蕊、雄蕊、胚珠、花粉等花器官的各部分。一株油菜首先分化的是主花序,在其以下的腋芽顶端依次陆续开始分化形成各分枝花序。花序上一簇幼蕾长到一定大小时,便向上突出,即便进入现蕾期[3]。在暖冬年份,气温异常升高至10 ℃左右,便出现油菜早苔现象,尔后进入严冬气温降低至0 ℃以下或-3.0 ℃左右,油菜苔受凍而死造成减产。因而掌握气候规律,适时移栽是油菜高产优质的重要关键技术措施之一。
2.4.3
合理密植,开沟排水,改善田间小气候,及时防治病虫害,增加群体光能利用面积。
油菜的产量是由单位面积的株数、每株角果数、亩果粒数、种子重量(千粒重)等4个因素构成的。提高油菜单产主要靠争取单位面积有效角果数,而密度又是影响单位面积内有效果数的主要因素,根据试验,9月下旬播种的密度以12万~15万株/hm2为宜;10月中旬播种的以18万株/hm2左右为宜,加强科学管理,促进油菜平衡生长。
油菜的管理技术主要有:
①及时播种育苗定苗,三叶期移苗补缺,五叶期每蔸留苗1株。
②灌水抗旱。播种前后如遇秋季干旱,应及时灌足跑马水抗旱保全苗。
③开沟排水。春天雨后应及时清沟排水,保证三沟三畅通、雨停田干。
④施足底肥,适时追肥。2~3叶期每亩用尿素4~5 kg兑水400~500 kg淋蔸作苗肥。5~6叶期每亩用尿素、钾肥各5~7 kg兑水500~700 kg淋蔸作蕾苔肥;12月底每亩用尿素、钾肥各5~10 kg兑水1 000 kg淋蔸作苔肥;冬发不足开春后严重脱肥田于苔高5~10 cm时每亩撒施45%复合肥10~15 kg[4]。
⑤及时防治病虫,减少病虫危害损失,出苗后注意防治蚜虫,菜青虫;蕾苔期及时防治蚜虫和菌核病;初花期要及时防治菌核病。
⑥作好大田化学除草工作;油菜4~5叶时要及时杀灭田间杂草。
⑦化学调控。防高脚苗,三叶时每亩用15%多效唑20 g兑水30 kg喷雾,促幼苗壮矮防高脚苗;12月中下旬苗高30 cm左右时亩用15%多效唑70 g兑水45 kg叶面喷施,控苗促分枝增叶厚提高抗寒性;3月上旬始花期每亩用15%多效唑90 g兑水60 kg均匀喷施[4],防止花而不实,提高结实率。
⑧喷施硼肥,增加粒重。2月下旬~3月上旬苔高15~30 cm时,每亩用30 g装硼肥2包兑水30 kg[4],选晴天下午叶面喷施,促进开花结荚,提高籽粒重与出油率。
⑨及时收获,堆码后熟。当油菜主花序80%角果皮由青变黄,籽粒变褐色时及时收割[3]。将收割的油菜上码成堆,角果朝外,杆向内,堆储4~6 d抢晴好天气翻打脱粒。
3 结论与讨论
(1)油菜生育期间,冬前气温高、积温多、光照强,有利于油菜幼苗和叶片的生长,但此时降水量较少,秋高气爽干旱天气,对油菜播种出苗及苗期叶片生长有些影响,要采取有效措施人工灌溉,抗旱保全苗、育壮苗,做好适时播种促冬发,以达到早播早发、壮苗越冬的目的。
(2)油菜越冬期最低日平均气温为5.0 ℃,而娄底市冬季旬平均气温在5.1~4.7 ℃,故油菜越冬期短,在越冬期间,油菜植株仍处于缓慢生长状态。但个别年份,油菜在越冬期间或冬末春初,仍有冰冻发生。入春后,气温回升迅速,油菜很快转入生殖生长与营养生长并进阶段,由于寒潮活动频繁,冷暖空气强度势均力敌,气温波动变化大,对油菜开花结荚不利,要掌握好油菜安全开花期,以减轻和避免花期冻害威协。
(3)早春3月在冷暖空气相峙下,常形成静止锋,降水过多、日照时数不足、低温阴雨天气持续,易造成田间渍水、土壤湿度过大,有利于病菌滋生蔓延,故必须作好开沟沥水工作,以减轻病虫危害,才能确保油菜高产丰收。
(4)根据天气预报,抢晴天,适时收割油菜是夺取油菜丰收的重要环节。常年4月娄底雨季开始,这时降水日数逐渐增多,降水强度加大,有时出现大到暴雨,4月下旬以后,正值油菜成熟收割季节。由于油菜成熟后经过一次降水过程容易脱粒,若未及时收获,再次遇到降水,则容易自动脱粒且连续阴雨还可能造成油菜籽在植株上发芽,所以必须掌握天气变化规律,注意天气预报,抢晴天适时收割晒干脱粒,确保油菜高产安全丰收。
参考文献
[1]
陈耆验,王艳青.油菜农业气象试验研究报告[R].娄底市生态学会论文集,2013.
[2] 邱厥,朱耕和,官春云.作物栽培学[M].上海:上海科技出版社,1979:191-219.
[3] 官春云.油菜生理生态和现代栽培技术[M].北京:中国农业出版社,2012.
[4] 湖南省农业科学院.油菜丰产技术参考资料[Z].2010.
采取气象要素与油菜生长发育期的平行观测方法和油菜分期播种法,研究了气象环境对油菜生产的利弊影响。结果表明,油菜生育期间冬前气温高、积温多、光照强,有利于油菜种苗和叶片的生长,但此时降水量少秋燥干旱对油菜播种齐苗及苗期叶片生长不利,要采取人工灌溉抗旱保全苗、育壮苗;油菜越冬期间仍处于缓慢生长状态,个别年份有冰冻,入春后气温波动变化大,对油菜开花与结荚不利,要掌握油菜安全开花期减轻和避免冰害威协;早春期(3~4月)冷暖空气相峙,常形成静止锋,日照不足,多长期低温阴雨寡照天气,常造成田间渍水,容易诱发病菌滋生蔓延,必须作好开沟排水和病虫防治工作,以减少病虫危害损失;4月底雨季开始,多大到暴雨,对油菜收割不利,要抢晴天适时收割油菜,确保油菜高产丰收。
关键词 气象环境;油菜;利弊影响;对策
中图分类号 S161 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2014)34-12199-04
The Pros and Cons of Meteorological Environment on Rapeseed Production and Countermeasures in Loudi
WANG Yanqing1, HU Guoqiang1, ZHOUCHEN Dongren2 et al
(1. Loudi Meteorological Administration, Loudi, Hunan 417000; 2. Lengshuijiang Meteorological Administration, Lengshuijiang, Hunan 417500)
Abstract Using meteorological elements, the parallel observation method of rapeseed growth period and method of sowing by stages, the pros and cons of meteorological environment on rapeseed production was studied. The results showed that, high temperature, more accumulated temperature, strong sunlight is helpful for growth of rapeseed seedling and leaf, but less precipitation in this period is harmful for sowing and leaf growth of seedling period, artificial irrigation should be adopted. In early spring, significant temperature fluctuation is harmful for rapeseed flowering and podding, the safety blossom period should be controlled to reduce and avoid chilling injury; During MarchApril, less sunshine and continuous rain always cause field waterlogging and induce spread of bacteria, draining and pest control work should be conducted; At the end of April, more rainstorm is harmful for rapeseed harvesting, the harvesting should be arranged in sunny days to ensure high yield of rapeseed.
Key words Meteorological environment; Rapeseed; Pros and cons; Countermeasures
油菜是婁底市的主要作物之一,它是国计民生不可缺少的重要物质,2013年娄底市油菜种植面积为28 940 hm2, 油菜籽亩产为51.68 kg,总产量为22 435 t,总产值为17 948万元。油菜籽油是娄底人民日常生活所必需的植物油,现在油菜生产在露地进行,天气气候条件与其生长发育关系密切,产量的高低受制于气象环境条件的变化,因而充分利用对油菜生产的有利气候资源优势,克服影响油菜高产的农业气象灾害,对于确保油菜安全优质高产具有重要意义。为此笔者从气象角度进行了气象坏境对娄底油菜生产的利弊影响及对策研究。
1 资料与方法
利用娄底市气象局历年(1981~2010年)气象观测资料、
农业气象试验站历年油菜农业气象观测试验研究资料与农业部门的油菜大田生产资料,采用统计和相关分析方法,找出气象环境条件对油菜生产的有利条件和不利影响。
2 结果与分析
2.1 油菜生育期气候状况
油菜播种期一般在9月下旬,移栽期在10 月底,苗龄30 d左右,12月底开盘,1月底现蕾,2月中旬初抽苔,3月上旬始花,3月中旬盛花,4月中旬初终花,5月中旬初成熟,全生育期220 d左右,≥5.0 ℃活动积温2 700 ℃·d左右,≥5.0 ℃有效积温1 800 ℃·d左右,降水量445.3 mm,日照时数602.8 h[1]。不同油菜品种的生育期有差异,其生育期也不同(表1)。由于油菜品种不同,播种 期有差异,气候条件的年际变化不同,其生育期在不同年份
表1 甘兰型油菜不同品种生育期
品种播种期
育苗直播出苗期移栽期蕾苔期始花期终花期成熟期全生育期
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早熟种10月上旬10月上中旬10月中旬11月中旬1月下旬~2月上旬3月初4月初5月初190~210
中熟种9月上旬~10月上旬9月底~10月初10月上旬11月上中旬2月上中旬3月上中旬4月上中旬5月上中旬220
迟熟种9月上中旬9月下旬9月下旬11月上旬2月中旬3月中下旬4月中旬5月中旬230
也不同,一般白菜型早熟油菜品種播种较迟,成熟较早,全生育期较短;甘兰型油菜品种较白菜型播种期早,成熟期迟,生育期较长,杂交油菜则产量高。油菜整个生育期间,气温呈高—低—高、日照时数呈多—少—多、降水量呈少—最少—多的变化趋势(图1)。
2.2 油菜生育与气象条件的关系
2.2.1
气温。油菜生育期间,气温呈两头高中间低的趋势,低值出现在1月中、下旬~2月上旬,其值在4.7~5.1 ℃,一般以日平均气温在5.0 ℃以下的时期作为油菜停止生长的越冬期。油菜越冬期间实际上仍处于缓慢生长状态,若以日平均气温5.0 ℃作为越冬期界限,可将油菜整个生育期分为冬前期、越冬期和春后期3个阶段。
娄底日平均气温稳定通过5.0 ℃的日期,平均开始于12月14日,终止于2月27日,其间为75 d。油菜播种至12月底以前称为冬前期,1月上旬~2月上旬称为越冬期,2月中旬至成熟期称为春后期。油菜整个生育期间,累积温度在2 800 ℃·d左右,冬前积温为1 400 ℃·d左右,占整个油菜生育期总积温的50%左右,可见娄底冬前积温高、日照充足,是有利于油菜苗期生长的极好条件。油菜整个生育期间越冬期气温最低,旬平均气温在5.1~4.7 ℃,极端最低气温在-5.0 ℃左右,个别最冷年份达-11.0 ℃。平稳下降的短时低温,对于适时播种、壮苗越冬,且有一定抗寒能力的油菜影响不大,极个别年份由于强寒潮入侵气温陡降,出现持续的低温冰冻或低温霜冻,而没有及时采取有效措施,则可能会导致油菜苗期或蕾期的低温冻害。开春后,娄底气温回升迅速,油菜已由营养生长阶段转入营养生长与生殖生长并进阶段,植株耐寒能力降低,此时由于北方冷空气南侵,寒潮活动频繁、低温阴雨天气较多,气温波动大,骤升陡降,若油菜开花期间遇到长期低温阴雨天气,会使开花部分受到冻害,或延缓开花期,甚至造成严重阴角现象。
图1 娄底市1981~2010年9月~次年5月逐旬平均气温、平均降水量、平均日照时数变化
2.2.2
日照时数。冬前日照时数为502.9 h,占整个生育期间日照时数的50%以上。越冬期间,日照渐少,1月下旬~2月下旬日照时数最少,为127.6 h,2月下旬仅为16.8 h,入春后,日照时数又逐渐增多,但仍较冬前少,3月份仅为73.0 h(图1),可见娄底冬前日照多、阳光充足,有利于油菜叶片的生长,而春后,阴雨天数多、日照较冬前少,致使油菜生育期延长、阴角增多、千粒重下降,油菜茎杆柔弱,易遭大风危害。
2.2.3
降水量。在油菜整个生育期间,娄底降水量呈少-最少-多的变化趋势。冬前(9~12月)降水量较少,在253.4 mm左右,仅占全生育期总降水量的30%左右,故常由于干旱影响油菜播种后的全苗及幼苗的正常生长,个别年份也有冬前雨水偏多,导致油菜播种和移栽困难,12月以后,降水量逐月增多。入春后(3~5月)降水量占整个油菜生育期间总降水量的50%以上,雨日在40 d左右,占总雨日的40%左右,而这一时期正值油菜开花结荚和壮籽成熟期,由于降水量过多、土壤湿度和空气湿度过大,影响油菜开花授粉,降低结荚率,有利于油菜病毒病和菌核病的滋生蔓延,由于田间渍水,土壤缺氧,常造成油菜植株早衰。在油菜生育期间,总的来说娄底的降水量较充沛,但分配不匀,冬前油菜苗期降水量少,常遭干旱威协,影响油菜全苗及幼苗的正常生长,入春后,油菜开花结荚期间阴雨寡照、降水量过多、土壤及空气湿度过大,对油菜高产不利。
综上所述,油菜生育期间,冬前气温高、积温多、日照充足,有利于油菜幼苗的生长发育,但此时降水量较少,对油菜播种出苗及苗期生长不利,要采取有效措施,做到适时播种促冬发、抗旱保全苗、育壮苗,以达到早播、早发、壮苗越冬的目的,油菜越冬期短,在越冬期间,仍处于缓慢生长状态。但个别年份,油菜在越冬期间或冬末春初,仍有冻害发生。入春后,气温的回升迅速,油菜很快转入营养生长与生殖生长并进阶段,由于冷暖空气活动频繁,寒潮不断入侵,气温波动变化大,要掌握油菜安全开花期,以避免花期冻害,同时这时降水过多、日照时数不足,还必须做好田间清沟沥水工作,以减少病菌危害,确保油菜高产丰收。
2.3 娄底市油菜生产的主要农业气象灾害
2.3.1
秋季干旱。初秋时节,娄底上空受西太平洋副热带高压控制,地面受蒙古冷高压影响,下层受西北气流影响,大气垂直结构非常稳定,湿度很小,常出现“秋高气爽”的金秋季节,亦称“十月小阳春”。多晴朗少雨的干燥天气,大气干旱、土壤也干旱,湿度小,对油菜播种出苗及幼苗生长不利。由表2可看出,出苗的快慢主要是由土壤湿度的大小和温度
的高低所决定。土壤湿度较大,温度较高,出苗需要的日数
就短,反之就长。如日平均气温21.9 ℃、0~5 cm土壤湿度19.7%,播种-出苗普遍期仅需4 d;日平均气温11.3 ℃、0~5 cm土壤湿度18.4%,播种-出苗普遍期需24 d;日平均气温13.3 ℃、0~5 cm土壤湿度21.1%~22.6%,播种-出苗普遍期需8 d。由表3可见,土壤湿度>23.5%时,虽出苗快,但对苗子健壮不利,幼苗地上部分较细长而柔软,地下部分短而细;土壤湿度适宜时(保持20%左右),地上部分矮而壮,地下部分根系发达,扎根较深,对后期生长有利。 表3 土壤湿度与油菜幼苗生长的关系(2011年9月29日测定)
综上所述,油菜播种适宜的气温为15~25 ℃,适宜的土壤湿度为20%左右。
冬水是油菜的命,春雨是油菜的病。10月下旬~11月降水量不足50 mm造成的干旱,或超过150 mm造成的渍害,导致油菜冬前苗情长势不好难以壮苗越冬。油菜耐旱性差,移栽油菜根系分布较浅,若冬季水分不足,直播油菜遇干旱,出苗不齐,缺苗断垅严重。一般秋冬干旱,气温高蚜虫多,虫害危害严重,如不及时抗旱就易造成死苗。
2.3.2
冬季冰冻。油菜是冬性较弱的作物,对于冬季寒冷有一定抵抗能力,但在严寒低温的冬季,特别是结冰霜冻的天气条件下也易引起油菜受冻害,严重则造成油菜植株死亡,影响产量。油菜主序花开完需20~30 d,晴天微风天气开花最好,阴雨大风对开花影响不利,雨天虽能开花,但花瓣不能平展,呈筒状,開花结荚率以中上部位较高,顶上部最低。阴雨天气多,若遇上开花盛期,引起阴荚。
一个荚果从开始形成荚果至重量不再增加,需35 d左右[2],平均积温480.9~613.7 ℃·d,10个荚果重量由0.2 g增加至5.0 g左右不再增加,据研究1~2月平均气温较历年低1.0 ℃左右,最低气温-3.0 ℃、相对湿度70%以下,能引起油菜叶片发痨红叶,抽苔后遇低温特别是早晨有霜冻,中午增温明显,能引起苔子破裂[1]。
2.3.3
抽苔后的倒春寒冻害。油菜抽苔后,抗寒力减弱,若2月份出现-5.0 ℃以下的低温冰冻天气,油菜会遭受冻害,往往在降温前后有一段较明显的晴暖天气,促进油菜提早抽苔,尔后北方强冷空气南下侵入造成剧烈降温使冻害加重。
2.3.4
开花结荚期的持续低温阴雨寡照。油菜开花期若遇寒潮或强冷空气侵袭,日平均气温降低至10 ℃以下,开花数减少,温度降低至5.0 ℃以下,即停止开花。在低温大风和强降水的共同作用下,则会出现大量的落花和花而不实。据研究,2月份极端最低气温低于-5.0 ℃或早春1~3月份持续阴雨低温寡照天气7 d以上会引起油菜主序角果数和分枝角果数减少[1],使阴荚大量增多,造成严重减产。油菜花开花后植株生长茂盛郁闭,而透风透光性差,若低温阴雨天气过程过长(7~10 d),田间土壤湿度大,根系活力较弱,吸收能力差,使其供水、供肥矛盾加剧,导致花器脱落、坐果率降低、千粒重降低。同时长期低温阴雨寡照天气,由于缺少太阳光照射,油菜生长势弱、分枝少,有利于菌核病发生蔓延。
2.3.5
籽粒充实期的温度异常或遇大风冰雹。油菜籽粒充实期要求晴朗微风,适宜温度为20 ℃左右。若遇强降水暴雨、大风和冰雹袭击,大风则易造成油菜倒状。连阴雨造成油菜籽粒不实、千粒重下降,高温(日平均气温25 ℃以上)、极端最气温35 ℃以上火南风和干旱易引起幼荚脱落、高温逼熟、减产欠收。
2.4 趋利避害、防灾减灾、夺取油菜高产丰收的农业气象措施
2.4.1
充分利用秋冬光热资源,适时早播;延长油菜生育期,提高光能利用率。油菜种籽发芽要求温度25 ℃左右,苗期生长要求气温12~20 ℃,且越冬前要有8~10片绿叶,故播种过早或过迟均不行,根据多年的农业气象试验研究资料,油菜从播种至10片真叶需≥5.0 ℃积温700 ℃·d[1],若从日平均气温稳定通过5.0 ℃终日80%保证率12月20日左右往前倒推,则油菜适宜播种期为9月下旬~10月中旬。
根据娄底市稻田耕作制度,因地因前茬作物因播种育苗方式确定油菜的适宜播种期为:
①板田免耕播种油菜前作为双季早晚稻田,宜选用在4月下旬成熟的早熟品种。在10月中旬雨前或雨后土壤湿润时播种,大田用种量100~150 g,行距33 cm、株距20 cm点播。种子与过筛的土杂灰肥或菜园土750 kg、45%高效复合肥7.5 kg、呋喃丹2~3 kg拌匀)。②前作为一季稻,宜选用生育期较长的、在5月中旬成熟的杂交高油高产优质品种,在9月底~10月初雨前或雨后土壤湿润时播种。在此范围内播种期越早产量越高,播种前种子用50~54 ℃的温水浸种20 min,以杀灭附着在种子上的病菌,促进种子发芽。
42卷34期
王艳青等 气象环境对娄底油菜生产的利弊影响及对策
2.4.2
科学管理,培育壮苗,适时移裁,提高油菜抗逆力,确保油菜安全过冬。
油菜育苗移栽能解决油菜与双季晚稻的季节矛盾,有利于培育壮苗,提高单产。油菜移栽要求冬前有30~40 d的营养生长期,长好苗架,越冬前有8~10片真叶[3],叶搭叶而不拥挤,为高产打好基础。因此移栽时要求油菜苗高18~21 cm,绿叶5~6片,据研究日平均气温16.1~21.8 ℃,3~4 d长1片叶;14.1 ℃,4.2 d长一片叶;10~15.0 ℃,5.0 d长一片叶;6~9 ℃,8.2 d长一片叶;1~5 ℃,15 d长一片叶,若有足够的水分和肥料条件,出叶速度可加快,日平均气温14.0 ℃,3.8 d长一片叶,9.1 ℃,5~8 d长1片叶。叶片生长可分为伸长期和延续期两大时期,伸长期是从叶片出生到叶片大小定型,延续期是从叶片定型到叶片黄落。油菜叶片伸长期占叶片寿命的2/3,延续期占寿命的1/3。伸长期光合作用强度较高,延续期光合作用强度较低,直到接近叶片黄落时出现负值[1],因此应重视新叶的作用。油菜的苗期营养生长阶段时间较长,子叶平展后的第5天左右开始出第1片真叶,以后陆续长出各片真叶,叶片的生长在日平均气温低于5.0 ℃时有一个停滞阶段,即越冬期,至次年开春后日平均气温稳定通过5.0 ℃后再恢复生长。娄底市日平均气温稳定通过5.0 ℃终日80%保证率出现在12月20日左右(冬至节前后),油菜停止生长,到次年立春节后日平均气温稳定通过5.0 ℃后,油菜又恢复生长。 苗期地上部生长叶片的同时,地下部的根系也开始形成,种子发芽时的胚根入土后生出密集的根毛,以后胚根继续延伸成主根,当地上部出现第一片真叶时,主根上开始出现侧根,尔后在支根上再生长细根,形成整个根系[2]。
油菜进入苗后期,开盘期前后除生长茎、叶根系外,其幼茎顶端生长锥开始分化花芽,开始生殖生长,即在茎尖生长点周围分生生长花蕾原基,每个花蕾原始体发育成一朵幼蕾,这是油菜生长过程中质的转变。每个花蕾原始体在发育过程中又逐渐分化,依次形成花萼、花瓣、雌蕊、雄蕊、胚珠、花粉等花器官的各部分。一株油菜首先分化的是主花序,在其以下的腋芽顶端依次陆续开始分化形成各分枝花序。花序上一簇幼蕾长到一定大小时,便向上突出,即便进入现蕾期[3]。在暖冬年份,气温异常升高至10 ℃左右,便出现油菜早苔现象,尔后进入严冬气温降低至0 ℃以下或-3.0 ℃左右,油菜苔受凍而死造成减产。因而掌握气候规律,适时移栽是油菜高产优质的重要关键技术措施之一。
2.4.3
合理密植,开沟排水,改善田间小气候,及时防治病虫害,增加群体光能利用面积。
油菜的产量是由单位面积的株数、每株角果数、亩果粒数、种子重量(千粒重)等4个因素构成的。提高油菜单产主要靠争取单位面积有效角果数,而密度又是影响单位面积内有效果数的主要因素,根据试验,9月下旬播种的密度以12万~15万株/hm2为宜;10月中旬播种的以18万株/hm2左右为宜,加强科学管理,促进油菜平衡生长。
油菜的管理技术主要有:
①及时播种育苗定苗,三叶期移苗补缺,五叶期每蔸留苗1株。
②灌水抗旱。播种前后如遇秋季干旱,应及时灌足跑马水抗旱保全苗。
③开沟排水。春天雨后应及时清沟排水,保证三沟三畅通、雨停田干。
④施足底肥,适时追肥。2~3叶期每亩用尿素4~5 kg兑水400~500 kg淋蔸作苗肥。5~6叶期每亩用尿素、钾肥各5~7 kg兑水500~700 kg淋蔸作蕾苔肥;12月底每亩用尿素、钾肥各5~10 kg兑水1 000 kg淋蔸作苔肥;冬发不足开春后严重脱肥田于苔高5~10 cm时每亩撒施45%复合肥10~15 kg[4]。
⑤及时防治病虫,减少病虫危害损失,出苗后注意防治蚜虫,菜青虫;蕾苔期及时防治蚜虫和菌核病;初花期要及时防治菌核病。
⑥作好大田化学除草工作;油菜4~5叶时要及时杀灭田间杂草。
⑦化学调控。防高脚苗,三叶时每亩用15%多效唑20 g兑水30 kg喷雾,促幼苗壮矮防高脚苗;12月中下旬苗高30 cm左右时亩用15%多效唑70 g兑水45 kg叶面喷施,控苗促分枝增叶厚提高抗寒性;3月上旬始花期每亩用15%多效唑90 g兑水60 kg均匀喷施[4],防止花而不实,提高结实率。
⑧喷施硼肥,增加粒重。2月下旬~3月上旬苔高15~30 cm时,每亩用30 g装硼肥2包兑水30 kg[4],选晴天下午叶面喷施,促进开花结荚,提高籽粒重与出油率。
⑨及时收获,堆码后熟。当油菜主花序80%角果皮由青变黄,籽粒变褐色时及时收割[3]。将收割的油菜上码成堆,角果朝外,杆向内,堆储4~6 d抢晴好天气翻打脱粒。
3 结论与讨论
(1)油菜生育期间,冬前气温高、积温多、光照强,有利于油菜幼苗和叶片的生长,但此时降水量较少,秋高气爽干旱天气,对油菜播种出苗及苗期叶片生长有些影响,要采取有效措施人工灌溉,抗旱保全苗、育壮苗,做好适时播种促冬发,以达到早播早发、壮苗越冬的目的。
(2)油菜越冬期最低日平均气温为5.0 ℃,而娄底市冬季旬平均气温在5.1~4.7 ℃,故油菜越冬期短,在越冬期间,油菜植株仍处于缓慢生长状态。但个别年份,油菜在越冬期间或冬末春初,仍有冰冻发生。入春后,气温回升迅速,油菜很快转入生殖生长与营养生长并进阶段,由于寒潮活动频繁,冷暖空气强度势均力敌,气温波动变化大,对油菜开花结荚不利,要掌握好油菜安全开花期,以减轻和避免花期冻害威协。
(3)早春3月在冷暖空气相峙下,常形成静止锋,降水过多、日照时数不足、低温阴雨天气持续,易造成田间渍水、土壤湿度过大,有利于病菌滋生蔓延,故必须作好开沟沥水工作,以减轻病虫危害,才能确保油菜高产丰收。
(4)根据天气预报,抢晴天,适时收割油菜是夺取油菜丰收的重要环节。常年4月娄底雨季开始,这时降水日数逐渐增多,降水强度加大,有时出现大到暴雨,4月下旬以后,正值油菜成熟收割季节。由于油菜成熟后经过一次降水过程容易脱粒,若未及时收获,再次遇到降水,则容易自动脱粒且连续阴雨还可能造成油菜籽在植株上发芽,所以必须掌握天气变化规律,注意天气预报,抢晴天适时收割晒干脱粒,确保油菜高产安全丰收。
参考文献
[1]
陈耆验,王艳青.油菜农业气象试验研究报告[R].娄底市生态学会论文集,2013.
[2] 邱厥,朱耕和,官春云.作物栽培学[M].上海:上海科技出版社,1979:191-219.
[3] 官春云.油菜生理生态和现代栽培技术[M].北京:中国农业出版社,2012.
[4] 湖南省农业科学院.油菜丰产技术参考资料[Z].2010.