葉 佩,劉可群,申雙和,劉志雄,湯 陽,方治國
(1. 南京信息工程大學(xué)應(yīng)用氣象學(xué)院,南京 210044;2. 武漢區(qū)域氣候中心,武漢 430074;3. 南京信息工程大學(xué)氣象災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)與評(píng)估協(xié)同創(chuàng)新中心,南京 210044;4. 襄陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,襄陽 441057)
馬鈴薯(Solanum tuberosumL.)是繼水稻、小麥、玉米之后世界第四大主糧作物,而中國是種植面積和產(chǎn)量最大的國家,發(fā)展和研究馬鈴薯生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。馬鈴薯作為湖北平原丘陵地區(qū) 開發(fā)冬閑田的優(yōu)勢作物,2017年種植面積達(dá)到25.79萬hm2,總產(chǎn)量81.8 萬t,同比增長7.7%,已成為推動(dòng)湖北農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長的新動(dòng)力和農(nóng)村脫貧致富的巨大助力[2]。隨著品種結(jié)構(gòu)的調(diào)整和主糧化戰(zhàn)略的推進(jìn),湖北冬播馬鈴薯種植比例還將進(jìn)一步加大。大量研究表明,天氣氣候條件對(duì)馬鈴薯生長發(fā)育及產(chǎn)量形成至關(guān)重要[3-5],冷凍害、干旱等氣象災(zāi)害或極端氣候事件的發(fā)生頻率直接影響馬鈴薯種植業(yè)發(fā)展布局。
近年來,馬鈴薯冷凍害等氣象災(zāi)害及其氣候風(fēng)險(xiǎn)引起了一些學(xué)者的高度關(guān)注[6-8]。方潔等[6]從馬鈴薯寒凍害發(fā)生機(jī)率、脆弱性和防災(zāi)減災(zāi)等方面對(duì)福建馬鈴薯苗期寒凍害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)估與區(qū)劃;徐玲玲等[7]在分析了結(jié)薯期低溫、淀粉累積期低溫等不利氣象條件對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量影響的基礎(chǔ)上,對(duì)山西馬鈴薯適宜性種植進(jìn)行了氣候分區(qū);楊麗桃[8]從秋霜凍氣象災(zāi)害對(duì)內(nèi)蒙古馬鈴薯的種植氣候風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分區(qū)評(píng)估與區(qū)劃。據(jù)研究,苗期凍害是湖北冬播馬鈴薯生產(chǎn)中最主要的氣象災(zāi)害[9-10],嚴(yán)重發(fā)生時(shí)可導(dǎo)致馬鈴薯大面積絕收。伴隨全球氣候變化,湖北冬春季升溫明顯[11],而晚霜凍、倒春寒等氣象災(zāi)害或極端氣候事件時(shí)有發(fā)生。實(shí)際生產(chǎn)中湖北冬播馬鈴薯播期相對(duì)固定,播種-出苗歷期一般需50d 以上,播種后冬季平均氣溫高低可導(dǎo)致出苗期年際間相差近30d[12]。這種出苗期的劇烈波動(dòng)性更加劇了冬播馬鈴薯苗期凍害風(fēng)險(xiǎn),對(duì)湖北馬鈴薯苗期凍害的氣候風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及區(qū)劃顯得十分必要。本研究擬采用積溫推算[13-14]方法模擬計(jì)算湖北冬播馬鈴薯出苗期,分析馬鈴薯苗期凍 害風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生規(guī)律,通過構(gòu)建基于凍害頻率、強(qiáng)度的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型,開展馬鈴薯凍害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估區(qū)劃,以期為湖北冬播馬鈴薯種植業(yè)發(fā)展布局、防災(zāi)減災(zāi)等提供科學(xué)參考,確保馬鈴薯的安全生產(chǎn)。
湖北中高山地區(qū)馬鈴薯種植方式多為春播夏收或夏播秋收,因此,選取海拔700m 以下的低山或平原作為冬播馬鈴薯苗期凍害風(fēng)險(xiǎn)研究區(qū)域,除鄂西少數(shù)幾個(gè)高山縣市外,其余70 個(gè)縣市區(qū)均在研究范圍,且每個(gè)縣市區(qū)內(nèi)均有1 個(gè)國家基本氣象觀測站(圖1)。各站點(diǎn)1963-2018年逐日平均氣溫和最低氣溫資料來源于湖北省氣象局氣候檔案室;馬鈴薯2013-2018年物候期觀測資料來源于襄陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院。
1.2.1 出苗期確定
以往研究多采用積溫法推算馬鈴薯的出苗期[15-17],說明利用積溫推算馬鈴薯的出苗期是可行的。但這些文獻(xiàn)的研究范圍主要集中在北方地區(qū),研究結(jié)果不完全適用于湖北地區(qū)。對(duì)2013-2018年襄陽馬鈴薯物候期試驗(yàn)觀測資料進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果如表1。由表可以看出,襄陽馬鈴薯播種-出苗所需≥0℃活動(dòng)積溫(以下簡稱積溫)為 279.9~407.0℃·d,平均350.1℃·d。高廣金等[18]在湖北武漢、沈其文等[19]在湖北咸寧對(duì)冬播馬鈴薯生育期的試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及當(dāng)?shù)赝綒庀筚Y料均顯示,兩地馬鈴薯播種-出苗期活動(dòng)積溫分別為332.5℃·d 和384.7℃·d,與襄陽地區(qū)馬鈴 薯播種-出苗活動(dòng)積溫指標(biāo)范圍一致,因此,采用活動(dòng)積溫350℃·d 作為湖北馬鈴薯播種-出苗期積溫指標(biāo)是適用、可行的。湖北冬播馬鈴薯主要播期為12月-翌年1月,采用12月20日作為馬鈴薯的播期,以馬鈴薯播種-出苗期活動(dòng)積溫指標(biāo)350℃·d 推算馬鈴薯出苗期。
圖1 湖北省冬播馬鈴薯種植區(qū)域及氣象站點(diǎn)分布 Fig. 1 Geographical distribution of meteorological stations and planting areas of winter-sowing potato in Hubei province
表1 2013-2018年試驗(yàn)觀測湖北省主栽馬鈴薯品種播種-出苗期所需≥0℃積溫(GDD) Table 1 Growing degree days (GDD) required from sowing to seeding for main varieties of potato in Hubei province by experimental observations from 2013 to 2018
1.2.2 凍害指標(biāo)確定
采用氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)馬鈴薯苗期凍害等級(jí)指標(biāo)[20],即以日最低氣溫Tmin≤-1℃為一次輕度以上凍害,Tmin≤-2℃為一次中度以上凍害,Tmin≤-3℃為一次重度以上凍害,連續(xù)多天達(dá)到凍害時(shí)以日最低氣溫最低的一天確定其凍害等級(jí)。
1.2.3 凍害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)
湖北冬播馬鈴薯普遍在12月-翌年1月播種,苗期(即出苗-現(xiàn)蕾開花期)為2月中下旬-3月下旬[10]。在此期間出現(xiàn)降溫過程,且日最低氣溫達(dá)凍害標(biāo)準(zhǔn)的記1 次凍害,凍害風(fēng)險(xiǎn)頻率(Pi)的計(jì)算式為
式中,i=1 表示2月中旬,i=2 表示2月下旬,…,i=5 表示3月下旬。j=1 表示1964年,j=2 表示1965年,…,j=55 代表2018年。Tmin為旬最低氣溫;輕度以上凍害時(shí),Tmin0為-1℃;中度以上凍害時(shí),Tmin0為-2℃;重度以上凍害時(shí),Tmin0為-3℃。逐旬累計(jì)1964-2018年各等級(jí)凍害可能出現(xiàn)的年數(shù),由各站點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算55a 各分區(qū)第i 旬苗期凍害風(fēng)險(xiǎn)頻率(Pi)。
根據(jù)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)原理,災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性大小主要由致災(zāi)因子強(qiáng)度與頻率,以及承載體面對(duì)災(zāi)害受災(zāi)程度決定[21],由此,提出如下計(jì)算式
式中,I 為馬鈴薯苗期凍害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù),k=1、2、3 分別為輕度、中度、重度凍害等級(jí),Pk為馬鈴薯整個(gè)苗期第k 級(jí)凍害發(fā)生頻率,Lk為第k 級(jí)凍害對(duì)應(yīng)受凍率,根據(jù)劉喜才等[22]研究制定的馬鈴薯凍害標(biāo)準(zhǔn),輕度、中度、重度凍害受凍程度分別取0.3、0.5、0.7。
圖2 是以12月20日為播期推算的湖北省1964-2018年馬鈴薯平均出苗期。由圖可見,馬鈴薯出苗期在地域上存在很大差異,最早為長江三峽河谷地區(qū)的巴東、秭歸等地,在2月12-13日;其次是鄂東南、鄂西南低山地區(qū)和江漢平原中南部,出苗期主要在2月下旬;而鄂西北和鄂東北北部出苗期普遍較晚,出苗期在3月上中旬,其中竹溪、房縣分別在3月16、17日??傮w上呈現(xiàn)為馬鈴薯出苗期南早北晚;同緯度上東西早,中部略偏晚的特點(diǎn)。
圖2 1964-2018年利用積溫法推算的湖北省各站冬播馬鈴薯平均出苗日期(月/日) Fig. 2 Average seedling emergence date of winter-sowing potato calculated by growing degree days in each station of Hubei province from 1964 to 2018 (month/day)
圖3 是推算的各區(qū)域典型代表站馬鈴薯歷年出苗期,選取各區(qū)域內(nèi)馬鈴薯種植面積相對(duì)較大、并有一定代表性的縣市,鄂西北選取房縣、鄂東北選取英山、鄂西南選取恩施、鄂東南選取通山、江漢平原選取監(jiān)利為代表站。由圖可見,受冬季平均氣溫波動(dòng)的影響,每年馬鈴薯出苗期差異較大,研究期內(nèi)有逐年提早出苗的趨勢。由圖3a 可見,湖北全區(qū)冬播馬鈴薯平均出苗期為3月1日;最早的出苗期是2月8日(1999年);最晚出苗期為3月19日(1969年)。全省冬播馬鈴薯出苗期年際間相差40d,且冬季平均氣溫高,馬鈴薯出苗期提早。不僅在湖北全區(qū)馬鈴薯出苗期受冬季平均氣溫影響較大,在每個(gè)站點(diǎn)更是如此,55a 來,鄂西北(圖3b)和鄂東北(圖3c)代表站的平均出苗期為3月上旬;鄂西南(圖3d)、鄂東南(圖3e)和江漢平原(圖3f)代表站平均出苗期為2月下旬。江漢平原馬鈴薯出苗期年際波動(dòng)范圍最大,年際間相差達(dá)到46d,其次是鄂東北、鄂東南和鄂西北等地出苗期年際間相差40d 左右,鄂西南年際間變化最小,出苗期年際間相差也超過30d,且亦呈現(xiàn)出冬季平均氣溫高,出苗提早的趨勢。
以12月20日為馬鈴薯播期,動(dòng)態(tài)計(jì)算苗期各旬凍害發(fā)生的頻率(圖4)。由圖4a 可見,湖北全區(qū)冬播馬鈴薯苗期凍害高發(fā)時(shí)段主要集中在2月下旬和3月上旬,其中3月上旬凍害發(fā)生頻率最高,該時(shí)段中度和重度及以上凍害發(fā)生頻率遠(yuǎn)高于輕度,且發(fā)生時(shí)間明顯偏早。不同區(qū)域凍害發(fā)生頻率的時(shí)段分布不同,鄂西北凍害發(fā)生時(shí)間明顯偏晚(圖4b),主要分布于3月上中旬,在3月上旬達(dá)到最高,輕、中、重度等級(jí)凍害發(fā)生頻率分別為29.09%、12.73%、5.45%,且在3月下旬仍有凍害發(fā)生。鄂東北(圖4c)、鄂東南(圖4e)和江漢平原(圖4f)凍害主要發(fā)生在2月下旬和3月上旬,3月上旬最多,輕、中、重度等級(jí)凍害發(fā)生頻率分別為27.27%、16.36%、5.45%和23.64%、3.64%、3.64%以及23.64%、12.73%、3.64%;而鄂西南(圖4d)凍害發(fā)生頻率主要集中在2月中下旬,在2月下旬達(dá)到最高,輕、中、重度等級(jí)凍害發(fā)生頻率分別為20%、7.27%、3.64%,3月中旬及以后時(shí)段基本無凍害發(fā)生,凍害高發(fā)時(shí)段明顯偏早。這與各區(qū)域馬鈴薯主要出苗期基本一致,馬鈴薯出苗期的早晚影響著凍害發(fā)生頻率的時(shí)間分布。
2.3.1 年際變化
圖5 為湖北冬季平均氣溫與馬鈴薯苗期凍害站次的年際變化,由圖可見,冬季平均氣溫與馬鈴薯苗期凍害發(fā)生站次年際變化具有很好的一致性,冬季平均氣溫偏高,則馬鈴薯苗期凍害發(fā)生站次越多。馬鈴薯凍害發(fā)生典型年份為1965、1966、1979、1987、1988、1999、2010、2014年等年份。其中1988年是凍害發(fā)生頻次最多的年份,輕、中、重度凍害頻次分別為68、13、1 站次,全年總計(jì)82 站次,也是輕度凍害發(fā)生最多的年份。1966年是中度和重度凍害站次發(fā)生最多的年份,1966年冬季平均溫度為5.2℃,較歷史同期偏高1℃。推算的全省出苗期較多年平均提前8d。但由于2月22-24日及3月6-9日兩次強(qiáng)降溫過程,導(dǎo)致大多數(shù)地區(qū)極端最低氣溫分別為-6~-4℃和-4~-1℃,造成鄂東南地區(qū)所有站點(diǎn)均發(fā)生重度凍害,全省中、重度低溫凍害分別為17、33 站次。根據(jù)馬鈴薯出苗日期以及凍害發(fā)生站次的年際變化可知,馬鈴薯出苗日期偏早年和凍害發(fā)生站次偏多年大都是冬季平均氣溫偏高的年份,表明近年來湖北冬季增溫顯著[11],導(dǎo)致冬播馬鈴薯出苗期提前,進(jìn)而加重了馬鈴薯苗期凍害風(fēng)險(xiǎn)。
圖3 1964-2018年湖北省各區(qū)域代表站點(diǎn)冬播馬鈴薯出苗日期和冬季平均氣溫的年際變化 Fig. 3 Interannual variation of seedling date of winter-sowing potato and winter average temperature at representative stations of each region in Hubei province from 1964 to 2018
圖4 1964-2018年湖北省各區(qū)域馬鈴薯苗期不同等級(jí)凍害頻率的時(shí)間分布 Fig. 4 Temporal distribution of freezing damage frequency at different levels during potato seedling stage in each region of Hubei province from 1964 to 2018
2.3.2 空間分布
圖5 1964-2018年湖北省冬季平均氣溫和馬鈴薯苗期凍害站次的年際變化 Fig. 5 Interannual variation of winter average temperature and the number of stations of freezing damage during potato seedling stage in Hubei province from 1964 to 2018
圖6 1964-2018年湖北省馬鈴薯苗期不同等級(jí)凍害頻次的空間分布(1964-2018年) Fig. 6 Spatial distribution of freezing damage times at different levels during potato seedling stage in Hubei province from 1964 to 2018
圖6 為馬鈴薯苗期不同等級(jí)凍害發(fā)生頻次的空間分布。由圖可見,湖北大部分地區(qū)均有不同程度的凍害發(fā)生,高值區(qū)主要分布在鄂東和江漢平原南部,其次是鄂西北的南部和中東部地區(qū),鄂西南凍害發(fā)生頻次最少,整體上呈現(xiàn)由東北部向中東部和西南部逐漸減弱的趨勢。全省凍害高發(fā)頻次區(qū)主要 位于鄂東地區(qū)的羅田、英山、通山和江漢平原的監(jiān)利等地,最高在通山縣發(fā)生了輕度及以上凍害23 次;其次是江漢平原的荊州以及鄂西北的襄陽等地區(qū)凍害發(fā)生頻次相對(duì)較少,輕度及以上凍害次數(shù)不足10次;在鄂西南地區(qū)的巴東、秭歸、恩施等地凍害發(fā)生頻次最少,僅有2~3 次輕度凍害出現(xiàn)。受冬季平均氣溫影響,馬鈴薯出苗期的早晚也影響著凍害發(fā)生頻次的空間分布,鄂東南地區(qū)的通山、通城等地出苗期為2月下旬,出苗期較早,導(dǎo)致通山、通城等地區(qū)凍害發(fā)生頻次和強(qiáng)度均偏高;鄂西北地區(qū)出苗期偏晚,導(dǎo)致凍害發(fā)生頻次偏少,且主要是以輕度凍害為主。而鄂西南地區(qū)的巴東、秭歸等地出苗期較早,無論是輕度、中度還是重度及以上凍害發(fā)生頻次都很少,這主要與三峽河谷北面大巴山脈對(duì)冷空氣阻擋,導(dǎo)致該地區(qū)常年氣候偏暖有關(guān)[23]。
表2 為湖北各區(qū)域馬鈴薯不同播期凍害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù),其中12月20日是較接近于湖北冬播馬鈴薯播種的實(shí)際情景,其它時(shí)段是在12月20日的基礎(chǔ)上整體提前或延后播期模擬的馬鈴薯凍害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。由表可見,播期提前則馬鈴薯凍害風(fēng)險(xiǎn)大大增加,提前5d 平均凍害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)增加49.4%。隨著時(shí)間推遲,凍害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)呈下降趨勢,播期推遲5d 平均凍害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)降低36.5%,推遲15d,平均凍害風(fēng)險(xiǎn)指 數(shù)降低74%,其中江漢平原地區(qū)凍害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)下降幅度最為顯著。綜合考慮避免馬鈴薯塊莖膨大期遭遇高溫、干旱災(zāi)害和盡早上市提升收益等因素,風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)I 低于2%,凍害風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生幾率不到5%,其對(duì)應(yīng)不同區(qū)域不同的播期可作為可控適宜播期。其中鄂西南和江漢平原適宜播期為1月1日;鄂西北適宜播期為1月5日;鄂東北和鄂東南適宜播期為1月10日。
根據(jù)式(3)計(jì)算湖北馬鈴薯凍害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)分布情況(圖7)。由圖7 可見,馬鈴薯凍害高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要位于鄂東南和江漢平原南部以及鄂東北和鄂西北北部等地區(qū),凍害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)I 大于8%,其中鄂東南和江漢平原南部地區(qū)馬鈴薯出苗早,導(dǎo)致凍害發(fā)生頻率高,危害程度嚴(yán)重,該地區(qū)不利于馬鈴薯的安全種植。中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要位于鄂西北南部和中東部各縣市,凍害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)I 為4%~8%,鄂西北南部和中東部地區(qū)馬鈴薯出苗期偏晚,凍害相對(duì)較少且凍害強(qiáng)度主要以輕度為主。低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要位于鄂西南大部地區(qū),凍害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)I 不超過4%,甚至在恩施、建始等地凍害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)僅為1.09%,這主要是其臨近三峽河谷溫暖氣候帶,導(dǎo)致恩施55a 來僅發(fā)生2 次輕度凍害,且無中度和重度凍害發(fā)生。該地區(qū)適宜擴(kuò)大馬鈴薯復(fù)種面積或采取與豆類、玉米、小麥間套帶種等多種種植形式。在凍害高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)應(yīng)適當(dāng)推遲播期,規(guī)避凍害風(fēng)險(xiǎn)。分別將鄂西南和江漢平原地區(qū)播期推遲10d,鄂西北地區(qū)播期推遲15d,鄂東北和鄂東南地區(qū)播期推遲20d,可使其凍害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)降至2%以下。
表2 湖北省各區(qū)域不同播期馬鈴薯苗期凍害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)(I,%) Table 2 Risk index of potato seedling stage freezing damage (I) if sowing on different date in each region of Hubei province(%)
圖7 湖北省冬播馬鈴薯苗期凍害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)分布 Fig. 7 Distrbution of the freezing damage risk index for winter-sowing potato during seedling stage in Hubei province
(1)馬鈴薯苗期凍害主要發(fā)生在2月下旬、3月上旬,尤以3月上旬凍害發(fā)生頻率最高。但在不同地域發(fā)生時(shí)間不一致,其中鄂西北凍害主要發(fā)生在3月上中旬,鄂東北、鄂東南和江漢平原凍害主要發(fā)生在2月下旬和3月上旬,鄂西南凍害主要發(fā)生在2月中下旬,這主要與馬鈴薯出苗期的早晚有關(guān)。
(2)馬鈴薯苗期凍害高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要位于鄂東南和江漢平原南部以及鄂東北和鄂西北北部等地區(qū),不利于馬鈴薯的安全種植;中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要位于鄂西北南部和中東部各縣市;低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要位于鄂西南大部地區(qū),適宜馬鈴薯的種植和生長。在苗期凍害高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)應(yīng)適當(dāng)推遲播期來規(guī)避凍害風(fēng)險(xiǎn),分別將鄂西南和江漢平原播期推遲10d;鄂西北播期推遲15d;鄂東北和鄂東南播期推遲20d,可使其凍害風(fēng)險(xiǎn)下降至2%以下。
(3)冬季平均氣溫影響馬鈴薯苗期凍害,暖冬年馬鈴薯出苗早,凍害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)高;冷冬年馬鈴薯出苗晚,凍害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)低。因此,在冬季偏暖年不宜采取增溫措施,冬季偏冷年則需要采取增溫措施,降低凍害風(fēng)險(xiǎn)。
(4)受冬季平均氣溫影響,馬鈴薯出苗日序的年際變化波動(dòng)大,且隨著時(shí)間的推移,馬鈴薯出苗期呈現(xiàn)提早的趨勢,造成馬鈴薯凍害風(fēng)險(xiǎn)高。在氣候變化背景下,冬季平均氣溫升高顯著,馬鈴薯出苗期將進(jìn)一步提早,年際波動(dòng)性還將加大,隨之馬鈴薯遭遇凍害的風(fēng)險(xiǎn)還將更高。
受冬季平均氣溫升高影響,馬鈴薯出苗期和凍害發(fā)生頻次年際變化大,致災(zāi)因子對(duì)馬鈴薯的危害程度和時(shí)段也將發(fā)生改變。利用積溫推算馬鈴薯動(dòng)態(tài)出苗期的方法,更好地反映了各地區(qū)馬鈴薯的普遍出苗期,由此進(jìn)行馬鈴薯苗期凍害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估區(qū)劃更接近于實(shí)際生產(chǎn),為進(jìn)行馬鈴薯甚至其它作物生育期對(duì)氣象災(zāi)害的敏感性研究提供了一種新的方法和思路。本研究從馬鈴薯受凍率的角度研究凍害風(fēng)險(xiǎn),一方面考慮了馬鈴薯受凍減產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn),另一方面也考慮了馬鈴薯因受凍,發(fā)育期推遲,出現(xiàn)集中扎堆上市的情況,經(jīng)濟(jì)效益下滑的風(fēng)險(xiǎn)。區(qū)別大多數(shù)研究固定生育期和僅考慮氣候減產(chǎn)的研究,提升了研究馬鈴薯凍害風(fēng)險(xiǎn)的準(zhǔn)確性。
近年來,在氣候變暖背景下,霜凍害發(fā)生不僅沒有減輕,反而加重[24],且馬鈴薯本身不抗凍,其應(yīng)對(duì)氣候變化的敏感性和生育期脆弱性增加[25]。本研究也表明冬季氣溫變暖將加大馬鈴薯出苗期的波動(dòng)性,從而加重馬鈴薯苗期凍害。因此,全球氣候變暖背景下的馬鈴薯凍害事件不容忽視。根據(jù)模擬不同播期的馬鈴薯凍害風(fēng)險(xiǎn)給出各地區(qū)馬鈴薯適宜播期來規(guī)避凍害,與鄒宗成等[26]研究湖北恩施冬播馬鈴薯適宜播期在12月30日-1月9日的結(jié)論基本一致。說明本研究結(jié)果在馬鈴薯實(shí)際生產(chǎn)過程中具有科學(xué)的指導(dǎo)意義,同時(shí)也表明馬鈴薯收獲期也與氣候條件聯(lián)系緊密,不同地區(qū)不同品種的適宜收獲時(shí)段也需要進(jìn)一步研究。
劉克文等[27]研究也發(fā)現(xiàn)鄂北隨州等地為馬鈴薯苗期凍害高發(fā)風(fēng)險(xiǎn)區(qū),與本研究結(jié)果相符。但受到馬鈴薯受凍災(zāi)害資料的限制,本研究未考慮承載體脆弱性和孕災(zāi)環(huán)境以及防災(zāi)減災(zāi)等因素對(duì)馬鈴薯凍害風(fēng)險(xiǎn)構(gòu)成影響,反映湖北冬播馬鈴薯凍害風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)確度有限。今后需結(jié)合馬鈴薯生長發(fā)育模型[28]、中短期氣候模式、天氣氣候模式預(yù)測等多種技術(shù)手段從馬鈴薯致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、承載體的脆弱性、孕災(zāi)環(huán)境和防災(zāi)減災(zāi)等方面綜合研究馬鈴薯凍害風(fēng)險(xiǎn),更加精確反映馬鈴薯苗期凍害風(fēng)險(xiǎn)。