陳海霞,黃天,劉景青,鐘瓏,周珍丹,胡淑娟
(1.云浮市氣象局,廣東云浮 527300;2.河源市氣象局,廣東河源517000;3.新興縣氣象局,廣東新興 527400)
在中國(guó)大陸,從南到北,油菜花的花期從1月到8月次第展開(kāi),1、2月油菜花在北回歸線附近開(kāi)放,油菜花不僅具有緯度地帶性,還具有經(jīng)度和海拔高度的地帶性。廣東省云安區(qū)富林鎮(zhèn)油菜花基地位于北回歸線以南(22°40′N(xiāo),111°55′E,海拔高度60 m),該鎮(zhèn)的油菜花基地333多公頃(hm2),自2017年底建成并對(duì)外開(kāi)放供游客觀賞,作為本市鄉(xiāng)村生態(tài)旅游要地之一,產(chǎn)生了明顯的社會(huì)效益,為給當(dāng)?shù)赜筒嘶ǚN植提供決策參考,促進(jìn)人們對(duì)油菜花生產(chǎn)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)抵御氣象災(zāi)害的能力,本研究對(duì)富林鎮(zhèn)與油菜花生產(chǎn)緊密相關(guān)的氣候條件進(jìn)行了分析。國(guó)內(nèi)對(duì)油菜花已有相關(guān)的研究[1-2],但云浮市在油菜花與氣候方面的研究仍存在空白。大量的農(nóng)業(yè)氣候指標(biāo)以光、熱、水等氣候要素值來(lái)表示[3],熱量方面多用平均氣溫、極端氣溫及其之間的積溫等;水分方面用降水量、相對(duì)濕度、土壤濕度等;表示光照條件的日照時(shí)數(shù)、日照百分率等。因此,本研究基于2007—2017年氣象觀測(cè)資料,分析富林鎮(zhèn)光、熱、水的條件和氣象災(zāi)害對(duì)油菜花生產(chǎn)的影響,以期為提高云安區(qū)富林鎮(zhèn)油菜花的農(nóng)事安排提供科學(xué)依據(jù)。
氣象觀測(cè)資料來(lái)源于2007—2017年云浮、羅定、新興、郁南國(guó)家氣象站和富林鎮(zhèn)區(qū)域自動(dòng)氣象站。油菜花的農(nóng)業(yè)氣候指標(biāo)來(lái)源于云浮市農(nóng)業(yè)科學(xué)及技術(shù)推廣中心,包括生育期需要的有效積溫、苗期和花期適宜的溫度、苗期和花期適宜的相對(duì)濕度。采用氣候?qū)W統(tǒng)計(jì)方法和WPS表格軟件對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理和分析。
生育期定義:依據(jù)云安區(qū)富林鎮(zhèn)當(dāng)?shù)氐某D贽r(nóng)耕時(shí)間,二造水稻最遲于10月底收割完畢,11月為油菜花播種時(shí)間;11月—次年1月為苗期;2—3月為開(kāi)花期。將11月1日—次年的3月30日(平年和閏年都只統(tǒng)計(jì)151 d)作為油菜花的生育期。
1)有效積溫。
油菜花的生命過(guò)程中下限溫度為4~5℃[3],本研究有效積溫定義為:日平均氣溫≥4℃作為有效溫度日,油菜花生育期內(nèi)各日有效溫度的總和即為有效積溫。油菜花整個(gè)生育期(11月—次年3月)需要的有效積溫為1 800~2 500℃·d(圖1)。富林鎮(zhèn)10年生育期的有效積溫在1 800~2 500℃·d范圍之內(nèi)的有 7年,占70%;其中2008年1 742.7℃·d非常接近積溫的下限值(1 800℃·d);僅有2年未能達(dá)到所需要的有效積溫條件,占20%,但也比較接近積溫的下限值,由此看出富林鎮(zhèn)的有效積溫條件對(duì)油菜花生產(chǎn)和發(fā)育非常有利。
圖1 2007—2016年油菜花生育期的有效積溫
2)油菜花種子苗期氣溫。
日平均氣溫為16~20℃時(shí),油菜播后3~5 d即可出苗;日平均氣溫降至5℃以下,雖可萌動(dòng),但根、芽生長(zhǎng)速度極為緩慢;低于3~4℃或高于36~37℃都不利于發(fā)芽。2007—2016年間,富林鎮(zhèn)11月的日平均氣溫(圖2)在17.2~23.1℃之間,當(dāng)?shù)氐臏囟冉咏筒嘶ǔ雒绲淖钣欣麠l件,非常適宜油菜花出苗生長(zhǎng)。
圖2 2007—2016年11月富林鎮(zhèn)油菜播種期日平均氣溫
3)油菜花開(kāi)花期與積溫。
油菜從苗期到開(kāi)花,需要有效積溫達(dá)到609~1 542℃·d,才能進(jìn)入初花期;進(jìn)入初花期8~10 d,即可進(jìn)入盛花期。從10年逐日平均氣溫統(tǒng)計(jì)可知,自11月1日—12月12日有效積溫為613.4℃·d,達(dá)到了油菜花開(kāi)花有效積溫的下限;至3月7日有效積溫為1 548.1℃·d,達(dá)到了油菜花開(kāi)花有效積溫的上限。取有效積溫609~1 542℃·d的中值1 076℃·d作為初花期的標(biāo)準(zhǔn),11月1日—1月29日有效積溫為1 085℃·d,即1月29日可作為油菜花初花期的開(kāi)始日,2月6日可作為盛花期的開(kāi)始日。進(jìn)入盛花期后的一個(gè)月內(nèi)(2月6日—3月5日)可作為觀賞期。
1)水分。
某地區(qū)的降水量的多少?zèng)Q定了該地區(qū)的干濕程度,也直接影響當(dāng)?shù)叵鄬?duì)濕度的狀況,因此可以根據(jù)降水量的狀況來(lái)挑選用作分析相對(duì)濕度的站點(diǎn)。選取了地形、海拔高度以及距離與富林站較相近的羅定站、新興站和云浮站的降水量作分析(見(jiàn)表1),通過(guò)對(duì)比這4個(gè)站點(diǎn)10年的年降水量數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)富林站和羅定站的10年年均降水量非常接近,偏差僅為1%;富林站和羅定站直線距離約為30 km,故選取羅定站的相對(duì)濕度數(shù)據(jù)用作分析富林鎮(zhèn)油菜花的水分狀況。
表1 四個(gè)站10年年降水量對(duì)比 mm
2)油菜花苗期的相對(duì)濕度。
油菜花苗期相對(duì)濕度60% ~70%為適宜,相對(duì)濕度過(guò)高或過(guò)低對(duì)出苗都不利。2007—2016年油菜花苗期相對(duì)濕度分別為11月78%、12月76%、1月79%;從均值來(lái)看,整個(gè)苗期相對(duì)濕度較為適宜,達(dá)到油菜花苗期對(duì)相對(duì)濕度的需求。
油菜花苗期生長(zhǎng)的適宜氣溫為10~25℃,在水分適宜的條件下,溫度適宜則根系生長(zhǎng)好,葉片分化快、出葉速度快、葉面積大、花芽分化多,可為油菜花形成打下基礎(chǔ)。從圖3可見(jiàn),富林鎮(zhèn)油菜花整個(gè)苗期的氣溫維持在10~23℃,相對(duì)濕度基本維持在70% ~80%,溫度條件和相對(duì)濕度條件對(duì)油菜花苗生長(zhǎng)較為適合。但有部分時(shí)間相對(duì)濕度>80%,濕度有些偏高,需要做好降低田間濕度工作,防止田間濕度過(guò)大,以保證菜苗健壯生長(zhǎng)。
圖3 2007—2016年苗期平均氣溫和平均相對(duì)濕度逐日分布
3)油菜花花期的相對(duì)濕度。
油菜開(kāi)花期相對(duì)濕度在70% ~80%為適宜。開(kāi)花期(2—3月)為油菜對(duì)水分反映敏感的臨界期[4-5],缺水會(huì)影響開(kāi)花或花蕾脫落。若春季雨水多,土壤和空氣濕度大,還易誘發(fā)病害。嚴(yán)重漬水則導(dǎo)致根系早衰,花量減少和引起病害。油菜一生雖需水較多,但一般品種多不耐漬。2008—2017年油菜開(kāi)花期相對(duì)濕度分別為2月78%、3月80%,從均值來(lái)看,整個(gè)花期相對(duì)濕度非常適宜。
油菜花開(kāi)花期(始花至終花)的適宜氣溫為12~20℃,最適為14~18℃。2—3月,富林鎮(zhèn)油菜花整個(gè)花期的氣溫基本維持在14~20℃(圖4),相對(duì)濕度基本維持在72% ~83%,溫度條件和相對(duì)濕度條件非常適合,有利于油菜花花期生長(zhǎng)。開(kāi)春后,由于雨水天氣增多,若出現(xiàn)漬水情況時(shí),要及時(shí)做好清溝排漬工作,促進(jìn)油菜根系生長(zhǎng)良好,提防油菜早衰,保證花期維持的時(shí)間不會(huì)縮短。
圖4 2008—2017年花期平均氣溫和平均相對(duì)濕度逐日分布
油菜花苗期需要充足的光照條件,這樣有利于進(jìn)行光合作用,累積較多養(yǎng)分。蕾苔期光照充足,葉片光合強(qiáng)度高;油菜花期需要充足的光照,日照充足有利于增多油菜花朵開(kāi)放量。由于富林鎮(zhèn)沒(méi)有日照資料,用緯度、經(jīng)度與富林鎮(zhèn)最相近,年和月可照時(shí)數(shù)相同的新興站日照資料作光照條件分析。以日照時(shí)數(shù)達(dá)到可照時(shí)數(shù)的70%[6-7](日照百分率)為臨界點(diǎn),油菜對(duì)光照條件反應(yīng)達(dá)到適宜狀態(tài)。從統(tǒng)計(jì)可知,2007—2016年11月—次年3月的平均日照時(shí)數(shù)為490.3 h,油菜花全生育期可照時(shí)數(shù)為1 699.9 h,全生育期日照百分率為28.8%,日照時(shí)數(shù)明顯偏少;特別是花期的日照百分率偏低嚴(yán)重,僅占20.7%(表略)。富林鎮(zhèn)的光照條件不利于油菜花的生長(zhǎng)和發(fā)育,因此,需要做好增強(qiáng)光照措施,增大油菜花種植的行間距,提高油菜花的光照覆蓋面。
從表2可以看出,油菜花生育期內(nèi)沒(méi)有高溫災(zāi)害出現(xiàn),低溫、大風(fēng)和冰雹這幾種氣象災(zāi)害[8-9]10年合計(jì)均≤1 d,出現(xiàn)的概率很小,這幾種災(zāi)害對(duì)油菜花影響不大。歷史數(shù)據(jù)記錄顯示,富林鎮(zhèn)油菜花生育期內(nèi)10年共有低溫災(zāi)害日數(shù)1 d,出現(xiàn)在12月,日最低氣溫為-0.1℃。油菜花的耐寒力較強(qiáng),一般遇短期的0℃以下低溫不致受凍,低溫災(zāi)害對(duì)油菜花影響不大。富林鎮(zhèn)油菜花生育期內(nèi)10年共有大風(fēng)災(zāi)害日數(shù)1 d,出現(xiàn)在11月,11月油菜花還處于播種和出苗前期,大風(fēng)災(zāi)害對(duì)油菜花影響不大。富林鎮(zhèn)油菜花生育期內(nèi)10年共有冰雹災(zāi)害日數(shù)0.5 d,出現(xiàn)在3月30日,這時(shí)的油菜花已經(jīng)處于花期調(diào)謝末期了,冰雹災(zāi)害對(duì)油菜花花期沒(méi)影響。
表2 生育期主要?dú)庀鬄?zāi)害天氣日數(shù)統(tǒng)計(jì)(本年11月—次年3月) d
富林鎮(zhèn)油菜花生育期內(nèi)主要?dú)庀鬄?zāi)害為高溫、低溫、大風(fēng)、暴雨日數(shù)的數(shù)據(jù)來(lái)源于富林鎮(zhèn)區(qū)域自動(dòng)氣象站;冰雹和霜凍日數(shù)的數(shù)據(jù)來(lái)源于全市4個(gè)國(guó)家氣象站。
致洪暴雨可引起長(zhǎng)時(shí)間地表積水或土壤水分飽和造成油菜花根系長(zhǎng)期缺氧,進(jìn)而影響生長(zhǎng)發(fā)育;初花-盛花期間遇強(qiáng)烈暴雨,可導(dǎo)致花蕾跌落,造成花朵數(shù)量減少的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。富林鎮(zhèn)油菜花生育期內(nèi)10年共有暴雨災(zāi)害日數(shù)10 d,年均暴雨日數(shù)為1 d,最多高達(dá)4 d(2013—2014年度)。暴雨災(zāi)害分布在11月—次年1和3月,2月沒(méi)有出現(xiàn)暴雨。因此,油菜花生育期內(nèi)應(yīng)做好因暴雨而引發(fā)的漬害防御措施,當(dāng)出現(xiàn)雨水天氣多的情況,要及時(shí)做好清溝、加深圍溝、降低地下水位和田間濕度等工作,促進(jìn)油菜花根系生長(zhǎng)良好,提防油菜花早衰。
在油菜花播種期,低于3~4℃不利于油菜花發(fā)芽。在油菜花苗期遇長(zhǎng)期低溫,葉片分化慢、出葉速度慢,易受凍害。在油菜花花期,油菜花進(jìn)入蕾苔期后抗寒力大大減弱,當(dāng)氣溫在10℃以下開(kāi)花數(shù)量顯著減少;5℃以下多不開(kāi)花;低于0℃時(shí),易裂苔和死蕾,嚴(yán)重影響花朵數(shù)量和質(zhì)量。富林鎮(zhèn)油菜花生育期內(nèi)10年共有霜凍災(zāi)害日數(shù)25.8 d,年平均霜凍日數(shù)為2.6 d,最多高達(dá)7.5 d(2008—2009年度)。霜凍災(zāi)害分布在11月—次年2月,3月沒(méi)有出現(xiàn)霜凍。油菜花生育期內(nèi)應(yīng)做好防凍措施,早施苗肥,以利促進(jìn)冬前幼苗生長(zhǎng);重施臘肥,臘肥具有保暖、防凍的作用。
1)富林鎮(zhèn)的有效積溫條件對(duì)油菜花生產(chǎn)和發(fā)育有利;11月的溫度接近油菜花出苗的最有利條件,非常適宜油菜花出苗生長(zhǎng)。
2)富林鎮(zhèn)相對(duì)濕度條件對(duì)油菜花種植適宜,其中苗期相對(duì)濕度稍有些偏高,花期相對(duì)濕度非常適宜。
3)富林鎮(zhèn)的日照時(shí)數(shù)偏少,光照條件不利于油菜花的生長(zhǎng)和發(fā)育,需要做好增強(qiáng)光照措施,增大油菜花種植的行間距,以提高油菜花的光照覆蓋面。
4)富林鎮(zhèn)油菜花生育期內(nèi)沒(méi)有高溫災(zāi)害出現(xiàn),低溫、大風(fēng)和冰雹這幾種氣象災(zāi)害出現(xiàn)的概率很小。10年年均暴雨日數(shù)為1 d,最多高達(dá)4 d,種植基地應(yīng)做好排水引流措施。富林鎮(zhèn)10年年均霜凍日數(shù)2.6 d,多時(shí)可達(dá)7.5 d,種植基地應(yīng)做好早施苗肥和重施臘肥等防凍措施。
本研究?jī)H從氣候條件上得出初步結(jié)果,未從當(dāng)?shù)赝寥赖耐临|(zhì)、養(yǎng)分、有機(jī)質(zhì)、酸堿度、重金屬等方面去考濾。油菜花的種植需要?dú)夂驐l件與當(dāng)?shù)氐耐寥罈l件、種植管理模式相結(jié)合,如油菜花種植的行間距需要多大才能使光照覆蓋面達(dá)到最佳效果;在同樣的農(nóng)業(yè)氣候資源下,所選種的油菜花品種不同,生成的油菜花花量也不相同;在同樣的農(nóng)業(yè)氣候資源下,選種同一個(gè)油菜花品種,各生長(zhǎng)階段所施肥料的品種及數(shù)量的不同,生成的油菜花花量多少也不相同。以上這些還需要進(jìn)行幾年的種植試驗(yàn)對(duì)比才能得出最佳模式,期望在今后資料較齊全后進(jìn)行完善訂正。