鎮(zhèn)原縣萬壽菊生產期氣候條件評析

陳 帆，曹久才，王 娟，黃廣鋒

（1.鎮(zhèn)原縣氣象局,甘肅 鎮(zhèn)原744500；2.門頭溝區(qū)氣象局，北京102300;3.環(huán)縣氣象局，甘肅 環(huán)縣745700；4.鎮(zhèn)原縣農業(yè)技術推廣中心，甘肅 鎮(zhèn)原744500）

1 引言

萬壽菊又名金盞花、臭芙蓉，菊科，為一年生草本植物，主要用途是從花朵中提取葉黃素，廣泛用于食品、飼料、醫(yī)藥等行業(yè)，經濟價值巨大，故萬壽菊產業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景[1-2]。鎮(zhèn)原縣位于甘肅省東部，地處北緯35°27′至36°16′，東經106°44′至107°36′之間，全縣平均海拔高度1456 m，屬北溫帶大陸性氣候，四季分明，雨熱同季，光熱資源豐富，作物生長季溫度適中。

自2017年起，甘肅省鎮(zhèn)原縣政府以優(yōu)化農業(yè)產業(yè)結構、提高農民收入水平、加快脫貧奔小康進程為目標，在本縣引進了萬壽菊種植項目，目前萬壽菊培育發(fā)展已成為全縣主要特色富民產業(yè)。2020年，鎮(zhèn)原縣萬壽菊全縣種植面積達5300 hm2，每666.7 m2產量2.5 t，收入2500元，受益農戶7.8萬戶，可實現(xiàn)增收1.6億元。因此，通過統(tǒng)計分析1981-2020年鎮(zhèn)原縣的氣溫、降水、日照、無霜期以及萬壽菊生長季節(jié)的光、溫、水資料，總結出鎮(zhèn)原縣萬壽菊生產期最佳農業(yè)氣象生產指標，對于科學開發(fā)利用當地農業(yè)氣候資源、合理有效促進全縣萬壽菊大面積推廣生產，具有較高的積極促進作用。

2 資料與方法

本文所用氣象資料為1981-2020年甘肅省鎮(zhèn)原國家氣象觀測站數據。甘肅省鎮(zhèn)原縣年平均氣溫10.1℃，降水量479.0 mm，無霜期170 d，年總日照時數2370.9 h，農作物生長期日照1800-2000 h，干旱少雨是鎮(zhèn)原縣最基本的氣候特征。

萬壽菊物候觀測資料采用甘肅省鎮(zhèn)原縣農業(yè)技術推廣中心2017-2020年的種植觀測資料。根據近4 a來的數據分析，鎮(zhèn)原縣萬壽菊全生育期大約200d左右，主要有4個關鍵性的生產發(fā)育期，即育苗期、移栽期、植株生長（田間管理）期、鮮花采收期（表1）。根據鎮(zhèn)原萬壽菊生育期氣候資料，與萬壽菊所要求的適宜條件進行綜合對比，分析鎮(zhèn)原縣萬壽菊生產氣象條件的優(yōu)勢與劣勢。

表1 鎮(zhèn)原縣萬壽菊生產期氣候資料統(tǒng)計

3 結果與分析

3.1 鎮(zhèn)原縣萬壽菊生育期綜合氣候特征分析

研究表明，萬壽菊有很強的氣候適應能力[3-5]，多生長在海拔1150 m至1480 m的地區(qū)，其生長期溫度不低于5℃，全生育期適宜氣溫為15-25℃，花期適宜氣溫為18-20℃，整個生育期所需降水量在420 mm左右。萬壽菊為暖季型植物，喜溫耐旱，充足的陽光可促使植株矮壯，提高其品質和產量。萬壽菊在整個生長發(fā)育期內對溫度的反應比較敏感，不同的溫度條件對萬壽菊的植株生長和花期都有影響。萬壽菊對氣候旱澇的適應性較強，整個生育期對水分的要求原則是“寧干勿濕”，種植中通常以控水來達到蹲苗的效果，防止因水分過多而造成倒伏風險。

鎮(zhèn)原縣萬壽菊自春季3月份開始在溫室大棚育苗，5月初開始移栽，6月初至7月上旬是植株生長期，農業(yè)生產上稱田間管理期；7月中旬至10月上旬為最關鍵的鮮花采收期，鮮花采收一般自7月中下旬開始，10月上旬結束，個別年份，氣候溫暖，霜凍偏遲，萬壽菊的花期可延遲至10月下旬至11月上旬。通過分析鎮(zhèn)原縣氣象資料（表1），萬壽菊各生育期內年平均溫度在其要求的適宜范圍內，光照、降水等氣候條件均能夠滿足萬壽菊生育期內生長的要求。

3.2 萬壽菊生產發(fā)育期氣候特征分析

3.2.1 苗期

萬壽菊為移栽作物，在春季氣溫較低的北方，均為溫室大棚育苗，經適當煉苗后移栽至大田。鎮(zhèn)原縣萬壽菊的秧苗生產，由專業(yè)的設施農業(yè)育苗工廠完成，從播種到發(fā)芽，白天溫度保持28-35℃，夜間15-18℃，出苗長出一對真葉后，白天溫度保持20-25℃，夜間不低于10℃。鎮(zhèn)原縣萬壽菊的育苗期在3-4月，該時段正處于春季天氣回暖，氣溫逐漸上升階段，室外平均氣溫12℃，當地的設施溫室能夠控制棚內的氣溫達到種子萌發(fā)及苗期生長所需的溫度。

3.2.2 移栽期

鎮(zhèn)原縣萬壽菊有春茬和麥茬兩個移栽期,其中，種植面積最大最主要的是春茬移栽。春茬移栽從5月初開始至5月底。此時鎮(zhèn)原縣晚霜凍結束，降水適中，日平均氣溫穩(wěn)定上升至15℃以上，菊苗移栽至起壟覆膜的大田，土壤保溫保墑性好，氣溫逐日上升，光照充足，利于移栽后的植株扎根。鎮(zhèn)原縣每年發(fā)生的不同程度的春末初夏干旱對移栽影響較小，且適當的干旱有利于“蹲苗”。

鎮(zhèn)原縣萬壽菊的麥茬地移栽期在6月下旬至7月上旬，栽植面積較小，即在當地冬小麥收割后，麥田倒茬，接著栽植萬壽菊，秋季萬壽菊采收后，第二年春天播種玉米或再次栽植萬壽菊，可以充分利用氣候資源，提高土地使用率，適當增加農民收入。麥茬地移栽的萬壽菊，栽植后正處于夏季高溫、強對流天氣多發(fā)階段，氣溫高，降水充足，植株生長迅速，但生長期較短，開花時間遲，8月下旬開花，通常采收3-4茬鮮花，產量較低。10月中旬左右，氣溫下降至10℃以下，秋季早霜凍出現(xiàn)后，兩茬萬壽菊同期結束采收。

3.2.3 植株生長期（生產管理期）

5月份，萬壽菊開始分期移栽，移栽至大田后的3-5天，為緩苗期。緩苗期的生產關鍵是確保菊苗盡快扎根，該段時期多發(fā)的春季透雨能夠適時成為寶貴的“緩苗水”,緩苗期結束，菊苗正常生長，至植株頂部出現(xiàn)第一朵花蕾，為萬壽菊植株生長期。鎮(zhèn)原縣萬壽菊植株的生長期一般在6月初至7月上旬；由于鎮(zhèn)原縣氣候有極明顯的年代際特征，故以最近10 a（2011-2020年）逐日氣象資料作為歷年平均參考值，該時段鎮(zhèn)原縣氣溫在19-23℃，平均降水量85 mm，日照時數298 h。萬壽菊在植株生長階段，適宜溫度范圍要求為15-25℃，此階段的光、熱、水、氣條件均非常有利于萬壽菊的最佳生長指標，符合優(yōu)質萬壽菊生長發(fā)育的需求（圖1）。

圖1 鎮(zhèn)原縣萬壽菊植株生長期氣溫與降水圖

3.2.4 鮮花采收期

鎮(zhèn)原縣萬壽菊在7月初進入初花期。在第一朵花蕾形成時，按農業(yè)生產技術要求應掐掉此花蕾，即俗稱“掐頭”，以促使側枝的發(fā)生，利于花期集中。鎮(zhèn)原縣萬壽菊“掐頭”期在7月上、中旬，該階段晴日多，有利于“掐頭”的田間農事操作。7月上、中旬正處于一年中氣溫最高的時段，在水肥充足的條件下，30℃以上的高溫會引起萬壽菊植株徒長。同時，7月份的高溫時段也對應著該縣最為干旱的時段，即使有局地暴雨或短時強降水，由于地表徑流量大、蒸發(fā)量大，水分不足使得該縣在出現(xiàn)30-35℃氣溫的情況下，對萬壽菊生長影響較小。根據歷史資料統(tǒng)計，鎮(zhèn)原縣歷年7月的平均最高氣溫在25-30℃之間（圖2），7月份的高溫日數少且持續(xù)時間短,所以該段時期萬壽菊生長的氣象條件基本有利，不影響其產量和品質。以2017年為例，當年鎮(zhèn)原縣極端最高氣溫39.6℃，達歷史極值，30℃以上的高溫日數共25 d，但當年萬壽菊長勢良好，產量和品質均未受到影響。

圖2 鎮(zhèn)原縣1981-2020年7月逐日氣溫趨勢圖

7月中旬至10月上旬，夏末秋初，鎮(zhèn)原縣日照充足，晴好天氣偏多，萬壽菊長達近三個月的花期，非常適宜發(fā)展旅游業(yè)；尤其是8月、9月是萬壽菊的盛花期，該時段正逢觀光旅游的旺季，分期播種移栽的萬壽菊，也依次進入了采收期。7月中下旬，第一茬花開始采收，9月中旬前，每隔10 d采收一茬，第二、三茬花量最多；9月下旬起，隨著溫度降低，花朵成熟時間減慢，每隔15 d采收一茬。7月下旬至10月上旬，鎮(zhèn)原縣氣溫波幅在18-25℃之間，日照時數567.7 h，降水量248.9 mm，最長無降水日數35 d，最長連續(xù)降水日數13 d，氣候條件均利于花朵成熟和鮮花采收。由于萬壽菊的采收需遵循“雨天不采、有露水不采、不成熟不采”的采摘原則，采收時間通常為晴天的上午；鎮(zhèn)原縣在7月下旬至10月上旬，80%以上的天數為晴日。個別年份，受較長時間的連陰雨天氣影響，萬壽菊可能會減少一至兩茬花。

3.3 萬壽菊生長發(fā)育期主要氣象災害

鎮(zhèn)原縣萬壽菊生產的農業(yè)氣象災害主要有霜凍、連陰雨、大霧等，其中影響最嚴重的是秋季的早霜凍和連陰雨。

3.3.1 霜凍

鎮(zhèn)原縣平均無霜期170 d，大多數年份，10月中旬，秋季早霜凍出現(xiàn)，4月中旬，春季晚霜凍結束（表2）。近年來，隨氣候變暖，我國北方地區(qū)農耕期增加[6-9]，霜凍災害呈減輕趨勢[10-11]，秋季初霜凍出現(xiàn)偏遲的年份逐漸增多，春季晚霜凍結束日提前，無霜期延長。鎮(zhèn)原縣5月份之前出現(xiàn)的霜凍對萬壽菊的生產基本無影響，大棚內的菊苗可采取溫控措施，避免萬壽菊幼苗受凍。5月以后出現(xiàn)的霜凍，多為輕霜凍，移栽至大田的菊苗，可通過人工熏煙、噴水等較為簡單的方式避免受災。

表2 鎮(zhèn)原縣霜凍特征統(tǒng)計表（資料年限：1981-2020年）

對萬壽菊影響最大的霜凍是秋季早霜凍。9月下旬至10月上旬，依然是萬壽菊的采收期，由于萬壽菊是無限花序，具有連續(xù)分枝、連續(xù)開花的特性，只要溫度條件滿足，水肥適當，在當地霜凍出現(xiàn)以前，可以多茬連續(xù)開花采收。若遇較重霜凍，萬壽菊會停止生長，植株枯萎，生產期隨即結束。鎮(zhèn)原縣萬壽菊通常采收6-8茬花，若9月中旬就出現(xiàn)霜凍，萬壽菊將少采收3-4茬花，造成的經濟損失極為嚴重。鎮(zhèn)原縣9月份出現(xiàn)霜凍的頻率極低（圖3），秋季早霜凍多出現(xiàn)在10月中下旬，大多數年份，氣候條件能夠保證萬壽菊正常采收至10月中旬以后。

圖3 鎮(zhèn)原縣秋季早霜凍出現(xiàn)頻率圖

3.3.2 連陰雨

在萬壽菊的成熟采收期，8月、9月的秋季連陰雨對萬壽菊生產有較大影響。連續(xù)5 d以下的陰雨天氣影響相對較小，持續(xù)7 d以上的連陰雨天氣會影響萬壽菊少采一茬花。同時，降雨多也容易引起病原菌的傳播和滋生，使萬壽菊產量和品質下降。通過分析鎮(zhèn)原縣歷年氣象資料，萬壽菊采收期平均每3 a出現(xiàn)一次連陰雨天氣，萬壽菊生產采用分期播種和移栽的方式，使得后期開花和采收也分期進行，可以將連陰雨造成的損失降至最低。

3.3.3 大霧

在萬壽菊的采收期，早晨和傍晚出現(xiàn)大霧時，花朵采收后的切口及花瓣的表面形成水膜，容易引起植株發(fā)病。

4 結論和討論

統(tǒng)計分析1981-2020年鎮(zhèn)原縣的氣溫、降水、日照、無霜期以及萬壽菊生長季節(jié)的光、溫、水資料，結果表明：鎮(zhèn)原縣光熱資源豐富，氣候條件能夠滿足萬壽菊正常生長需求。影響鎮(zhèn)原縣萬壽菊的主要氣象災害為霜凍和連陰雨，其中，對產量影響最大的霜凍是秋季早霜凍；從鎮(zhèn)原縣歷年氣象資料來看，萬壽菊采收期平均每3 a出現(xiàn)一次連陰雨天氣；氣象災害對萬壽菊的品質和產量有一定影響，在生產中可通過分期移栽的方式，來減輕或避免災害損失。鎮(zhèn)原縣整體氣象要素對于萬壽菊種植利大于弊。