李金梅,侯彥林,侯顯達(dá),劉書田,賈書剛,潘桂穎,王鑠今*
(1.南寧師范大學(xué)廣西地標(biāo)作物大數(shù)據(jù)工程技術(shù)研究中心,廣西 南寧 530001;2.南寧師范大學(xué)北部灣環(huán)境演變與資源利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西 南寧 530001;3.南寧師范大學(xué)廣西地表過程與智能模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西 南寧 530001;4.南寧師范大學(xué)地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院,廣西 南寧 530001)
茉莉(Jasminum sambac)屬木樨科(Oleaceae)、素馨屬直立或攀緣灌木,又名茉莉花、茶葉花、葉子花等,原產(chǎn)于印度、巴基斯坦等地,約西漢時(shí)期傳入中國(guó),至今有2 000年左右的栽培歷史[1]。中國(guó)有4個(gè)茉莉花產(chǎn)區(qū),分別為廣西橫州市、四川犍為縣、福建福州市和云南元江縣,其中橫州市茉莉花產(chǎn)量占全球的60%和中國(guó)的80%[2],具有百年以上的栽培歷史,當(dāng)前栽培面積近10萬畝(1畝=1/15 hm2),茉莉花產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值近200億元。
春季氣溫達(dá)到19℃時(shí)茉莉花葉芽開始萌動(dòng),25℃以上現(xiàn)蕾,最適開花溫度是35℃~37℃,而38℃~40℃的高溫會(huì)抑制花芽發(fā)育[3-5]。較高溫度處理(晝溫30℃、夜溫25℃)比較低溫度處理(晝溫20℃、夜溫15℃)提前1周開花,且現(xiàn)蕾量增加25%[6]。7—9月屬溫州市高溫多雨季節(jié),月平均氣溫28℃左右,最適合茉莉的花芽分化和花蕾生長(zhǎng)[5]。茉莉花屬陽性短日照植物[7]。高溫時(shí)適當(dāng)遮陰有利于高產(chǎn)[8-9]。光照度強(qiáng)比光照度弱條件下茉莉授粉率高[10]。侯彥林等[11]研究認(rèn)為:世界茉莉花高產(chǎn)產(chǎn)地位于低緯度地區(qū),中國(guó)茉莉花的高產(chǎn)產(chǎn)地位于華南和四川盆地;茉莉花產(chǎn)地中產(chǎn)量高的主要原因是花期時(shí)間長(zhǎng);適宜茉莉花開花的氣象條件是日均溫度>19.5℃、月降水量>278 mm、太陽日輻射總量>12 MJ/m2。
文中對(duì)廣西橫州茉莉花盛花期最佳溫度進(jìn)行定量分析,確定盛花期和花期最佳溫度指標(biāo),以期為茉莉花高產(chǎn)栽培提供氣象條件決策依據(jù)和田間微氣象條件調(diào)控標(biāo)準(zhǔn)。
1.1.1 橫州茉莉花每日單產(chǎn)數(shù)據(jù)。測(cè)定一位農(nóng)戶2 101.05 m2地塊連續(xù)3年(2018—2020年)每日茉莉花采花量(表1)。可以看出,3年茉莉花每日單產(chǎn)平均為5.31 kg/667 m2;5—9月單產(chǎn)相對(duì)高;4月單產(chǎn)逐漸增加,而10月單產(chǎn)逐漸減少。
表1 橫州茉莉花2018—2020年每日單產(chǎn) kg/667 m2
1.1.2 橫州氣象數(shù)據(jù)。橫州氣象數(shù)據(jù)來源于《中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)》(http://cdc.nmic.cn)的橫州逐日氣象數(shù)據(jù),包括日最低溫度、平均溫度、最高溫度。
采用統(tǒng)計(jì)分析方法建模,包括一元線性或非線性回歸、多元線性回歸;使用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和建模。
表2為橫州1990—2019年的月平均溫度數(shù)據(jù),可以看出,5—9月的月平均溫度的平均值都超過25℃,月平均溫度的最低值也接近25℃,說明25℃是盛花期最低溫度下限,后文將確認(rèn)25℃以上是茉莉花盛花期的溫度下限;而4月月平均溫度的最高值超過25℃,說明4月處于盛開期的初期;同理10月月平均溫度的最高值也超過25℃,說明10月為盛開期的末期,4月和10月月平均溫度都低于25℃,這2個(gè)月不是茉莉花盛開期。實(shí)地調(diào)查表明:橫州茉莉花盛花期是每年5—9月,遇到溫度高的年份,4月末和10月初也可盛開。
表2 1990—2019年橫州月平均溫度數(shù)據(jù) ℃
表3為1990—2019年30年間每年4—5月和9—10月的連續(xù)5日移動(dòng)平均溫度。實(shí)地調(diào)查表明,每年4月和10月溫度高時(shí),開花多。可以看出,5月1日到10月5日期間的5日移動(dòng)平均溫度都在25℃以上,說明連續(xù)5日移動(dòng)溫度穩(wěn)定通過25℃以上為盛花期,按月計(jì)算為5—9月5個(gè)月時(shí)間,而5月前和9月后整體上不是盛花期。
表3 1990—2019年橫州茉莉花盛花期5日移動(dòng)平均溫度 ℃
結(jié)合圖1和圖2可以看出:①1990—2019年30年間4月29日的日平均溫度首次超過25℃;②5—9月日平均溫度最低只出現(xiàn)在5月4日,為24.9℃,這5個(gè)月間日平均溫度超過25℃的比例接近100%;③10月5日日平均溫度低于25℃;④4月5日日平均溫度的平均為23.1℃,4月5日日平均溫度的平均值超過25℃天數(shù)的比例為6.7%;⑤10月5日日平均溫度的平均值為23.6℃,10月5日日平均溫度超過25℃天數(shù)的比例為16.1%。由此可以推測(cè):橫州茉莉花盛花期為4月29日到10月4日,合計(jì)159 d;期間日平均溫度超過25℃天數(shù)的比例為100%,這一結(jié)果與農(nóng)戶采花日期完全吻合。
圖1 1990—2019年橫州茉莉花花期每日平均溫度
圖2 橫州茉莉花花期每日平均溫度超過25℃的百分比
基于橫州5—9月5個(gè)月時(shí)間為盛花期的實(shí)際情況,統(tǒng)計(jì)5月和9月溫度,結(jié)果表明:5月日最低溫度中最低值為21.5℃、平均值為23.2℃、最高值為24.9℃,由此確定5月最低溫度21.5℃為盛花期溫度下限;9月日最低溫度的最低值為21.6℃、平均值為23.4℃、最高值為25.2℃,由此確定9月最低溫度21.6℃為盛花期溫度下限。綜上認(rèn)為,21.5℃為茉莉花盛花期下限溫度。
由于4月和10月為臨界盛花期,研究結(jié)果表明:4月日最低溫度最低為16.5℃,當(dāng)最低溫度5日均值≥20℃時(shí)進(jìn)入花期;10月每日最低溫度的最低值為17.2℃,當(dāng)最低溫度5日均值≤20℃時(shí)花期結(jié)束。
以往對(duì)茉莉花盛花期的研究結(jié)果顯示:19℃時(shí)葉芽萌動(dòng),25℃以上現(xiàn)蕾,最適開花溫度是35℃~37℃[3-5,11],最適溫度為月平均氣溫28℃左右[5]。
文中通過對(duì)橫州月溫度、4—5月和9—10月連續(xù)5日平均溫度、4月1日到10月31日每日平均溫度以及4—10月每日最低溫度等氣象指標(biāo)與盛花期以及花期關(guān)系的定量解析,確定了橫州市茉莉花適宜開花的區(qū)域氣象條件,即當(dāng)最低溫度5日均值≥20℃時(shí)進(jìn)入花期、當(dāng)最低溫度5日均值≥25℃時(shí)進(jìn)入盛花期、當(dāng)最低溫度5日均值≤25℃時(shí)盛花期結(jié)束、當(dāng)最低溫度5日均值≤20℃時(shí)花期結(jié)束,這與以往研究結(jié)果基本一致。文中利用茉莉花產(chǎn)量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和盛花期時(shí)間調(diào)研結(jié)果作為標(biāo)定,定量確定花期和盛花期最佳溫度,為茉莉花產(chǎn)量預(yù)報(bào)提供了定量化模型和參數(shù)。
橫州市茉莉花盛花期與溫度關(guān)系的定量研究結(jié)果表明:4月每日平均溫度≥20℃時(shí),進(jìn)入茉莉花花期,≥25℃時(shí),進(jìn)入盛花期;10月每日平均溫度低于25℃時(shí),盛花期結(jié)束,低于20℃時(shí),花期結(jié)束。