川西南山區(qū)烤煙套種對(duì)秋豌豆光、溫、水的影響

收稿日期：2023-12-10

作者簡(jiǎn)介：李宗祝（1978—），女，四川會(huì)理人，工程師，主要從事農(nóng)業(yè)氣象研究。

摘 要：對(duì)2020—2023年川西南山區(qū)烤煙套種栽培模式下秋豌豆生育期日照、溫度、水分等要素條件田間觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明：川西南山區(qū)烤煙套種秋豌豆幼苗期適宜溫度為15～20 ℃，最低溫度6～8 ℃，最高溫度25～30 ℃；莢果期適宜溫度10～15 ℃，最低溫度1～3 ℃，最高溫度20～25 ℃；灌漿鼓粒適宜溫度一般為8～15 ℃，最低溫度5～8 ℃，最高溫度20～25 ℃。秋豌豆生育期耗水量535～830 mm，水分利用效率最高，超過(guò)830 mm或低于535 mm時(shí)，水分利用效率顯著降低；生育期內(nèi)有效積溫在1 050～1 140 ℃·d。該研究為開(kāi)展秋豌豆高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)，以及提高秋豌豆的防災(zāi)抗災(zāi)能力提供了理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：秋豌豆；日照；溫度；耗水量；有效積溫

中圖分類(lèi)號(hào)：S643.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2024）04–0-03

豌豆?fàn)I養(yǎng)豐富且用途廣泛，深受消費(fèi)者青睞，是我國(guó)的主要食用豆類(lèi)作物之一。豌豆適應(yīng)性強(qiáng)，具有較高的固氮能力，是旱作地輪作倒茬優(yōu)勢(shì)作物，占全國(guó)干旱半干旱地區(qū)總種植面積的一半以上。隨著農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，積極探索現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植模式成為帶動(dòng)農(nóng)民致富的途徑。川西南山區(qū)利用當(dāng)?shù)乜緹煼N植面積大的優(yōu)勢(shì)，開(kāi)展烤煙套種秋豌豆，有利于充分利用當(dāng)?shù)刈匀毁Y源，降低生產(chǎn)成本，有著較大的發(fā)展?jié)摿1-3]。

豌豆生長(zhǎng)發(fā)育與氣象條件密切相關(guān)，前人對(duì)光照、溫度、水分的需求指標(biāo)做過(guò)一些研究。牛文武等[4]通過(guò)烤煙套種鮮食豌豆抗旱減災(zāi)技術(shù)，解決了保山市冬春干旱加重導(dǎo)致豌豆產(chǎn)量波動(dòng)幅度較大的問(wèn)題；張維等[5]采用土培方法開(kāi)展豌豆全生育期水分供應(yīng)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)豌豆?fàn)I養(yǎng)及生殖生長(zhǎng)期出現(xiàn)干旱脅迫會(huì)減少其單株結(jié)莢數(shù)，百粒重則影響不大，由于干旱脅迫方式的不同造成的單株結(jié)莢數(shù)減少情況也不一樣；趙宏偉等[6]

研究結(jié)果表明，若在大豆的開(kāi)花期、結(jié)莢期及鼓粒期出現(xiàn)干旱，會(huì)直接影響大豆的產(chǎn)量。

然而，當(dāng)前國(guó)內(nèi)缺少對(duì)烤煙套種秋豌豆模式下光溫水指標(biāo)的系統(tǒng)報(bào)道。因此，為探討秋豌豆光溫水指標(biāo)，2020—2023年在川西南山區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)研究，以獲取烤煙套種秋豌豆的適宜性農(nóng)業(yè)氣候資源，為引導(dǎo)并推廣規(guī)模種植提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

以西昌市為試驗(yàn)地點(diǎn)，試驗(yàn)地設(shè)在西昌市四合鄉(xiāng)團(tuán)結(jié)村，距西昌國(guó)家基本氣象站2 872 m，土質(zhì)為壤土，中等肥力，地勢(shì)平坦，土壤pH值7～8。

輔助試驗(yàn)點(diǎn)Ⅰ設(shè)在西昌市長(zhǎng)安街道冷水溝村，距西昌國(guó)家基本氣象站897 m，該地段地勢(shì)平坦，為壤土，土質(zhì)肥力為中等偏上，PH值為6～7。輔助試驗(yàn)點(diǎn)Ⅱ選址為南面的邛海邊，與西昌國(guó)家基本氣象站相距905 m，屬于沙壤土質(zhì)，肥力中等偏下，PH值為6～7。這3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的地下水位在2.0 m以上，前茬均為種植烤煙，采用自然灌溉方式。

1.1 試驗(yàn)區(qū)設(shè)置

秋豌豆種植試驗(yàn)區(qū)為3個(gè)，對(duì)照區(qū)1個(gè)，共進(jìn)行4個(gè)處理，分別重復(fù)3次，其中成豌6號(hào)、中豌4號(hào)品種各設(shè)置1個(gè)試驗(yàn)區(qū)，1個(gè)對(duì)照區(qū)，共作2個(gè)處理，重復(fù)3次。大菜豌1號(hào)品種設(shè)計(jì)1個(gè)試驗(yàn)區(qū)，不作對(duì)照，也不進(jìn)行重復(fù)。各處理方式隨機(jī)進(jìn)行排列，并按照常規(guī)的管理方法開(kāi)展施肥及其他的田間管理對(duì)策。苗床長(zhǎng)為10 m，寬約2 m，壟南北行，豌豆種子撒播時(shí)間在7月29日至8月1日期間。

1.2 種植的密度

秋豌豆試驗(yàn)Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)的行距為70～75 cm，株距為18～20 cm，保持6.6～7.8株/m2的種植密度。試驗(yàn)Ⅲ區(qū)、Ⅳ區(qū)的行距為70～75 cm，株距為30～34 cm，種植密度控制在3.9～4.8株/m2。

1.3 供試品種

選取的秋豌豆種子為西昌市農(nóng)業(yè)科技研究所培育出的成豌6號(hào)、中豌4號(hào)、大菜豌1號(hào)和云豌1號(hào)共4個(gè)良種。其中成豌6號(hào)定為主試品種，其他品種均作為試驗(yàn)豌豆品種的輔助。

1.4 觀測(cè)項(xiàng)目

（1）氣候觀測(cè)：氣象資料來(lái)源于西昌國(guó)家基本氣象站，海拔1 589.8 m，屬高原山地季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候區(qū)，氣候特征、土壤類(lèi)型在川西南山區(qū)均具有代表性（西昌市滴水巖128號(hào)）?？緹熖追N秋豌豆生育期的氣候資料來(lái)自西昌市國(guó)家基本氣象站的同期氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)觀測(cè)數(shù)據(jù)。（2）秋豌豆生育期資料：主要為播種期、發(fā)芽期、出苗期、第1片真葉期、第5片真葉期、開(kāi)花期、莢果期、灌漿鼓粒期、成熟期、收獲成熟等發(fā)育期數(shù)據(jù)（表1）。（3）結(jié)果觀測(cè)：主要觀測(cè)株間莢數(shù)、莢長(zhǎng)、莢寬、單莢粒數(shù)以及裂莢率。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣溫

（1）積溫。豌豆喜溫，烤煙套種模式下秋豌豆全生

育期的活動(dòng)積溫為2 970～3 380 ℃·d，積溫在2 970 ℃·d

以下時(shí)豌豆的產(chǎn)量明顯減少，平均氣溫越低則生育期就越長(zhǎng)，可見(jiàn)豌豆對(duì)溫度的反應(yīng)較為敏感，對(duì)積溫有較高的要求。西昌市秋豌豆全生育階段積溫為

2 790～5 554 ℃·d，可知川西南地區(qū)海拔低于3 000 m地區(qū)的積溫適宜烤煙套種模式下秋豌豆種植，并且利于其產(chǎn)量提高。

（2）積溫對(duì)葉片生長(zhǎng)的影響。試驗(yàn)中，秋豌豆從發(fā)芽到第1片真葉形成所需時(shí)間為7～8 d，在此期間的活動(dòng)積溫為220.5 ℃·d；從發(fā)芽到第2片真葉形成則需要

13 d，在此期間的活動(dòng)積溫為384.6 ℃·d；葉生長(zhǎng)要求平均積溫達(dá)到192.3 ℃·d。通過(guò)試驗(yàn)得出，日平均氣溫每升高1.0 ℃，豌豆苗期所需的積溫就減少12.6 ℃·d；當(dāng)日平均氣溫越低時(shí)，葉片的生長(zhǎng)速度就越慢，需要的就越多。生育期內(nèi)有效積溫在1 050～1 140 ℃·d。

（3）豌豆適宜的溫度范圍?？緹熖追N秋豌豆，其幼苗期生長(zhǎng)的適宜溫度為17～24 ℃，最低氣溫為8～

10 ℃，最高溫度范圍25～30 ℃；開(kāi)花期以氣溫達(dá)到10～20 ℃最為適宜，開(kāi)花的最低溫度為3～5 ℃，最高溫度應(yīng)處于21～25 ℃之間；氣溫在8～14 ℃時(shí)最適宜豌豆灌漿鼓粒，最低氣溫不能低于1～3 ℃，而最高溫度應(yīng)在21～30 ℃之間。西昌市2022年9月18日極端最高氣溫高達(dá)32.3 ℃，其中成豌6號(hào)品種的開(kāi)花期生長(zhǎng)相對(duì)良好，說(shuō)明烤煙套種秋豌豆（成豌6號(hào)品種）具有一定的抗寒能力和抗熱性，相對(duì)于其他生態(tài)類(lèi)型的品種有很大的優(yōu)勢(shì)。從西昌市的氣溫?cái)?shù)據(jù)分析可知：西昌市氣溫對(duì)烤煙套種下秋豌豆的幼苗期、開(kāi)花期、灌漿鼓粒期溫度條件均非常適宜，說(shuō)明川西南地區(qū)溫度可滿足秋豌豆生長(zhǎng)發(fā)育需要，但有極端最高和最低氣溫超過(guò)生育期階段秋豌豆所能承受的氣溫，需做好烤煙套種秋豌豆生育期田間管理的抗寒和保暖措施。

2.2 日照

豌豆的生長(zhǎng)要求有較長(zhǎng)的日照，在光溫條件匹配較好時(shí)，植株分枝節(jié)位高，能提前開(kāi)花，尤其是豌豆結(jié)莢期光照條件充足時(shí)，可以提高豌豆的開(kāi)花結(jié)莢率；反之日照不足時(shí)，植株的花芽分化節(jié)位低，延遲開(kāi)花。烤煙套種模式秋豌豆從播種到成熟，日照時(shí)數(shù)在614.0～727.1 h，其中2022年7和9月的日照百分率低于

20%，作物生育正常。日照時(shí)數(shù)與產(chǎn)量相關(guān)性不顯著。從西昌市歷年的日照時(shí)數(shù)分析，烤煙套種模式秋豌豆從播種到成熟，西昌市日照時(shí)數(shù)在620.8 h，說(shuō)明川西南地區(qū)光照時(shí)數(shù)可滿足秋豌豆生長(zhǎng)發(fā)育的需要。

2.3 生育期耗水量與田間持水量

水分是作物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成的重要因素之一，水分不足會(huì)影響作物植株生理生活進(jìn)程及植株體內(nèi)器官的建成，從而抑制作物的生長(zhǎng)發(fā)育[7-8]。豌豆生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)水分條件要求較高，適宜濕潤(rùn)氣候，生育期以空氣相對(duì)濕度為75%左右最為合適，有利于植株茁壯生長(zhǎng)，但不耐雨澇，遇到持續(xù)連陰雨天氣極易引發(fā)多種病害。豌豆在幼苗期時(shí)一定的干旱可促使根系生長(zhǎng)、壯苗，進(jìn)入開(kāi)花結(jié)莢期后對(duì)水分的需求增多，在此期間要求空氣相對(duì)濕度達(dá)到60%～80%，干旱或雨澇都會(huì)對(duì)正常開(kāi)花結(jié)莢造成嚴(yán)重的影響。

（1）生育期耗水量。作物的耗水量指的是在任一土壤水分條件下，作物生長(zhǎng)發(fā)育實(shí)際消耗的植物蒸騰、土壤蒸發(fā)及植物含水量的和。耗水量計(jì)算公式在山區(qū)可簡(jiǎn)化為[9]：

P=W1-W2+R+I（1）

式（1）中：P表示的是耗水量（mm），W1代表生育期

末的土壤含水量（%），W2指的是生育期初的土壤含水量（%），R表示生育期內(nèi)的有效降水量（mm），I指的是灌水量（mm）。代入公式（1）進(jìn)行計(jì)算得到：豌豆幼苗期的耗水量為300 mm；真葉期所耗水量為350～500 mm

（從第1片真葉形成到第5片真葉之間）；開(kāi)花期需要消耗100～140 mm的水量；豌豆的莢果期至成熟期最適宜的耗水量為550～640 mm。

（2）適宜的土壤含水量。秋豌豆各個(gè)生育期土壤含水量所占田間持水量，其中幼苗期和開(kāi)花期均為60%～70%適宜，莢果期需水量增多，以達(dá)到70%～80%為宜，由此可以確定出秋豌豆的最佳土壤含水量。

（3）水分利用效率。消耗單位水分所形成的干物質(zhì)稱(chēng)為水分利用效率（WUE），計(jì)算公式為[10]：

WUE=△M/ET（2）

式（2）中，ET表示的是某一時(shí)段內(nèi)的實(shí)際蒸散量（mm），△M代表的是該時(shí)段內(nèi)的干物質(zhì)增加量（g）。

通過(guò)公式（2）計(jì)算出不同豌豆品種中各種處理水分的利用效率列于表2，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：秋豌豆生育期耗水量535～830 mm，水分利用效率最高，超過(guò)830 mm或低于535 mm時(shí)，水分利用效率顯著降低。

3 結(jié)論與討論

（1）川西南地區(qū)烤煙套種秋豌豆日溫度條件對(duì)秋豌豆生長(zhǎng)發(fā)育較適宜，海拔低于3 000 m的地區(qū)有利于提高烤煙套種模式下的豌豆產(chǎn)量。偶有極端最高和最低氣溫超過(guò)烤煙套種秋豌豆生育階段所能承受的氣溫，因此工作人員需做好田間管理的抗寒和保暖措施。

（2）川西南地區(qū)烤煙套種秋豌豆生育期的日照時(shí)數(shù)與秋豌豆產(chǎn)量之間的相關(guān)性不明顯，光照時(shí)數(shù)充足可以滿足秋豌豆生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)日照條件的需求。秋豌豆生育期耗水量535～830 mm，水分利用效率最高，超過(guò)830 mm或低于535 mm時(shí)，水分利用效率顯著降低。

（3）氣象條件是川西南地區(qū)烤煙套種秋豌豆的因素之一，但也不能忽略栽培技術(shù)、田間管理的影響。工作人員要加強(qiáng)對(duì)秋豌豆優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)種植技術(shù)的研究，提高災(zāi)害防御能力。

（4）川西南地區(qū)烤煙套種秋豌豆是在壤土和沙壤土中進(jìn)行的光溫水氣候指標(biāo)試驗(yàn)，獲取到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)存在著一定的局限性，特別是對(duì)于秋豌豆的耗水量指標(biāo)，要進(jìn)一步嘗試選擇黏土、沙土以及其他土質(zhì)中開(kāi)展相關(guān)試驗(yàn)，以獲取更為全面、科學(xué)的研究成果。

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