通許縣氣象局 安晉森 李樹(shù)偉 楊文立 陶勇
衛(wèi)輝市氣象局 袁向春
通許縣氣象局 趙碧珂
氣象因素對(duì)馬鈴薯優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的影響
通許縣氣象局 安晉森 李樹(shù)偉 楊文立 陶勇
衛(wèi)輝市氣象局 袁向春
通許縣氣象局 趙碧珂
通許縣是典型的農(nóng)業(yè)縣,馬鈴薯常年種植面積0.8萬(wàn)hm2,占河南省總種植面積的10%以上。氣象因素是影響馬鈴薯產(chǎn)量水平高低和品質(zhì)優(yōu)劣的重要因素。
通許縣的氣候特點(diǎn)是:四季分明,春暖干旱蒸發(fā)大,夏季濕熱雨集中,秋涼晴爽日照長(zhǎng),冬少雨雪氣干冷。這些特點(diǎn)對(duì)馬鈴薯的生長(zhǎng)有何影響,存在哪些有利和不利的氣象因素,如何趨利避害,科學(xué)防災(zāi)減災(zāi),合理利用當(dāng)?shù)貧夂蛸Y源,保障馬鈴薯的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)是值得深入研究的課題。因此,深入研究通許縣馬鈴薯生育期氣候特征,摸清氣候變化規(guī)律,進(jìn)一步研究通許縣氣候因素對(duì)馬鈴薯生育的影響,對(duì)趨勢(shì)避害,加強(qiáng)科學(xué)決策,制定適宜、對(duì)路、配套的馬鈴薯高產(chǎn)栽培技術(shù)顯得尤為重要。
資源來(lái)源為1965—2014年通許縣氣象觀測(cè)資料和2014—2015年馬鈴薯田間試驗(yàn)觀測(cè)資料。
(一)通許縣溫度對(duì)馬鈴薯生育的影響(見(jiàn)下表)
馬鈴薯是低溫耐寒的農(nóng)作物,對(duì)溫度要求比較嚴(yán)格,不適宜太高的氣溫和地溫。當(dāng)10 cm地溫穩(wěn)定在5~7 ℃時(shí),種薯的幼芽在土壤中就可以緩慢地萌發(fā)和伸長(zhǎng)。在通許縣,2月下旬和3月上旬,10 cm平均地溫分別為5.1 ℃和6.7 ℃時(shí),比較適宜種薯幼芽的萌發(fā)和伸長(zhǎng)。當(dāng)氣溫為13~18 ℃時(shí),是馬鈴薯幼芽生長(zhǎng)最理想的溫度。在通許縣,4月上旬,平均氣溫就已穩(wěn)定通過(guò)13 ℃,比較適宜幼芽的生長(zhǎng)。但此階段也是強(qiáng)寒潮天氣的頻發(fā)期,極端最低氣溫依然很低,部分年份甚至達(dá)到-1.3 ℃。因此,此時(shí)對(duì)于通許縣剛剛出苗的馬鈴薯幼苗來(lái)說(shuō),加強(qiáng)防凍工作顯得至關(guān)重要。4月上旬至5月上旬,是通許縣馬鈴薯莖葉生長(zhǎng)的旺盛期,此時(shí)的平均氣溫為13.2~19.2 ℃,較適宜的溫度對(duì)全縣馬鈴薯苗期和發(fā)棵期的生長(zhǎng)十分有利。5月中旬至6月中旬為通許縣馬鈴薯塊莖形成期,此時(shí)的溫度對(duì)塊莖形成和干物質(zhì)積累影響很大,以16~18 ℃的地溫、18~21 ℃的氣溫,對(duì)塊莖的形成和增長(zhǎng)最為有利。而此時(shí),通許縣的平均氣溫在21 ℃以上,尤其是5月下旬至6月中旬的平均氣溫為23.0~26.2 ℃,平均最高溫度在29.1~32.1 ℃,10cm平均地溫在24.0~26.9 ℃,而夜間的平均最低溫度也在17 ℃以上,顯然偏高。如果氣溫超過(guò)21 ℃,馬鈴薯生長(zhǎng)就會(huì)受到抑制,生長(zhǎng)速度就會(huì)明顯下降;日平均氣溫超過(guò)24 ℃,塊莖生長(zhǎng)就嚴(yán)重受到抑制;而夜溫偏高,也會(huì)影響莖塊體積和重量的增加??梢?jiàn),馬鈴薯塊莖形成期氣溫偏高是制約通許縣馬鈴薯高產(chǎn)的一個(gè)重要的氣象因素。
(二)通許縣降水對(duì)馬鈴薯生育的影響
馬鈴薯是需水較多的農(nóng)作物,水分在馬鈴薯生長(zhǎng)過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。按3 000 kg/667 m2的產(chǎn)量計(jì)算,在整個(gè)生育期中(地表直接蒸發(fā)量除外),馬鈴薯耗水量為300~500 m3/667 m2。在通許縣馬鈴薯生長(zhǎng)季內(nèi)總降水量為170.0 mm,相當(dāng)于增加了113 m3/667 m2的水,其中旬降水量≥5 mm的出現(xiàn)概率為32%~72%,旬降水量≥10 mm的出現(xiàn)概率為18%~54%,旬降水量≥25 mm的出現(xiàn)概率為2%~28%??梢?jiàn),通許縣馬鈴薯生長(zhǎng)季內(nèi)降水偏少,并且旬降水量以5~10 mm為主,不能滿足馬鈴薯正常生長(zhǎng)的需要。(圖1)
圖1 通許縣馬鈴薯生長(zhǎng)季降水分布
幼苗期(出苗至初現(xiàn)蕾)因苗小、葉面積小、氣溫不高、蒸騰量小,所以需水量較少,此期需水量只占總需水量的10%左右。在通許縣,4月上中旬為馬鈴薯的幼苗期,此時(shí)的總降水量為21.8 mm,基本上可以滿足幼苗的生長(zhǎng)需水。
發(fā)棵期(現(xiàn)蕾至初花)塊莖開(kāi)始形成,地上部莖、葉片逐漸旺盛生長(zhǎng),根系伸長(zhǎng),蒸騰量加大,植株需要的水分和養(yǎng)分不斷增多,為增產(chǎn)打下基礎(chǔ)。如果水分供應(yīng)不足,會(huì)造成馬鈴薯生長(zhǎng)遲緩,塊莖數(shù)量減少,早期落蕾或花朵小,直接影響到馬鈴薯的產(chǎn)量。
通許縣馬鈴薯生長(zhǎng)季基本氣候情況表
塊莖膨大期是需水量最多的時(shí)期,這時(shí)的需水量占總需水量的50%以上,是需水的最敏感時(shí)期,絕對(duì)不能缺水。而此時(shí)(5月上中旬)全縣的降雨量只有39.7 mm,不足馬鈴薯總需水量的9%,顯然不能滿足此期馬鈴薯生長(zhǎng)的需要。
馬鈴薯在干物質(zhì)積累期的需水量占總需水量的10%,而全縣的降雨量為32.9 mm,同時(shí)≥25 mm的降水概率只有16%~20%,對(duì)馬鈴薯的生長(zhǎng)和干物質(zhì)的積累比較有利。
(三)通許縣日照對(duì)馬鈴薯生育的影響
在通許縣,整個(gè)馬鈴薯生長(zhǎng)季總?cè)照諘r(shí)數(shù)為850.5 h,自3月下旬以后各旬日照時(shí)數(shù)均在67.6 h以上,其中5月下旬最多,為77.2 h。對(duì)于喜光的馬鈴薯來(lái)說(shuō),充足的光照條件十分有利于馬鈴薯的生長(zhǎng)和發(fā)育。但是對(duì)于日照時(shí)間長(zhǎng)短的要求,馬鈴薯植株在各生長(zhǎng)期并不一樣。在發(fā)棵期喜歡長(zhǎng)日照,在結(jié)薯期要求白天的光照強(qiáng)度要大,但光照時(shí)間要短一點(diǎn),并最好有較長(zhǎng)的夜間和較大的溫差,這樣有利于結(jié)薯和養(yǎng)分的積累,使塊莖個(gè)大,干物質(zhì)多,產(chǎn)量高。從通許縣的日照分布來(lái)看,發(fā)棵期即4月下旬,全縣日平均日照時(shí)數(shù)為7.1 h,基本能夠滿足此時(shí)期馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育的需要。結(jié)薯期即5月中旬到6月上旬,全縣日平均日照時(shí)數(shù)為7.4~7.7 h,是整個(gè)發(fā)育期中光照強(qiáng)度最強(qiáng)的時(shí)段,比較有利于結(jié)薯和養(yǎng)分的積累。但此時(shí)期日照時(shí)間較長(zhǎng)、晝長(zhǎng)夜短、晝夜溫差逐漸變小,影響馬鈴薯干物質(zhì)積累、塊莖增大和產(chǎn)量的提高(圖2)。
圖2 通許縣馬鈴薯生長(zhǎng)季各旬日照時(shí)數(shù)分布
通過(guò)以上分析發(fā)現(xiàn),通許縣的氣候特點(diǎn)對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響是利大于弊。在馬鈴薯從種到收的各個(gè)時(shí)期,除馬鈴薯塊莖形成期氣溫偏高外,其他時(shí)段溫度基本適宜。馬鈴薯整個(gè)生長(zhǎng)季內(nèi)降水偏少,其中馬鈴薯幼苗期和干物質(zhì)積累期降水適宜,基本能夠滿足馬鈴薯正常生長(zhǎng)的需要;發(fā)棵期和塊莖膨大期降水明顯偏少,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足馬鈴薯正常生長(zhǎng)需要。整個(gè)馬鈴薯生長(zhǎng)季光照充足,是通許縣馬鈴薯優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的有利氣象因素,但結(jié)薯期日照時(shí)間較長(zhǎng),晝長(zhǎng)夜短,晝夜溫差較小,不利于馬鈴薯干物質(zhì)積累、塊莖增大和產(chǎn)量的提高。因此,制約通許縣馬鈴薯優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的主要?dú)庀笠蛩兀阂皇邱R鈴薯塊莖形成期,溫度偏高,降水偏少,日照時(shí)間較長(zhǎng),晝長(zhǎng)夜短,晝夜溫差較小,不利于馬鈴薯干物質(zhì)積累、塊莖增大和產(chǎn)量的提高。二是在整個(gè)馬鈴薯發(fā)育期,除了播種期、幼苗期和干物質(zhì)積累期外,其他各時(shí)期降水嚴(yán)重偏少,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足馬鈴薯正常生長(zhǎng)的需要。