彭窈 楊鑑斌 林雪儀
摘要通過統(tǒng)計1965—2016年清城區(qū)溫度、光照、降水等氣候資料,認(rèn)為清城區(qū)熱量資源豐富、光照充足、降水資源豐沛,具備火龍果廣泛種植的有利氣象條件。結(jié)合氣候條件和地形,對清城區(qū)進行火龍果種植適宜性區(qū)劃,并針對當(dāng)?shù)爻R姷臍庀鬄?zāi)害(如凍害、干旱、洪澇、大風(fēng)等)采取相應(yīng)的防御手段,有利于本地化產(chǎn)業(yè)種植。
關(guān)鍵詞火龍果;種植適宜性;區(qū)劃;農(nóng)業(yè)氣象
中圖分類號S162文獻(xiàn)標(biāo)識碼A
文章編號0517-6611(2019)03-0215-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2019.03.067
火龍果屬典型的熱帶作物,原產(chǎn)于中美洲熱帶沙漠地區(qū),現(xiàn)在中國臺灣、海南、廣西、廣東、福建等地均有廣泛種植[1-3]。火龍果在栽后12~14個月開始開花結(jié)果,每年可開花12~15次,從花苞到開花約25 d,謝花后約35 d果實成熟可采摘,可采收20~30年,具有極高的醫(yī)藥、經(jīng)濟、科研效益。范萬新等[1]、萬碧梅等[2]、韋金霖等[3]根據(jù)研究區(qū)域的氣候背景和氣象災(zāi)害分析火龍果種植氣候條件。不少學(xué)者研究認(rèn)為,溫度是影響火龍果生長發(fā)育的決定性因素[4-5]。
清遠(yuǎn)市清城區(qū)位于廣東省中部的北江中下游地區(qū),屬于以中亞熱帶氣候為主的濕潤性季風(fēng)氣候,地勢大體上自東北向西南傾斜,兼有平原、丘陵和山地地貌。目前火龍果在清城區(qū)有廣泛的種植面積,筆者通過分析清城區(qū)氣候背景,討論火龍果種植氣候適宜性,以期為相關(guān)政府部門防災(zāi)減災(zāi)、種植戶增產(chǎn)增收提供參考。
1材料與方法
利用清遠(yuǎn)市國家觀測站和區(qū)域內(nèi)8個自動站提供的1965—2016年清城區(qū)氣候資料,通過統(tǒng)計氣溫、降水、日照等氣候情況,結(jié)合火龍果生物學(xué)特性,研究其生長發(fā)育的氣候條件。結(jié)合清城區(qū)地形,繪圖討論當(dāng)?shù)鼗瘕埞N植適宜性區(qū)劃。最后根據(jù)火龍果生育期間常見的氣象災(zāi)害,提出針對性的防災(zāi)減災(zāi)措施。
2清城區(qū)火龍果種植的氣候背景
2.1溫度
2.1.1總體狀況。
火龍果是喜溫耐熱的作物之一,極不耐寒,對低溫反應(yīng)敏感,在25~35 ℃的環(huán)境溫度下生長迅速,在年平均氣溫20 ℃以上的地區(qū)可以大面積經(jīng)濟栽培。通常在溫度低于10 ℃或高于38 ℃時火龍果植株會停止生長,以植物特有的短暫休眠來進行抗逆;幼苗和成齡樹的枝條分別在0 ℃和-2 ℃下表現(xiàn)出明顯的寒害癥狀,在-4 ℃下均死亡[6]?;瘕埞谝话銥?—11月,包括育苗期(日平均氣溫穩(wěn)定上升至15 ℃)、開花期(日平均氣溫在25~33 ℃)、產(chǎn)果期(日平均氣溫在25~33 ℃)。
1965—2016年清城區(qū)累年平均溫度為21.8 ℃,其中最冷年為1984年(年平均氣溫20.9 ℃),最暖年為2007年(年平均氣溫22.7 ℃),符合火龍果大面積經(jīng)濟栽培的基本溫度要求。分析1965—2016年清城區(qū)平均氣溫變化趨勢(圖1)發(fā)現(xiàn),逐年平均氣溫總體呈上升趨勢,且其線性趨勢線通過了0.10的相關(guān)性檢驗,相關(guān)性顯著;逐日平均溫度變化曲線總體呈單峰型,峰值出現(xiàn)在7—8月,逐日平均氣溫在12.2~29.3 ℃。綜合分析火龍果生育期的累年逐日平均氣溫(圖1b)、侯平均氣溫、旬平均氣溫(表1)發(fā)現(xiàn),3月上旬日平均溫度逐漸上升且穩(wěn)定在15.0 ℃以上,即進入育苗期;5月中旬日平均氣溫逐漸上升至25.0 ℃左右,適宜種子發(fā)芽生長,隨氣溫升高即進入開花產(chǎn)果期;10月上旬日平均氣溫逐漸降至25.0 ℃以下,溫度不能滿足其開花產(chǎn)果的需求,便逐漸進入植株休眠期。綜上所述,認(rèn)為清城區(qū)火龍果主要生育期為3—10月,而開花產(chǎn)果期為5—10月。
2.1.2各地火龍果生長溫度條件。
從前人研究可知,溫度是影響火龍果生長發(fā)育最重要的因素[1-3]。清城區(qū)兼有山區(qū)、丘陵與平原等地貌,各地溫度條件有所區(qū)別,因而有必要對各地火龍果種植溫度條件詳細(xì)討論。選取清遠(yuǎn)市氣象局國家觀測站和區(qū)域內(nèi)部分自動站2012—2016年溫度資料,對近5年清城區(qū)各地火龍果生長溫度條件進行分析。由于自動站具有數(shù)據(jù)不穩(wěn)定、缺值多、連續(xù)性差的特點,各地溫度統(tǒng)計具有一定的誤差,在此僅作為總體形勢參考。
從2012—2016年清城區(qū)各地年平均氣溫分布(圖2a)可以看出,中部-南部一帶溫度最低,溫度總體東北低、西南高。各地年平均氣溫在21.8~22.9 ℃,均能為火龍果種植提供必要的溫度條件。分析各地累年最高氣溫(圖2b)、累年逐日最高平均氣溫(圖2c)發(fā)現(xiàn),中北部溫度最低,東北部、西南部溫度高于中部,認(rèn)為東北部、西南部極端高溫的程度更強烈,因而在這些地方種植火龍果夏季應(yīng)更加注重高溫?zé)崂藶?zāi)害的防御。分析各地累年最低氣溫(圖2d)、累年逐日最低平均氣溫(圖2e)發(fā)現(xiàn),中部偏西地區(qū)溫度最高,溫度總體東北低、西南高,認(rèn)為東北部極端低溫的程度更強烈,因而在這些地方種植火龍果冬季應(yīng)更加注重低溫凍害的防御。
2.2光照
火龍果屬陽性花卉,喜光耐陰,適宜其生長的光照強度應(yīng)超過8 000 lx,充足的光照有利于提高其品質(zhì)和產(chǎn)量。如果火龍果長時間處于集中的高強度光照環(huán)境下,會由于累積的熱量得不到散發(fā)灼傷枝條;如果光照條件不足,比如光照強度低于2 500 lx時,會由于缺乏充足的熱量而影響其正常開花。
1965—2016年清城區(qū)累年平均日照時數(shù)為1 682 h,其中最大日照時數(shù)2 053.3 h(2004年),最小日照時數(shù)1 340.8 h(1997年)。由圖3可知,火龍果生育期3—10月的累年平均日照總時數(shù)達(dá)1 462 h(占全年的86.9%),7—12月光照最為充足,月平均日照時數(shù)在1 500~2 050 h,能夠滿足火龍果生長發(fā)育對光照大量需求。早春2—4月易出現(xiàn)陰雨天氣而導(dǎo)致日照時數(shù)較少,恰與3—5月育苗期重疊,光照條件不足會影響火龍果植株發(fā)芽,使其不能正常開花產(chǎn)果。
2.3水分
火龍果被認(rèn)為是耐旱不耐澇的熱帶作物,但這只是指其耐旱機制,適量的水分仍是其健康生長的必要條件[5] 。火龍果種植區(qū)域一般要求土壤中的相對含水量在70%~80%,且保證每棵植株每3 d應(yīng)保證有0.5 kg的水分?jǐn)z入。若種植環(huán)境過于干旱,會使植株缺水而進入休眠狀態(tài),導(dǎo)致其停止生長;若種植環(huán)境濕度過大,會使根部積水或植株含水量過多,容易爛根并引發(fā)生理病害,影響其生長發(fā)育。
1965—2016年清城區(qū)累年年平均降水量為2 138.0 mm,其中最大年降水量3 089.6 mm(1983年),最小年降水量1 424.5 mm(2011年)。圖4顯示,近52年清城區(qū)全年降水量呈單峰型,汛期通常為4—9月,在5—6月份達(dá)到全年峰值,平均月降水量達(dá)395.0 mm,而降水量最少的月份為12月,平均月降水量僅為41.0 mm?;瘕埞?—10月需水量大,期間累年平均降水量1 916.0 mm(占全年的89.7%),為植株生長發(fā)育提供充足的水分;11月—次年2月為休眠期,期間累年平均降水量為222.0 mm,此時植株生長緩慢,蒸發(fā)量少,對水分需求少。清城區(qū)干濕季分明,降水量和時間分布可以滿足火龍果生育期需水。
3火龍果種植適宜性
清城區(qū)中部、西南部以平原為主,海拔在20 m之內(nèi),地勢開闊平坦,溫度適宜、光照充足、水資源豐富、無霜期長,適合作物生長發(fā)育;東南部地區(qū)海拔則在10~500 m,地勢廣闊,土地肥沃,熱量、陽光充足,水分充足,霜期短,可利用山坡地種植;北部山嶺較多,海拔10~700 m,間中有部分高山,山高水冷,且山地相互蔭蔽,熱量資源較差,云霧重、濕度大、日照少,冬春季節(jié)易發(fā)霜凍,作物受凍害威脅較大。
種植火龍果應(yīng)選擇在交通便利、土壤肥沃且排水方便的地方,有利于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。將各地氣候和地形分類,分別賦予權(quán)重并劃分適宜性等級,對清城區(qū)火龍果種植適宜性進行區(qū)劃。從圖5可看出,火龍果種植最適宜區(qū)包括鳳城街道和橫荷街道大部、石角鎮(zhèn)中西部,以及東城街道、洲心街道和龍?zhí)伶?zhèn)西部;適宜區(qū)包括東城街道、洲心街道和龍?zhí)伶?zhèn)中部、銀盞林場西南部,以及石角鎮(zhèn)東部;次適宜區(qū)包括飛來峽鎮(zhèn)東北部和偏西部分、源潭鎮(zhèn)中西部和東北角、銀盞林場中部,以及東城街道、洲心街道和龍?zhí)伶?zhèn)東部;不適宜區(qū)包括飛來峽中部、源潭鎮(zhèn)中南部和東北部大部。
4火龍果種植中的氣象災(zāi)害和生產(chǎn)對策
4.1高溫?zé)崂撕偷蜏貎龊?/p>
從上述溫度及能量條件看,清城區(qū)各地溫度條件可以滿足火龍果生長發(fā)育的需求,但可能存在極端高溫或低溫,對其生長發(fā)育帶來一定影響,因此想要在區(qū)域內(nèi)大面積種植火龍果,應(yīng)在溫度異常時采取一定的保護手段。
1965—2016年清城區(qū)累年平均高溫日數(shù)為16.5 d,近年來高溫日數(shù)有所增加(表3)。1990年8月26日—9月8日、2008年8月17—29日都曾出現(xiàn)連續(xù)13 d高溫天氣,其中2008年7月28日錄得多年極端高溫39 ℃。清城區(qū)7—12月光照資源最為充足,7—9月是發(fā)生≥35 ℃高溫天氣的高峰期;近年來,5—6月、10月各地高溫天氣越發(fā)頻繁,高溫?zé)崂藶?zāi)害的發(fā)生頻次和強度加大,嚴(yán)重威脅火龍果生長發(fā)育[7]。雖然火龍果對高溫的抗性較強,但是長期處于高溫高熱環(huán)境下易灼傷植株,可適度地進行遮陰,以防枝條干枯脫水、生長受阻。在根系附近加蓋稻草、秸稈等物質(zhì),在降低根系層溫度的同時,可以有效地保持土壤水分。
≤5 ℃的低溫天氣主要出現(xiàn)在12月—次年1月,1965—2016年清城區(qū)累年平均低溫日數(shù)為6.5 d,近年來低溫天數(shù)有所減少(表3)。多年極端最低氣溫為1.0 ℃(1971年1月6日、1973年12月31日),1971年1月出現(xiàn)9 d連續(xù)低溫天氣(1971年1月5—13日)?;瘕埞麑Φ蜏氐牡挚剐暂^差,清城區(qū)冬季易發(fā)極端低溫天氣過程,并使植株發(fā)生寒害,嚴(yán)重制約火龍果產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。寒害是指熱帶、亞熱帶植物在冬季遇到一個或者多個低溫天氣過程,導(dǎo)致減產(chǎn)甚至死亡的一種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害[8]。清城區(qū)的寒害多出現(xiàn)在12月—次年2月,以1965—2016年清遠(yuǎn)市國家觀測站溫度資料為例,共計出現(xiàn)一級輕微寒害21次(日最低氣溫2~4 ℃持續(xù)3 d以上,或日最低氣溫為0~2 ℃持續(xù)1~3 d)、二級中等寒害1次(日最低氣溫0~2 ℃持續(xù)4 d以上,或最低氣溫-2~0 ℃持續(xù)1~3 d)。隨著冬季的不斷深入,火龍果陸續(xù)進入休眠期,應(yīng)采取相應(yīng)的保暖措施,比如施加人工照明,給植株額外增溫;覆蓋塑料膜減少植株散熱,以提高土壤溫度,防止植株受凍[9]。
4.2澇害和干旱
清城區(qū)降水資源豐富,汛期4—9月降水集中,常有突發(fā)性、大規(guī)模強降水,而春季連續(xù)低溫陰雨天氣時有發(fā)生。火龍果對澇害的抗性不強,多雨天氣時土壤長時間水分飽和,根部積水過多容易腐爛甚至死亡,誘發(fā)各種病害,降低坐果率。
火龍果耐旱能力強,但其主根不明顯,淺生在表土的根對日曬敏感。清城區(qū)以春旱和秋旱居多[10],當(dāng)光照劇烈、氣溫過高、久旱少雨時,土壤的水分容易被消耗。春旱對植株枝梢生長、花芽分化有不利影響,秋旱則容易引起大量落花落果,影響火龍果產(chǎn)量,甚至影響來年植株開花產(chǎn)果。
為有效防御澇害和干旱,建設(shè)火龍果園區(qū)應(yīng)做好蓄水引水工程,采用噴灌、滴灌等節(jié)水灌溉技術(shù),合理規(guī)劃園區(qū)用水,為植株提供高效的水分?jǐn)z入。在降水集中期、環(huán)境濕潤時,及時搭建大棚擋雨,防止土壤含水量過大,使根系較好地通風(fēng)透氣[9]。在降水偏少、環(huán)境干旱時,提高水的利用率,并搭建遮陽網(wǎng)適度遮陰降溫,減少土壤水分蒸發(fā)。
4.3大風(fēng)、臺風(fēng)
清城區(qū)汛期天氣復(fù)雜、強對流天氣劇烈,常有強風(fēng)出現(xiàn),導(dǎo)致棚架損壞、火龍果斷枝。在臺風(fēng)發(fā)生概率1年接近5次或以上的地區(qū),火龍果種植將十分困難[1]。清遠(yuǎn)市受熱帶氣旋影響的集中期是7—9月,平均每年有1.8個熱帶氣旋影響[11],臺風(fēng)路徑具有不穩(wěn)定性,其大范圍外圍云系常對當(dāng)?shù)卦斐蓢?yán)重的風(fēng)雨影響,威脅火龍果生長。
5小結(jié)與建議
(1)溫度是影響火龍果生長發(fā)育最重要的因素,清城區(qū)溫度條件總體滿足種植需求,當(dāng)?shù)鼗瘕埞N植生育期為3—10月,而開花產(chǎn)果期為5—10月。在清城區(qū)東北部、西南部種植火龍果,夏季應(yīng)更加注重高溫?zé)崂藶?zāi)害的防御;在東北部種植火龍果,冬季應(yīng)更加注重低溫凍害的防御。
(2)7—12月日照時數(shù)尤為充足,為火龍果植株提供充足熱量的同時,也增加了植株被高溫高熱灼傷的風(fēng)險,此時可適度進行遮陰。2—4月常有連續(xù)陰雨天氣使日照時數(shù)較少,且容易導(dǎo)致根部積水,恰與3—5月育苗期重疊,在做好園區(qū)蓄水引水工程基礎(chǔ)上,還需要人工照明、增加熱量。
(3)3—10月火龍果生育期恰與清城區(qū)汛期重疊,可為植株生長發(fā)育提供充足的水分。清城區(qū)汛期降水集中且強烈,而春旱和秋旱時有發(fā)生,應(yīng)配備抗旱防澇設(shè)施,針對性防御旱澇。
(4)根據(jù)清城區(qū)火龍果種植適宜性區(qū)劃,因地制宜發(fā)展種植產(chǎn)業(yè),并針對性采取氣象災(zāi)害防御手段。
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