陸占東 高培德

摘? ? 要：利用磴口縣國家氣象觀測(cè)站1988—2017年氣象觀測(cè)資料和華萊士蜜瓜生育期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，引入氣候適宜度計(jì)算模型，分析溫度、日照對(duì)華萊士蜜瓜生長發(fā)育的影響。結(jié)果表明，出苗期溫度、日照時(shí)數(shù)適宜度分別為0.42、1，綜合適宜度為0.65，適宜度一般;3葉期分別為0.74、1綜合適宜度為0.86，適宜度高;伸蔓期-成熟期溫度、日照時(shí)數(shù)和綜合適宜度均在0.85以上，適宜度高。通過年際變化來看，溫度、日照時(shí)數(shù)和氣候適宜度均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，傾向率分別為0.034/10 a、0.015/10 a和0.026/10 a，表明磴口縣氣候?qū)θA萊士蜜瓜生長整體適宜度高，且呈現(xiàn)繼續(xù)上升趨勢(shì)。華萊士蜜瓜含糖量和產(chǎn)量與氣候適宜度成正相關(guān)，相關(guān)性通過0.01檢驗(yàn);磴口地區(qū)晝夜溫差大也是含糖量高的重要因素之一。

關(guān)鍵詞：華萊士蜜瓜;溫度;日照時(shí)數(shù);氣候適宜度

Abstract： The meteorological observation data from 1988 to 2017 of Dengkou Meterological Station and monitoring data of wallace melon during the whole growth period were used in this research， the effects of temperature and sunlight on the growth of wallace melon were studied by a climate suitability degree model. The results showed that， at the emergence stage， the suitability of temperature and sunshine duration were respectively 0.42 and 1， and the comprehensive suitability was 0.65， which was general. At the three leaves stage， the suitability of temperature and sunshine duration were respectively 0.74 and 1， the comprehensive suitability was 0.86， which was high. During the vine elongation and maturity period， the temperature， sunshine duration and comprehensive suitability were all above 0.85， and the suitability was high. In terms of interannual variations， the temperature， sunshine hours and climate suitability all showed an upward trend， and the tendency rates were 0.034， 0.015 and 0.026/10a， respectively. The results showed that the climate of Dengkou had a high overall suitability for the growth of wallace melon， and exhibited a continuing upward trend. The sugar content and yield of wallace melon were of positive correlation with climate suitability， and the correlation was tested by 0.01. The large temperature difference between day and night in Dengkou was also one of the important factors causing high sugar content.

Key words： Wallace melon; Temperature; Sunshine duration; Climatic suitability

磴口縣位于內(nèi)蒙古巴彥淖爾市西南部，地處東經(jīng)106°9′至107°10′，北緯40°9′至40°57′。年平均氣溫8.8 ℃，年平均降水量143.2 mm，年平均日照時(shí)數(shù)3 196.0 h。磴口縣地處中緯度內(nèi)陸，屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，大氣環(huán)流和地理地貌是氣候差異的原因，造成磴口縣冬季寒冷、夏季炎熱、雨量較少、氣候干燥、晝夜溫差大、日照充足等氣候特點(diǎn)。

華萊士蜜瓜屬于葫蘆科甜瓜屬的厚皮甜瓜[1]，產(chǎn)于內(nèi)蒙古河套地區(qū)，屬中早熟品種，每年4月中下旬種植，7月中下旬成熟，在磴口縣已有70年的種植歷史，是磴口縣主要的經(jīng)濟(jì)作物之一?？椎仑返萚2]對(duì)巴彥淖爾市河套蜜瓜的品質(zhì)區(qū)劃研究表明，磴口縣是巴彥淖爾市7個(gè)旗縣中品質(zhì)最優(yōu)區(qū)，理論上，大部分地區(qū)蜜瓜含糖量在17.75%～18.25%，部分地區(qū)含糖量超過18.25%;劉芳亮等[3]對(duì)大棚薄皮甜瓜高產(chǎn)栽培技術(shù)的研究表明，在蜜瓜的生長發(fā)育過程中，溫度是主要的影響因素之一，溫度過高或過低都會(huì)造成幼苗損傷;王志偉等[4]對(duì)湖南省西瓜種植的研究表明，溫度和日照是延緩湖南地區(qū)瓜類嫁接育苗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素。近幾年，河套蜜瓜的研究主要包括蜜瓜品種選育[5]、栽培技術(shù)推廣[6]以及蜜瓜內(nèi)部物質(zhì)含量的提取[7]，隨著天賦河套[8]農(nóng)畜產(chǎn)品區(qū)域品牌的推廣，系統(tǒng)研究華萊士蜜瓜生育期氣候適宜度及影響其生長發(fā)育的氣候因子，為指導(dǎo)華萊士蜜瓜種植和特色氣象服務(wù)提供科學(xué)依據(jù)，也為華萊士蜜瓜氣候品質(zhì)認(rèn)證打下基礎(chǔ)。

1 數(shù)據(jù)來源和研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

氣象資料選取磴口縣國家氣象觀測(cè)站1988—2017年逐日氣溫、最高氣溫、最低氣溫、可照時(shí)數(shù)、日照時(shí)數(shù)等氣象要素;華萊士蜜瓜生育資料來源于磴口縣華萊士瓜研究所和磴口縣氣象局華萊士蜜瓜近10年觀測(cè)資料（表1）。

1.2 計(jì)算方法

按照華萊士蜜瓜生育進(jìn)程，將華萊士蜜瓜生長發(fā)育過程分為出苗期、3葉期、伸蔓期、開花期、坐果—成熟期5個(gè)生育階段，引入適宜度函數(shù)，重點(diǎn)分析溫度和日照時(shí)數(shù)在各生育階段的氣候適宜度。

1.2.1 日照時(shí)數(shù)隸屬函數(shù) 溫度隸屬函數(shù)可表示為[9-12]：

公式1中S（T）為華萊士蜜瓜生育期的溫度適宜度，T為華萊士蜜瓜某個(gè)生育期旬平均氣溫;Tmin、Tmax和T0分別為華萊士蜜瓜在某個(gè)發(fā)育期所需的下限溫度、上限溫度和平均適宜溫度，取值見表2[13-19]。B=（Tmax-T0）（T0-Tmin）。

當(dāng)T=T0時(shí)，S（T）=1;當(dāng)T>Tmax或T

1.2.2 日照時(shí)數(shù)隸屬函數(shù) 日照時(shí)數(shù)隸屬函數(shù)可表示為[20-22]：

公式（2）中S（R）為華萊士蜜瓜生育期的日照時(shí)數(shù)適宜度。R為旬日照時(shí)數(shù)，R0為可照時(shí)數(shù)的70%。S（R）在0到1之間取值。S（R）越趨近1，表示日照時(shí)數(shù)越適宜蜜瓜生長，S（R）越趨近0，表示日照時(shí)數(shù)越不適宜蜜瓜生長。

1.2.3 氣候適宜度 采用幾何平均方法，對(duì)華萊士蜜瓜生育期氣溫和日照的適宜度求取平均值，從而得到華萊士蜜瓜各生育期氣候適宜度[23-24]，氣候適宜度公式計(jì)算如下：

公式（3）中Si為華萊士蜜瓜第i個(gè)發(fā)育期的氣候適宜度，Si（T）為第i個(gè)發(fā)育期的溫度適宜度，Si（R）為第i個(gè)發(fā)育期的日照適宜度。Si在0到1之間取值，Si越趨近1，表示氣候越適宜蜜瓜生長，Si越趨近0，表示氣候越不適宜蜜瓜生長。

1.3 氣候適宜度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)黃璜[25]提出的氣候適宜度評(píng)價(jià)標(biāo)。適宜度>0.85，適宜度高;適宜度為0.70～0.85，適宜度較高;適宜度為0.50～0.70，適宜度一般;適宜度<0.5，適宜度低。

2 結(jié)果與分析

2.1 華萊士蜜瓜溫度適宜度

華萊士蜜瓜全生育期溫度適宜度在0.42～0.99之間（見表4），整體隨時(shí)間呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。出苗、3葉期溫度適宜度分別為0.42、0.74，適宜度偏低原因是這一階段平均溫度偏低，為16.7、19.6 ℃，發(fā)育期前期溫度略低，促進(jìn)根系下扎，有利于作物后期發(fā)育生長。伸蔓期-坐果成熟期，溫度適宜度均在0.85以上，此時(shí)正是蜜瓜生長發(fā)育旺盛階段，適宜度高，促進(jìn)作物發(fā)育生長。坐果-成熟期，磴口平均溫差為12.9 ℃，溫差大，適宜度高，增加了蜜瓜干物質(zhì)和糖分的積累，提高了蜜瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)。從年際變化看（見圖1），溫度適宜度呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，變化傾向率為0.034/10 a。

2.2 華萊士蜜瓜日照時(shí)數(shù)適宜度

華萊士蜜瓜全生育期日照適宜度在0.97以上（見表4），適宜度極高。出苗、3葉期日照充足有利于作物光合作用，光合作用產(chǎn)生的營養(yǎng)物質(zhì)更多地向根系轉(zhuǎn)移，此時(shí)氣溫略低，根系主要以向下扎根為主，為培育出健壯的根系打下基礎(chǔ)。伸蔓期—坐果成熟期，高的溫度、日照適宜度，作物地上部分迅速生長，尤其在開花-成熟期，溫度、日照適宜度均在0.95以上，有利于提高干物質(zhì)積累。從年際變化看，日照適宜度呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，變化傾向率為0.015/10 a。

2.3 華萊士蜜瓜氣候適宜度

從華萊士蜜瓜全生育期氣候適宜度來看（見表4），出苗期適宜度最低，為0.65。從單要素看，造成適宜度低的主要原因是氣溫較低，較低的氣溫、高的日照時(shí)數(shù)有利于作物出苗后根系發(fā)生，為作物后期生長打下基礎(chǔ)。三葉—成熟期，氣候適宜度均在0.85以上，這表明磴口的氣候很好地滿足華萊士蜜瓜的生長。從年際變化看，氣候適宜度呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，變化傾向率為0.026/10 a。

2.4 氣候適宜度與華萊士蜜瓜產(chǎn)量和可溶性固形物含量的關(guān)系分析

從圖2-a可以看出，華萊士蜜瓜可溶性固形物含量與氣候適宜度成正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.838，說明氣候適宜度越高，華萊士蜜瓜可溶性固形物含量越高。從圖2-b可以看出，華萊士蜜瓜產(chǎn)量與氣候適宜度成正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.863，說明氣候適宜度越高，華萊士蜜瓜產(chǎn)量越高。此外，華萊士蜜瓜可溶性固形物含量和產(chǎn)量與磴口縣晝夜溫差有較大關(guān)系，磴口縣近30年華萊士蜜瓜生育期平均晝夜溫差為13.7 ℃，白天氣溫高，日照充足，有利于光合作用，晚上氣溫低降低了華萊士蜜瓜呼吸作用消耗的養(yǎng)分，從而增加干物質(zhì)的積累。

3 討論與結(jié)論

磴口縣地處黃河河套灌區(qū)上游，灌溉條件便利。筆者根據(jù)磴口縣華萊士蜜瓜生長發(fā)育與氣候因子的關(guān)系，引入適宜度計(jì)算模型，重點(diǎn)研究溫度、日照時(shí)數(shù)對(duì)華萊士蜜瓜不同生育期的影響。通過對(duì)1988—2017年華萊士蜜瓜不同生育期氣候適宜度分析，較為客觀地反映氣候變化對(duì)華萊士蜜瓜生長發(fā)育的影響，為蜜瓜種植管理和氣象服務(wù)提供理論支持。

（1）華萊士蜜瓜全生育期日照時(shí)數(shù)適宜度明顯高于溫度和氣候適宜度。各生育期之間比較，出苗、3葉期溫度適宜度偏低，此時(shí)低溫配合高的日照時(shí)數(shù)，促進(jìn)根系的生長，為作物之后的生長發(fā)育打下基礎(chǔ)。伸蔓至成熟期，溫度、日照時(shí)數(shù)和氣候適宜度均在0.85以上，適宜度高。

（2）從年際變化來看，近30年華萊士蜜瓜全生育期溫度日照時(shí)數(shù)和氣候適宜度均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，變化傾向率分別為0.034/10 a、0.015/10 a 和0.026/10 a，溫度適宜度上升更加明顯。其中1991—1993年、2014—2016年，溫度、日照時(shí)數(shù)和氣候適宜度均有明顯下降。

（3）近10年華萊士蜜瓜平均可溶性固形物含量為14.1%，平均產(chǎn)量為1 749.1 kg·667 m-2。經(jīng)研究，蜜瓜可溶性固形物含量和產(chǎn)量與氣候相關(guān)性成正相關(guān)，且相關(guān)性通過0.01檢驗(yàn)。此外，磴口地區(qū)晝夜溫差大也是造成蜜瓜可溶性固形物含量高的重要因素。

（4）目前，磴口縣華萊士蜜瓜存在大棚設(shè)施農(nóng)業(yè)種植、小拱棚套種和露地大田等多種種植模式，本文主要針對(duì)露地大田種植模式進(jìn)行分析，對(duì)于其他種植模式，還應(yīng)在種植時(shí)期加強(qiáng)管理，通過增加光照和溫度來提高生長環(huán)境的適宜度。此外，對(duì)于露地大田種植模式還應(yīng)加強(qiáng)水肥管理，以增加華萊士蜜瓜對(duì)光溫和養(yǎng)分的利用效率，從而提高蜜瓜產(chǎn)量和品質(zhì)。

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