气象因素对马铃薯优质高产的影响

通许县气象局 安晋森 李树伟 杨文立 陶勇

卫辉市气象局 袁向春

通许县气象局 赵碧珂

气象因素对马铃薯优质高产的影响

通许县气象局 安晋森 李树伟 杨文立 陶勇

卫辉市气象局 袁向春

通许县气象局 赵碧珂

通许县是典型的农业县，马铃薯常年种植面积0．8万hm2，占河南省总种植面积的10%以上。气象因素是影响马铃薯产量水平高低和品质优劣的重要因素。

通许县的气候特点是：四季分明，春暖干旱蒸发大，夏季湿热雨集中，秋凉晴爽日照长，冬少雨雪气干冷。这些特点对马铃薯的生长有何影响，存在哪些有利和不利的气象因素，如何趋利避害，科学防灾减灾，合理利用当地气候资源，保障马铃薯的高产、稳产、优质是值得深入研究的课题。因此，深入研究通许县马铃薯生育期气候特征，摸清气候变化规律，进一步研究通许县气候因素对马铃薯生育的影响，对趋势避害，加强科学决策，制定适宜、对路、配套的马铃薯高产栽培技术显得尤为重要。

一、资料来源

资源来源为1965—2014年通许县气象观测资料和2014—2015年马铃薯田间试验观测资料。

二、气象因素对马铃薯生育的影响

（一）通许县温度对马铃薯生育的影响（见下表）

马铃薯是低温耐寒的农作物，对温度要求比较严格，不适宜太高的气温和地温。当10 cm地温稳定在5～7 ℃时，种薯的幼芽在土壤中就可以缓慢地萌发和伸长。在通许县，2月下旬和3月上旬，10 cm平均地温分别为5．1 ℃和6．7 ℃时，比较适宜种薯幼芽的萌发和伸长。当气温为13～18 ℃时，是马铃薯幼芽生长最理想的温度。在通许县，4月上旬，平均气温就已稳定通过13 ℃，比较适宜幼芽的生长。但此阶段也是强寒潮天气的频发期，极端最低气温依然很低，部分年份甚至达到-1．3 ℃。因此，此时对于通许县刚刚出苗的马铃薯幼苗来说，加强防冻工作显得至关重要。4月上旬至5月上旬，是通许县马铃薯茎叶生长的旺盛期，此时的平均气温为13．2～19．2 ℃，较适宜的温度对全县马铃薯苗期和发棵期的生长十分有利。5月中旬至6月中旬为通许县马铃薯块茎形成期，此时的温度对块茎形成和干物质积累影响很大，以16～18 ℃的地温、18～21 ℃的气温，对块茎的形成和增长最为有利。而此时，通许县的平均气温在21 ℃以上，尤其是5月下旬至6月中旬的平均气温为23．0～26．2 ℃，平均最高温度在29．1～32．1 ℃，10cm平均地温在24．0～26．9 ℃，而夜间的平均最低温度也在17 ℃以上，显然偏高。如果气温超过21 ℃，马铃薯生长就会受到抑制，生长速度就会明显下降；日平均气温超过24 ℃，块茎生长就严重受到抑制；而夜温偏高，也会影响茎块体积和重量的增加。可见，马铃薯块茎形成期气温偏高是制约通许县马铃薯高产的一个重要的气象因素。

（二）通许县降水对马铃薯生育的影响

马铃薯是需水较多的农作物，水分在马铃薯生长过程中起着至关重要的作用。按3 000 kg/667 m2的产量计算，在整个生育期中（地表直接蒸发量除外），马铃薯耗水量为300～500 m3/667 m2。在通许县马铃薯生长季内总降水量为170．0 mm，相当于增加了113 m3/667 m2的水，其中旬降水量≥5 mm的出现概率为32%～72%，旬降水量≥10 mm的出现概率为18%～54%，旬降水量≥25 mm的出现概率为2%～28%。可见，通许县马铃薯生长季内降水偏少，并且旬降水量以5～10 mm为主，不能满足马铃薯正常生长的需要。（图1）

图1 通许县马铃薯生长季降水分布

幼苗期（出苗至初现蕾）因苗小、叶面积小、气温不高、蒸腾量小，所以需水量较少，此期需水量只占总需水量的10%左右。在通许县，4月上中旬为马铃薯的幼苗期，此时的总降水量为21．8 mm，基本上可以满足幼苗的生长需水。

发棵期（现蕾至初花）块茎开始形成，地上部茎、叶片逐渐旺盛生长，根系伸长，蒸腾量加大，植株需要的水分和养分不断增多，为增产打下基础。如果水分供应不足，会造成马铃薯生长迟缓，块茎数量减少，早期落蕾或花朵小，直接影响到马铃薯的产量。

通许县马铃薯生长季基本气候情况表

块茎膨大期是需水量最多的时期，这时的需水量占总需水量的50%以上，是需水的最敏感时期，绝对不能缺水。而此时（5月上中旬）全县的降雨量只有39．7 mm，不足马铃薯总需水量的9%，显然不能满足此期马铃薯生长的需要。

马铃薯在干物质积累期的需水量占总需水量的10%，而全县的降雨量为32．9 mm，同时≥25 mm的降水概率只有16%～20%，对马铃薯的生长和干物质的积累比较有利。

（三）通许县日照对马铃薯生育的影响

在通许县，整个马铃薯生长季总日照时数为850．5 h，自3月下旬以后各旬日照时数均在67．6 h以上，其中5月下旬最多，为77．2 h。对于喜光的马铃薯来说，充足的光照条件十分有利于马铃薯的生长和发育。但是对于日照时间长短的要求，马铃薯植株在各生长期并不一样。在发棵期喜欢长日照，在结薯期要求白天的光照强度要大，但光照时间要短一点，并最好有较长的夜间和较大的温差，这样有利于结薯和养分的积累，使块茎个大，干物质多，产量高。从通许县的日照分布来看，发棵期即4月下旬，全县日平均日照时数为7．1 h，基本能够满足此时期马铃薯生长发育的需要。结薯期即5月中旬到6月上旬，全县日平均日照时数为7．4～7．7 h，是整个发育期中光照强度最强的时段，比较有利于结薯和养分的积累。但此时期日照时间较长、昼长夜短、昼夜温差逐渐变小，影响马铃薯干物质积累、块茎增大和产量的提高（图2）。

图2 通许县马铃薯生长季各旬日照时数分布

三、结论

通过以上分析发现，通许县的气候特点对马铃薯产量的影响是利大于弊。在马铃薯从种到收的各个时期，除马铃薯块茎形成期气温偏高外，其他时段温度基本适宜。马铃薯整个生长季内降水偏少，其中马铃薯幼苗期和干物质积累期降水适宜，基本能够满足马铃薯正常生长的需要；发棵期和块茎膨大期降水明显偏少，远远不能满足马铃薯正常生长需要。整个马铃薯生长季光照充足，是通许县马铃薯优质高产的有利气象因素，但结薯期日照时间较长，昼长夜短，昼夜温差较小，不利于马铃薯干物质积累、块茎增大和产量的提高。因此，制约通许县马铃薯优质高产的主要气象因素：一是马铃薯块茎形成期，温度偏高，降水偏少，日照时间较长，昼长夜短，昼夜温差较小，不利于马铃薯干物质积累、块茎增大和产量的提高。二是在整个马铃薯发育期，除了播种期、幼苗期和干物质积累期外，其他各时期降水严重偏少，远远不能满足马铃薯正常生长的需要。