降水对马铃薯成熟期、收获期的影响及降水预报

通许县气象局 安晋森 李树伟 杨文立 陶勇 赵碧珂

卫辉市气象局 袁向春

降水对马铃薯成熟期、收获期的影响及降水预报

通许县气象局 安晋森 李树伟 杨文立 陶勇 赵碧珂

卫辉市气象局 袁向春

通许县是典型的农业县，是豫东地区主要的马铃薯生产基地，常年种植面积0.8万hm2，占河南省总种植面积的10%以上，平均每667m2产2 500 kg，总产量达到30万t，成为通许县经济主要的支柱产业和主导产业，具有广阔的发展前景。因此，马铃薯收成的好坏、产量水平的高低、品质的优劣主要受气象条件影响。

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，本文主要针对马铃薯成熟期、收获期的降水量及降水预测预报方法进行研究，并提供对策建议，为政府管理部门指导农业生产提供科学的决策依据。

一、资料选取

选取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。

2014年和2015年2—6月，在农业专家指导下，通许县开展了地膜覆盖栽培和非地膜覆盖栽培的马铃薯田间试验，并开展了农业气象观测。马铃薯主要在2月下旬至3月上旬播种，6月中旬收获，全生育期约115 d。

二、降水对马铃薯生长发育的影响

马铃薯是需水较多的农作物，水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（不计地表直接蒸发），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（1 mm降水量等于每667 m2地里增加0.667m3的水），其中，旬降水量≥5 mm的概率为32%～72%，旬降水量≥10 mm的概率为18%～54%，旬降水量≥25 mm的概率为2%～28%。可见，通许县马铃薯生长季内降水偏少，并且降水量主要以5～10 mm为主，靠自然降水提供给马铃薯的水分远远不能满足马铃薯正常生长的需要。

（一）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%。而4月上中旬为马铃薯的幼苗期，此时通许县的总降水量为21.8 mm，基本满足幼苗的生长需水。

（二）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。此期需水量占总需水量的30%。4月下旬正处于马铃薯发棵期，此时的总降水量只有16.1 mm，不足马铃薯总需水量的4%，远远不能满足此期马铃薯正常生长的需要。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。

（三）块茎膨大期是马铃薯需水量最多的时期，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）通许县的降水量只有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。

（四）干物质积累期（5月下旬至6月上旬）马铃薯的需水量占总需水量的10%。而通许县的降水量为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。（见图）

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。在马铃薯生长的各个时期，温度基本适宜，光照充足，是通许县马铃薯优质高产的有利气象因素。但在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。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。

三、对策

通过利弊分析，可以采取不同的应对措施，减少气象灾害对马铃薯的影响。

（一）在马铃薯播种时，可以采取地膜覆盖的方式提前播种，使马铃薯块茎形成期提前到5月上中旬，这样正好避开了5月下旬到6月上旬的高温和日照时间较长的时段。

（二）由于通许县降水偏少，在4月下旬到5月中旬，要根据植株生长情况及时进行灌溉，避免水分不足给马铃薯的产量造成损失。

四、马铃薯成熟期、收获期降水预报

马铃薯成熟期和收获期需要晴好天气，需水量小，此时若降水偏多或遇连阴雨天气都会对马铃薯的产量和品质产生很大的影响。因此，做好成熟期和收获期的天气预报，对指导当地的农业生产，减少气象灾害对马铃薯产量和品质造成的不利影响，显得至关重要。

通许县马铃薯生长季降水分布图

（一）天气预报

规定雨日≥6 d，自降水开始≥3天后，允许1天无雨，或0.0。

预报因子：

X1：当1月2—6日亚洲地区逐候500 hPa西风环流指数有一气候平均值≤0.0；

X2：1月1—15日平均气温48 h降温≥7 ℃或过程降温≥10 ℃。（要求降温天数中有3 d以上的≤5 ℃的低温期配合，包括15日开始中旬末结束的降温过程。）；

X3：4月5日、6日降水量合计≥1.0 mm。

符合以上条件为“1”， 否则为“0”。

Y=0.44X1+0.59X2+0.38X3

Yc=1.03

当Y≥Yc时则预报马铃薯成熟期和收获期有连阴雨，否则无。

拟合率20/21=95.2%

准确率6/10=60.0%。

（二）降水量预报

成熟期、收获期降水量预报因子：

当2月南风频率≤5时，X 1为“1”；否则为“0”。

3月副高面积指数≥12时，X 2为“1”；否则为“0”。

上年10月副高强度指数≥33时，X 3为“1”；否则为“0”。

1月平均气温≤14.9 ℃时，X 4为“1”；否则为“0”。

Y=-0.047+0.413X1+0.087X2+ 0.256X3+0.213X4

Yc=0.453

当Y≥Yc时，预报马铃薯成熟期和收获期降水偏多；否则为偏少。

历史拟合率：37/42=88.1%。

历史准确率：31/38=73.8%。

本预报方法在马铃薯成熟期和收获期预报中有较好的应用价值。