基于气候适宜度的贵南小油菜发育期预报

吴广厚 邢生惠 赵久渊

摘要 利用青海省贵南县热量、降水、日照等气象资料，对贵南地区小油菜发育期的动态预报模型进行验证。利用实际天数减去模拟天数，最大误差为5.7 d，最小误差为0.1 d。利用预报所得气象要素結合各发育期回归方程去靠拢最适宜发育期天数指标，即为预报天数。

关键词 贵南县；气象要素；油菜；发育期

中图分类号：S565.4 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2018）04-038-03

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.04.015

Abstract By using heat， precipitation， sunshine data in Guinan County， dynamic forecasting model for spring rape development period was verified. The results showed that compared the simulated days with the true days， the errors were within 0.1 days to 5.7 days.

Key words Guinan County； Meteoro logical elements； Rape； Development period

油菜，又叫油白菜、苦菜，属于草本十字花科作物，性喜冷凉或较温暖的气候，是我国主要油料作物和蜜源作物之一，其根系发达，耐旱性强，能在土壤肥力差、气候干旱的条件下栽培。当前，已有不少对作物发育期动态预报的研究，并取得了较好的成果[1-3]。气象因子对作物发育形成有着显著影响[4]，发育期和产量分析预报已经成为研究的热门领域[5-6]。小油菜发育期动态预报模型，可为农事活动预报以及发布农用天气预报提供依据，更好地服务农牧业生产，为气象工作融入地方特色经济发展发挥积极作用。

1 贵南县气候特征

贵南县属高原大陆性气候，冬长夏短，冬无严寒，夏无酷暑，适宜发展草原畜牧业。年均气温3.1℃，年极端最高气温31.8℃，年极端最低气温-29.2℃，降水量485 mm以上，年平均日照时数为2 907.8 h，年平均蒸发量为1 378.5 mm。气温低，日照长，辐射强，降水集中，雨热同季，但降水不足，蒸发量大。

1.1 热量条件

贵南地处青藏高原，是典型的高原大陆气候，昼夜温差较大，四季不分明，仅有“寒季”、“暖季”之分（图1）。

1.2 降水条件

贵南县年降水分布特点主要表现为：南部多，北部少，东部多，西部少，从东南向西部递减，且降水主要集中在5—9月，此期间的降水量占全县降水量的89%～91%，因此对农作物及牧草的生长极为有利（图2）。

1.3 日照条件

贵南地区日照充足，历年平均日照时数为4 432 h，年平均日照百分率为50.6%，其中5—8月日照均超过400 h/月（图3）。

2 贵南县油菜种植适宜性分析

2.1 热量条件

早、中、晚熟种油菜种植需要≥0℃积温分别为2 000～2 200℃、2 200～2 400℃、2 400～2 600℃。春性油菜日平均气温稳定通过3℃后，种子即萌发，出苗的适宜温度条件为5～8℃；日平均气温超过8℃时，出苗所需时间迅速减少；10～15℃的日平均气温，有利于油菜抽薹和发芽的进一步分化及养分积累；开花期和角果发育成熟期的适宜温度分别为14～18℃和18～20℃，气温低于5℃或高于25℃，一般都不利于油菜生育和籽粒产量，气温低于-1℃的低温条件，通常会导致油菜落花、落角，受冻减产。成熟期以平均气温15～20℃为宜，最低气温降至-2℃时出现霜冻。抗寒性强的小油菜，花期能耐-2℃低温，成熟期能耐-3℃的低温。

2.2 水分条件

油菜营养体大，枝叶繁茂，发育期间需水较多。从播种到收获田间耗水量一般为300～500 mm。白菜型和芥菜型油菜相对而言耐旱性强，耐渍性弱，在不同的生育阶段对水分条件的要求表现为营养生长期需水较多、生殖生长期需水相对较少的特点。其中，蕾薹期是油菜对水分最敏感的需水“临界期”，开花后油菜单株有效角果数和菜籽结籽率与空气湿度呈负相关，较为适宜的空气相对湿度为70%～85%。水分条件对油菜产量的制约作用显著。

2.3 油菜种植适宜性区划

由图4可知，贵南县大部适宜油菜种植，且呈现由东南向西北种植面积依向扩大的趋势，以中部及东南南部最为适宜。就各乡镇而言，过马营、日安、完秀、角色地区最适宜油菜种植，其次为塔秀、扎日干、旺什科地区。贵南县西部和东部部分区域普遍海拔较高，气温较低，无法满足油菜发育条件，故不适宜油菜种植。因此制作贵南县油菜发育期预报有一定的实用性。

3 贵南县油菜发育期预报模型

3.1 数据来源

资料为贵南县气象局提供的逐日温度（℃）、日照（h）、降水（mm）数据。

3.2 研究方法

将油菜生育期划分为播种、出苗、现蕾、开花、成熟几个阶段，以发育期内逐日气象要素为基础，建立油菜逐日平均温度、降水和光照适宜度动态函数。在此基础上分析各个气象要素对油菜生育期的影响程度，最终利用线性回归方程模拟油菜发育期函数模型[7-8]。

3.3 各发育期模型建立

其中，t为每天的平均温度，tl为油菜发育最低温度，th为油菜发育最高温度，t0为油菜播种到出苗期生长适宜温度，st为三基点温度决定的适宜温度。并结合公式（2）得到SS。

结合公式（3）和（4）得到RR，结合SS和RR以及发育天数，利用线性回归得到方程：1.382y+5.172=z，P≤0.05，y为该发育期内适宜日照累计量，z为发育天数。

3.3.4 开花至成熟期 根据相关文献可知，该发育期仅与温度有关，可采用有效积温结合发育天数进行线性回归。公式如下：

Ws=S，0≤S≤200，S≤0 S≥20（8）

式中，S为每日平均温度，累加WS就可以得到区间有效积温Wt，最终模拟得到方程： y=0.074x+2.36， P≤0.05，x为发育区间有效积温，y为发育天数。

3.4 模型检验

利用上述发育期模型带入历年对应气象数据即为模拟天数，与实际天数对比如下（表1）。

利用实际天数减去模拟天数，可见最大误差为5.7 d，最小误差为0.1 d。

5 结论

最终根据历年各发育期天数及气象因子，利用加权平均法，确定最适宜发育期天数指标。利用预报所得气象要素结合各发育期回归方程去靠拢最适宜发育期天数指标，即为预报天数。

參考文献

[1] 宋迎波.2000年度农业气象条件对全国油菜产量的影响评价[J].气象科技，2001，29（S）：88-91.

[2] 杨霏云，王建林.晚稻单产动态预测方法研究[J].气象科技，2005，33（5）：433-436.

[3] 王建林，宋迎波.棉花产量动态预测方法研究[J].中国棉花，2002，29（9）：5-7.

[4] 董占强.地市级主要农作物发育期、产量预测模式研究[C].中国气象学会、新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“农业气象与生态环境”分会论文集.中国气象学会，2003.

[5] 尹东，王长根.中国北方牧区牧草气候资源评价模型[J].自然资源学报，2002，17（4）：494-497.

[6] 吕玉华，郑大伟.北方农牧交错带牧草与作物生态气候适宜性研究[J].中国生态农业学报，2003，11（4）：130-135.

[7] 胡立勇，刘铁梅，郑小林，等.油菜发育过程及生育期机理模型的研究Ⅱ.模型的检验和评价[J].中国油料作物学报，2004（2）：52-56.

[8] 刘洪，金之庆.油菜发育动态模拟模型[J].应用气象学报，2003（5）：634-640.

责任编辑：郑丹丹