辽宁省主要农作物南繁气候条件分析

张丽颖,王昌华,李政君,纪瑞鹏,郑文静,唐志强,马作斌,高 虹,付 亮,何 娜,王 辉

(1.辽宁省水稻研究所,辽宁 沈阳 110101; 2.辽宁省农业科学院海南中心,海南 乐东 572500; 3.中国气象局沈阳大气环境研究所,辽宁 沈阳 110166)

我国农作物异地培育理论的研究和创立起始于20 世纪50 年代初,“南繁”作为我国首创的一种独特育种方式,在农作物品种培育过程中发挥着缩短育种年限,加速世代繁育的特殊作用,南繁有利于种质资源的创新利用研究,加快新品种(育种素材)选育速度,提高育种效率。 近几年,南繁已提升为国家战略,各级政府投入大量人力物力开展南繁基地建设和南繁育种工作。 辽宁省在水稻、玉米、大豆等主要农作物育种的过程中,南繁工作在缩短育种年限、提高品种选育效率方面发挥了重要的作用。 但由于南繁的气候、土质、病虫害及劳动生产条件等与辽宁省均有很大差异,在南繁育种过程中,由于设计不合理,技术不成熟或应用不得当,常遭受天气、病、虫、鼠、鸟害影响,导致减产甚至绝产,不仅造成大量人力物力的浪费,而且常造成试验材料损失的风险。 如何更有效地利用好南繁气候条件,提高南繁工作效率,规避南繁风险是目前南繁工作急待解决的问题。 本文就海南的台风登陆、降水、光温资源等气候条件加以分析,以期为辽宁省农作物南繁育种提供参考。

1 材料与方法

收集整理辽宁省南繁基地所在地的温度、降水、台风等相关资料,温度数据来自http:/ /tianqi.2345.com/wea_history/和https:/ /rp5.ru/,台风信息数据来自http:/ /typhoon.weather.com.cn/hist/2019.shtml,用Excel 软件对相关数据进行统计分析,分析了最近10 年三亚、陵水和乐东三地的温度趋势,总结了2007 ～2016 年10 年台风的登陆时间、地点及影响省份等。

2 结果与分析

2.1 台风情况

分析结果表明,影响我国的台风生成日期在4 月～11 月,其中多数在6 ～10 月生成,以8、9 月份最多,分别占23%、25%,其次是6 月、7 月和10月,分别占15%、18%和15%,少数台风生成于4月、5 月、11 月(如图1)。 海南省是我国台风登陆较多的省份之一,影响我国的台风有17%在海南登陆(如图2),海南省也是我国受台风影响次数最多的省份之一(如图3)。 故海南加代时应根据台风对不同作物各个生育时期的影响程度,对其进行播种期安排以期规避台风造成危害,对于易受台风影响的作物,其生长期安排在11 月～翌年5 月,台风为害风险最小。

2.2 温度情况

就最近10 年三亚、陵水和乐东三地的温度看,三地在温度变化周期上是一致的,极端低温多出现在1 ～2 月份。 以2016 年为例,极端低温出现在1 月24 日和2 月8 日(如图4 ～图7)。 在加代时,应该适当调整播种期,调节作物生育进程,把温度敏感时期避开极端低温时段。 另外,三地温度条件以三亚最好,陵水次之,乐东温度较两地均低,尤其冬天更为明显(如表1),对于喜温作物水稻加代,应加以考虑规避低温造成的影响。

表 1 三亚、乐东、陵水温度比较 (℃)

2.3 降水情况

海南 省 雨 量 充 沛, 年 降 水 量 在 1 000 ～2 600 mm ,年平均降水量为1 639 mm。 从降水量时段看,11 月～翌年4 月降水较少,降水主要集中在5 月～10 月,占全年降水量80%以上(张黎明等,2006)。 相应地,南繁基地所在地区亦可分干季和雨季,雨季一般出现在5 ～10 月,干季为11月～翌年4 月。 以三亚为例,年平均降水量为1 392 mm, 5 ～10 月为雨季,降水量占全年降水量的89%,11 月～翌年4 月为旱季,降水量占11%。雨季加代应考虑农田渍害和保苗等问题,而干季则为作抗旱鉴定提供条件。 北方农作物南繁主要在生长时段一般在11 月～翌年4 月,正值旱季,应有相应的灌溉条件。

2.4 日照长度

三亚、乐东、陵水三地经纬度为:18°N 左右,108 ～110°E,全年日照长度在11 ～13 h;而沈阳123.38°E 纬度:41.8°N,生长季4 ～9 月日照长度在13 ～15 h,在南繁育种过程中,对短日照作物海南加代时生育期缩短。

3 结论与讨论

分析表明,各气候因子中,对作物南繁育种影响较大的,是温度条件,极端低温有时会超出作物生长的下限温度,严重影响作物的生长,所以在实验安排中应该加以规避。 台风在10 月下旬到翌年5 月期间生成概率较小,其对冬季南繁育种影响较小,选择适当的播种期即可规避台风的危害。在南繁育种过程中,前人也多以生育期的安排来规避不得因素影响。 安伟等(2005)指出确定适宜的播种期确定播种期应遵循以下原则:避过台风暴雨的侵袭;开花授粉期,避过1 月至2 月上旬的低温阶段;收获的种子能及时赶运回北方适期播种。 适宜的播种时期:只种一季,以10 月15 日至11 月15 日为宜。 林尤珍(2007) 指出,虽然海南岛的三亚、乐东、陵水冬季的平均气温都适合作物的正常生长,但是极端低温对作物生长的关键时段影响极大,必须根据海南冬繁种子在大陆播种季节,同时考虑到气候对作物生长关键阶段的影响问题,把握好播种时间。 南繁一般从每年的10 月中下旬开始比较好,因为这时候海南岛的大风雨已经接近尾声,风灾水灾的可能性大大降低了。 作物的生长后期,特别是孕穗,抽穗扬花、受粉时期,要注意低温影响。 冯世超等(2018)三亚地区多台风和暴雨,过早的播种易造成苗期灭绝性灾害, 且过多的雨水面临重复整地的风险。 10月下旬至11 月初海南进入冬季雨水减少,适宜播种且不误收获返乡。 过晚播种则会使杂交日期遇到 1 月份的低温, 影响杂交质量。 黄成亮(2017)认为正常年份寒地水稻南繁的适宜播期为11 月中旬,播期过早易遭受台风和暴雨袭击,过晚播种则不能及时收获,影响后茬作物的种植,增加成本。