潘茂华 郭 剑* 赵 壮
(1.河南省蚕业科学研究院,郑州 450008;2.河南省南召县气象局,河南南召 474676)
一化性柞蚕春季收蚁适期,是以柞树发芽和当年气象变化情况为主、参考历年收蚁日期来综合确定的,过早收蚁可能遭遇“倒春寒”危害,过晚收蚁5龄后期易遭受“干热风”危害和叶质老化的影响[1]。河南蚕区素有“春蚕难得早”、“惊蛰蛾子、清明蚕”的说法[2],生产上以小蚕专用园大部分柞墩枝条(以黑栎为主)的中上部叶片展开3 cm左右,叶色变绿时出蚕比较合适。一般来说,影响柞树发芽早晚的主要因素是温度,其中每年开春气温回升的快慢直接决定了柞树萌芽的早晚。南召县位于河南省西南部,伏牛山南麓,是全国19个柞蚕基地县之一和全国唯一的一化性优质柞蚕茧出口基地县,2000年7月被命名为“中国柞蚕之乡”,素有“召半省”之称。本文通过对南召县近5年来收蚁前气温和地温变化的调查分析,揭示温度对柞树枝条发芽的具体影响,以期为河南柞蚕区春季收蚁日期的推算及确定提供科学依据。
1.1 观测时间
观测南召县近5年春季从柞蚕暖茧始到收蚁前后这一时期,主要是每年2中旬至4月上旬日均气温和地下5cm土壤日均温度的具体数据。
1.2 观测地点
南召县春柞蚕收蚁时间以县城为界,东部浅山区较西部深山区晚4~6 d,故在河南省柞蚕主要放养地南召县设城郊乡东庄柞坡和云阳靳家庄蚕科院柞蚕坡两处观测点,利用南召县气象局的微型气象站进行气温、地温(地下5 cm土壤温度)数据录入,并详细观察黑栎(栓皮栎)枝条萌发情况。
1.3 试验方法
由于柞树发育起点温度为5 ℃[3],根据这一理论,结合南召当地春季气候特点,与南召县气象局合作,统计分析近5年来2月上中旬至4月上旬日平均气温和日均地温变化趋势,测算有效积温,并结合当年实际观测柞树发芽情况和实际收蚁日期进行综合分析。
2.1 南召县近5年的实际收蚁日期
南召县春柞蚕的收蚁日期一般在清明节前后。近5年的实际收蚁日期如表1所示。
由表1可知:近5年春蚕收蚁日期基本是在清明节以后,2015年仅推后1 d,2017年最晚,推后了7 d。据调查,2017年前期气温回升较慢,柞树萌芽较晚。
2.2 2月中旬至4月上旬日平均气温变化
南召县2015—2019年2月中上旬至4月上旬日平均气温变化见图1。
从图1可见:2015年从起点温度3.7 ℃振荡回升,期间最低温度是2月9日0.9 ℃,最高温度是3月31日18.6 ℃,升温相对平稳;2016年从起点温度2.7 ℃回升,期间3月9日遇到4.6 ℃低温,至4月10日达最高21 ℃,前期平稳、后期回升幅度较大;2017年从起点温度5.5 ℃回升,期间经历2月22日0.7 ℃低温,最高是4月6日17.1 ℃,整体气温回升慢,变化幅度较小,没有20 ℃以上天气;2018年2月前期温度低,回升缓慢,后期升温较快,至4月10日达最高21.0 ℃;2019年2月上旬多日在0 ℃以下,5 ℃以下日数达16 d,自2月23日才开始回升,期间最高是4月6日20.7 ℃,后期升温幅度明显。
表1 南召县2015—2019年春柞蚕实际收蚁日期
2.3 2月中旬至4月上旬地下5 cm土壤日平均温度变化
南召县2015—2019年2月中上旬至4月上旬地下5 cm土壤日平均温度变化见图2。
从图2可见:2015年起点温度6.1 ℃,最低是2月9日4.7 ℃,最高是3月31日20.5 ℃,地温回升平稳;2016年起点温度4.8 ℃,期间最低是2月14日3.9 ℃,至4月10日达最高23.5 ℃,后期升温明显;2017年起点温度6.1 ℃,期间最低是2月22日1.8 ℃,最高是4月6日19.5 ℃,前期变化较小,后期回升明显;2018年起点温度2.4 ℃,至4月2—3日达最高24.2 ℃,缓慢平稳回升;2019年处于5℃以下14 d,自2月22日7.2 ℃开始回升,最高是4月7日22.4 ℃,前期低温时间较长,后期回升较快。
2.4 有效气温对柞树枝条发芽的影响
随着春季气温逐步回升,柞树开始萌动。通过5年来的观测,每年有效总积温变化如表2所示。
由表2可以看出,每年春蚕收蚁前日均气温达5 ℃以上有效天数平均是以50 d为中心,上下浮动5 d左右,其中2019年最少为45 d,2017年为最多55 d。总积温平均值是544.2 ℃,最高是2016年587.9 ℃,最低是2015年479.6 ℃。有效总积温平均为295.2 ℃,其中2015年最少为244.6 ℃,2016年最高为322.9 ℃。
表2 2015—2019年大气有效积温变化统计表
2.5 有效地温对枝条发芽的影响
每年春季随着气温回升,地温也随之回升,柞树树液开始流动,枝条开始萌发。通过5年的观测,每年有效地温变化如表3所示。
表3 2015—2019年地下5cm土壤有效积温变化统计表
由表3可以看出,5年中春蚕收蚁前,地温日均在5 ℃以上有效天数基本稳定,平均58 d,每年仅相差2~3 d。有效总积温在600~700 ℃之间变化,最高是2017年696.2 ℃,最低是2015年615.7 ℃,平均是660.7 ℃。有效总积温在300~400 ℃之间变化,平均值是377.9 ℃,其中2015年最低为325.7 ℃,2018年最高为405.7 ℃。
2.6 有效气温与有效地温变化的关系
从5年的观测数据看,每年气温回升总体都不稳定,变化幅度也相对较大,期间总有1~2次寒流出现。气温决定地温,但地温实际变化幅度相对较小。从数据分析结果看,每年气温有效总积温总比地温有效总积温低,2015年实际低81.1 ℃,2016年实际低56.5 ℃,2017年实际低91.6 ℃,2018年实际低109.5 ℃,2019年实际低74.9 ℃,5年来平均低82.7℃。这表明气温有效总积温的变化对柞树发芽影响相对明显。
3.1 综上所述,春季柞树枝条萌发受气温、地温等综合因素影响,由于地温达5 ℃以上有效温度时,柞树才能解除休眠,树液开始流动,枝条才具备萌发条件。因此,在春季气温整体振荡回升的过程中,气温变化影响更大,特别是气温有效总积温影响明显。生产上可利用测算气温的有效总积温的办法来预测柞树枝条发育程度,进而确定春柞蚕的收蚁日期,做到适时收蚁,为春蚕放养打好基础。
3.2 河南春柞蚕收蚁日期的确定,可利用长期天气预报,计算达到有效积温天数和总有效积温。有效天数以50 d为中心,有效总积温按550 ℃,测算柞树发育情况,确定收蚁适期。同时要特别关注清明前后冷空气活动情况,尽量避开活动期,降低对养蚕造成的影响。
3.3 河南春柞蚕暖茧适期的确定,要结合气候状况、柞树品种、柞蚕品种、历年收蚁时间、暖茧方法、制种量和制种批次、卵期经过等因素,达到暖茧开始适期和柞树发育时期相适应的目的。具体方法是先确定收蚁日期,向前倒推,计算暖茧、制种、保卵和孵卵经过日数即可。以南召县东部是4月6日出蚕为例,暖茧加温(平温暖茧)20 d出蛾,制种经过10 d,卵期保护15 d,总计45 d,向前倒查计算出暖茧升温日期是2月19日左右升温。
3.3 本次试验观测年限有限,数据存在偶然性可能,这也会影响结果分析的准确性。同时气象条件没有加入降雨、日照等因素,而土壤的墒情也会影响柞树枝条的萌发,会间接影响判断结果。本次试验除气温、地温对柞树发芽情况的影响外,其它气象因子(降雨、日照强度等)对柞树发芽的影响有待进一步探讨。