富林镇油菜花气候条件分析

2021-03-16 11:35陈海霞黄天刘景青钟珑周珍丹胡淑娟
广东气象 2021年1期
关键词:有效积温日数油菜花

陈海霞,黄天,刘景青,钟珑,周珍丹,胡淑娟

(1.云浮市气象局,广东云浮 527300;2.河源市气象局,广东河源517000;3.新兴县气象局,广东新兴 527400)

在中国大陆,从南到北,油菜花的花期从1月到8月次第展开,1、2月油菜花在北回归线附近开放,油菜花不仅具有纬度地带性,还具有经度和海拔高度的地带性。广东省云安区富林镇油菜花基地位于北回归线以南(22°40′N,111°55′E,海拔高度60 m),该镇的油菜花基地333多公顷(hm2),自2017年底建成并对外开放供游客观赏,作为本市乡村生态旅游要地之一,产生了明显的社会效益,为给当地油菜花种植提供决策参考,促进人们对油菜花生产气象灾害风险的认识,增强抵御气象灾害的能力,本研究对富林镇与油菜花生产紧密相关的气候条件进行了分析。国内对油菜花已有相关的研究[1-2],但云浮市在油菜花与气候方面的研究仍存在空白。大量的农业气候指标以光、热、水等气候要素值来表示[3],热量方面多用平均气温、极端气温及其之间的积温等;水分方面用降水量、相对湿度、土壤湿度等;表示光照条件的日照时数、日照百分率等。因此,本研究基于2007—2017年气象观测资料,分析富林镇光、热、水的条件和气象灾害对油菜花生产的影响,以期为提高云安区富林镇油菜花的农事安排提供科学依据。

1 资料来源和方法

气象观测资料来源于2007—2017年云浮、罗定、新兴、郁南国家气象站和富林镇区域自动气象站。油菜花的农业气候指标来源于云浮市农业科学及技术推广中心,包括生育期需要的有效积温、苗期和花期适宜的温度、苗期和花期适宜的相对湿度。采用气候学统计方法和WPS表格软件对相关数据进行统计整理和分析。

生育期定义:依据云安区富林镇当地的常年农耕时间,二造水稻最迟于10月底收割完毕,11月为油菜花播种时间;11月—次年1月为苗期;2—3月为开花期。将11月1日—次年的3月30日(平年和闰年都只统计151 d)作为油菜花的生育期。

2 油菜花生产的气候条件分析

2.1 温度

1)有效积温。

油菜花的生命过程中下限温度为4~5℃[3],本研究有效积温定义为:日平均气温≥4℃作为有效温度日,油菜花生育期内各日有效温度的总和即为有效积温。油菜花整个生育期(11月—次年3月)需要的有效积温为1 800~2 500℃·d(图1)。富林镇10年生育期的有效积温在1 800~2 500℃·d范围之内的有 7年,占70%;其中2008年1 742.7℃·d非常接近积温的下限值(1 800℃·d);仅有2年未能达到所需要的有效积温条件,占20%,但也比较接近积温的下限值,由此看出富林镇的有效积温条件对油菜花生产和发育非常有利。

图1 2007—2016年油菜花生育期的有效积温

2)油菜花种子苗期气温。

日平均气温为16~20℃时,油菜播后3~5 d即可出苗;日平均气温降至5℃以下,虽可萌动,但根、芽生长速度极为缓慢;低于3~4℃或高于36~37℃都不利于发芽。2007—2016年间,富林镇11月的日平均气温(图2)在17.2~23.1℃之间,当地的温度接近油菜花出苗的最有利条件,非常适宜油菜花出苗生长。

图2 2007—2016年11月富林镇油菜播种期日平均气温

3)油菜花开花期与积温。

油菜从苗期到开花,需要有效积温达到609~1 542℃·d,才能进入初花期;进入初花期8~10 d,即可进入盛花期。从10年逐日平均气温统计可知,自11月1日—12月12日有效积温为613.4℃·d,达到了油菜花开花有效积温的下限;至3月7日有效积温为1 548.1℃·d,达到了油菜花开花有效积温的上限。取有效积温609~1 542℃·d的中值1 076℃·d作为初花期的标准,11月1日—1月29日有效积温为1 085℃·d,即1月29日可作为油菜花初花期的开始日,2月6日可作为盛花期的开始日。进入盛花期后的一个月内(2月6日—3月5日)可作为观赏期。

2.2 水分

1)水分。

某地区的降水量的多少决定了该地区的干湿程度,也直接影响当地相对湿度的状况,因此可以根据降水量的状况来挑选用作分析相对湿度的站点。选取了地形、海拔高度以及距离与富林站较相近的罗定站、新兴站和云浮站的降水量作分析(见表1),通过对比这4个站点10年的年降水量数据,发现富林站和罗定站的10年年均降水量非常接近,偏差仅为1%;富林站和罗定站直线距离约为30 km,故选取罗定站的相对湿度数据用作分析富林镇油菜花的水分状况。

表1 四个站10年年降水量对比 mm

2)油菜花苗期的相对湿度。

油菜花苗期相对湿度60% ~70%为适宜,相对湿度过高或过低对出苗都不利。2007—2016年油菜花苗期相对湿度分别为11月78%、12月76%、1月79%;从均值来看,整个苗期相对湿度较为适宜,达到油菜花苗期对相对湿度的需求。

油菜花苗期生长的适宜气温为10~25℃,在水分适宜的条件下,温度适宜则根系生长好,叶片分化快、出叶速度快、叶面积大、花芽分化多,可为油菜花形成打下基础。从图3可见,富林镇油菜花整个苗期的气温维持在10~23℃,相对湿度基本维持在70% ~80%,温度条件和相对湿度条件对油菜花苗生长较为适合。但有部分时间相对湿度>80%,湿度有些偏高,需要做好降低田间湿度工作,防止田间湿度过大,以保证菜苗健壮生长。

图3 2007—2016年苗期平均气温和平均相对湿度逐日分布

3)油菜花花期的相对湿度。

油菜开花期相对湿度在70% ~80%为适宜。开花期(2—3月)为油菜对水分反映敏感的临界期[4-5],缺水会影响开花或花蕾脱落。若春季雨水多,土壤和空气湿度大,还易诱发病害。严重渍水则导致根系早衰,花量减少和引起病害。油菜一生虽需水较多,但一般品种多不耐渍。2008—2017年油菜开花期相对湿度分别为2月78%、3月80%,从均值来看,整个花期相对湿度非常适宜。

油菜花开花期(始花至终花)的适宜气温为12~20℃,最适为14~18℃。2—3月,富林镇油菜花整个花期的气温基本维持在14~20℃(图4),相对湿度基本维持在72% ~83%,温度条件和相对湿度条件非常适合,有利于油菜花花期生长。开春后,由于雨水天气增多,若出现渍水情况时,要及时做好清沟排渍工作,促进油菜根系生长良好,提防油菜早衰,保证花期维持的时间不会缩短。

图4 2008—2017年花期平均气温和平均相对湿度逐日分布

2.3 光照

油菜花苗期需要充足的光照条件,这样有利于进行光合作用,累积较多养分。蕾苔期光照充足,叶片光合强度高;油菜花期需要充足的光照,日照充足有利于增多油菜花朵开放量。由于富林镇没有日照资料,用纬度、经度与富林镇最相近,年和月可照时数相同的新兴站日照资料作光照条件分析。以日照时数达到可照时数的70%[6-7](日照百分率)为临界点,油菜对光照条件反应达到适宜状态。从统计可知,2007—2016年11月—次年3月的平均日照时数为490.3 h,油菜花全生育期可照时数为1 699.9 h,全生育期日照百分率为28.8%,日照时数明显偏少;特别是花期的日照百分率偏低严重,仅占20.7%(表略)。富林镇的光照条件不利于油菜花的生长和发育,因此,需要做好增强光照措施,增大油菜花种植的行间距,提高油菜花的光照覆盖面。

3 气象灾害对油菜花生产的影响

从表2可以看出,油菜花生育期内没有高温灾害出现,低温、大风和冰雹这几种气象灾害[8-9]10年合计均≤1 d,出现的概率很小,这几种灾害对油菜花影响不大。历史数据记录显示,富林镇油菜花生育期内10年共有低温灾害日数1 d,出现在12月,日最低气温为-0.1℃。油菜花的耐寒力较强,一般遇短期的0℃以下低温不致受冻,低温灾害对油菜花影响不大。富林镇油菜花生育期内10年共有大风灾害日数1 d,出现在11月,11月油菜花还处于播种和出苗前期,大风灾害对油菜花影响不大。富林镇油菜花生育期内10年共有冰雹灾害日数0.5 d,出现在3月30日,这时的油菜花已经处于花期调谢末期了,冰雹灾害对油菜花花期没影响。

表2 生育期主要气象灾害天气日数统计(本年11月—次年3月) d

富林镇油菜花生育期内主要气象灾害为高温、低温、大风、暴雨日数的数据来源于富林镇区域自动气象站;冰雹和霜冻日数的数据来源于全市4个国家气象站。

3.1 暴雨

致洪暴雨可引起长时间地表积水或土壤水分饱和造成油菜花根系长期缺氧,进而影响生长发育;初花-盛花期间遇强烈暴雨,可导致花蕾跌落,造成花朵数量减少的农业气象灾害。富林镇油菜花生育期内10年共有暴雨灾害日数10 d,年均暴雨日数为1 d,最多高达4 d(2013—2014年度)。暴雨灾害分布在11月—次年1和3月,2月没有出现暴雨。因此,油菜花生育期内应做好因暴雨而引发的渍害防御措施,当出现雨水天气多的情况,要及时做好清沟、加深围沟、降低地下水位和田间湿度等工作,促进油菜花根系生长良好,提防油菜花早衰。

3.2 霜冻

在油菜花播种期,低于3~4℃不利于油菜花发芽。在油菜花苗期遇长期低温,叶片分化慢、出叶速度慢,易受冻害。在油菜花花期,油菜花进入蕾苔期后抗寒力大大减弱,当气温在10℃以下开花数量显著减少;5℃以下多不开花;低于0℃时,易裂苔和死蕾,严重影响花朵数量和质量。富林镇油菜花生育期内10年共有霜冻灾害日数25.8 d,年平均霜冻日数为2.6 d,最多高达7.5 d(2008—2009年度)。霜冻灾害分布在11月—次年2月,3月没有出现霜冻。油菜花生育期内应做好防冻措施,早施苗肥,以利促进冬前幼苗生长;重施腊肥,腊肥具有保暖、防冻的作用。

4 结论

1)富林镇的有效积温条件对油菜花生产和发育有利;11月的温度接近油菜花出苗的最有利条件,非常适宜油菜花出苗生长。

2)富林镇相对湿度条件对油菜花种植适宜,其中苗期相对湿度稍有些偏高,花期相对湿度非常适宜。

3)富林镇的日照时数偏少,光照条件不利于油菜花的生长和发育,需要做好增强光照措施,增大油菜花种植的行间距,以提高油菜花的光照覆盖面。

4)富林镇油菜花生育期内没有高温灾害出现,低温、大风和冰雹这几种气象灾害出现的概率很小。10年年均暴雨日数为1 d,最多高达4 d,种植基地应做好排水引流措施。富林镇10年年均霜冻日数2.6 d,多时可达7.5 d,种植基地应做好早施苗肥和重施腊肥等防冻措施。

本研究仅从气候条件上得出初步结果,未从当地土壤的土质、养分、有机质、酸碱度、重金属等方面去考滤。油菜花的种植需要气候条件与当地的土壤条件、种植管理模式相结合,如油菜花种植的行间距需要多大才能使光照覆盖面达到最佳效果;在同样的农业气候资源下,所选种的油菜花品种不同,生成的油菜花花量也不相同;在同样的农业气候资源下,选种同一个油菜花品种,各生长阶段所施肥料的品种及数量的不同,生成的油菜花花量多少也不相同。以上这些还需要进行几年的种植试验对比才能得出最佳模式,期望在今后资料较齐全后进行完善订正。

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