降水变化对岷县道地当归生长发育的影响

李 强，张 婷

（1.兰州资源环境职业技术大学，甘肃兰州 730021；2.甘肃省气象设备公司，甘肃兰州 730030）

岷县位于甘肃省东南部山区，洮河中游，地处青藏高原东麓与西秦岭陇南山地接壤地带，气候属于温带半湿润向高寒湿润气候过渡带，寒冷阴湿，雨量充足，年平均气温5.5 ℃，年降水量635.0 mm，降雨集中于7—9 月，年平均相对湿度为68%，地表植被覆盖较好，十分适宜当归、黄芪、党参、丹参等中药材的生长，是中国有名的道地中药材主产区。岷县的当归种植历史悠久，当归品质佳，产量和销量大，所产当归驰名中外，是世界当归中的上品，深受中外消费市场的青睐，岷县也因此被中国农学会、中国特产之乡推荐暨宣传活动组委会授予“千年药乡”和“中国当归之乡”[1]。当归适宜高寒凉爽气候，对水分要求严格，其生育期降水的年际变化波动较大是引发当归产量不稳定的原因之一。本文选取2005—2021 年降水资料和当归生长发育及产量统计数据，分析降水变化对当归生长的影响，为当归种植提供理论依据。

1 资料与方法

选用岷县农业农村局2005—2021 年岷县当归生长期及产量数据资料，包括当归的三叶一心期生长高度、可收期生长高度、三叶一心期密度、可收期密度、主根长、主根粗、单株根鲜质量、单株根干质量和理论产量；降水量等气象观测数据选取岷县气象观测站2005 年1 月1 日至2021 年12 月1 日的气象观测资料。

品种、经济条件及气候条件等是影响岷县当归生长发育的主要因素，其中经济条件和品种的影响变化不大，但降水量等气候条件年际间波动较大，因此本文从气候角度出发，忽略社会经济和当归品种的影响，主要分析降水量变化，对岷县道地当归生长发育的影响，并阐明当归生长发育期及其产量与降水量的相关性。

2 结果与分析

2.1 当归生长发育期对气象条件的需求

当归原产于岷县、宕昌县一带的高山地区，其正常生长发育需要光、热、水、肥等多种因素的匹配。当归适宜冷凉湿润的气候条件，属于长日照植物，选种在海拔2 200～2 300 m 的坡地最为适宜。当归对水分条件要求严格，充足的降雨是实现高产的条件之一[2]。当归既不耐旱也不耐渍涝，水分不足会造成干旱危害，但土壤含水量过多，当归易生根腐病[3]。在不考虑光热等因素影响时，适宜的水分条件才能促进当归的良好生长。在非灌溉情况下，当归生长季降水量和时空分布会直接影响到当归生长发育和产量。

2005—2021 年，岷县道地当归普遍移栽期在4 月中旬，最早为3 月5 日（2021 年），最晚是4 月26日（2018 年），收获期普遍在10 月28 日左右，全生育期在185～219 d。当归不同生育期对水分的需求存在差异：播种到出苗期间对水分的需求较多；成药生长期植株较耐旱，需水量相对减少，以土壤含水量在25%左右为宜，超过40%易形成涝害引发根腐病，低于13%则出现旱情。可见，充足的降雨量是保证当归高产的重要条件，降水偏多要及时疏沟排水，特别是生长后期田间不能积水，否则会烂根死株。

2.2 降水变化对当归的影响

2.2.1 岷县降水量分布及变化特征

通过对2005—2021 年岷县年降水量特征进行分析可知，岷县年平均降水量为607.3 mm；降水时空分布不均，4—10 月降水量较为集中，占全年总降水量的94.2%，其中5—9 月各月平均降水量均在80.0 mm 以上，以7 月降水最多，月平均达到110.7 mm，其次是8 月，月平均降水量为106.1 mm。6—9 月是当归旺盛生长期，岷县多降水期的分布与当归生长发育阶段基本保持一致。

岷县2005—2021 年降水量及当归生育期降水量变化如图1 所示，2005—2021 年的17 年期间，岷县年降水量在历年平均值以下的有8 年，其中年降水量在500.0 mm 以下的有3 个年份，最少的2009 年为447.2 mm；年降水量在历年平均值以上的有9 个年份，其中有3 个年份年降水量达700.0 mm 以上，最多年份为2020 年（809.1 mm）；从整体来看，岷县2005—2021 年中降水量的年际变化波动幅度较大，总体上呈现出增多的趋势，气候倾向率为57.118 mm/10 a。当归种植适宜的年降水量为500.0～650.0 mm，2005—2021 年中岷县年降水量与当归对降水需求相匹配的有8 年；2009 年、2011 年和2021 年降水量相对偏少，其中2009 年偏少较多；降水量偏多的有6 个年份，其中2012 年、2013 年、2018—2020 年的年降水量均在690.0 mm 以上，2020 年偏多最多。由此可见，2005—2021 年中岷县年降水量与当归所需年降水量相适宜的年份达到47.1%，略有波动的年份占11.8%，偏少年份占11.8%，偏多年份占29.4%。

图1 2005—2021 年岷县降水量及当归生育期降水量变化

2005—2021 年，岷县当归成药生长期（4—10 月）平均降水量为550.2 mm，与年降水量的变化趋势一致，并呈现出逐年增多现象，气候倾向率为41.591 mm/10 a。与年降水量的波动变化相比，2005—2021 年当归成药生育期降水量偏少年份多2 个年份，其他年份均与年降水量表现出一致；同时当归生育期降水量最多达到748.6 mm，也出现在2020 年。

2.2.2 降水变化与当归生长发育期变化的关系

当归喜阴湿气候，当归成药生长期降水充足对当归生长有利，而降水偏少或降水不均、高温干旱极易使土壤失墒加快，不利于当归生长；若当归生长后期降水过多、土壤湿度过大，也会对当归的生长造成不利影响[4]。2005—2021 年，结合岷县当归各个生育期降水量（见图2），分析当归三叶一心期生长高度、可收期生长高度、三叶一心期密度、可收期密度均与其生育期的降水量的相关性可知，降水量与其均呈正相关关系（见表1），其中三叶期密度和可收期密度的相关性显著。

表1 2005—2021 年岷县当归不同生育期生长状况与降水量的相关性

图2 2005—2021 年岷县当归不同生育期降水状况

2.2.3 降水量变化对当归产量的影响

2005—2021 年，岷县当归理论667 m2产量平均为228.63 kg，667 m2理论产量的最大值出现在2020年，为509.90 kg，最小值出现在2010 年，为110.90 kg，最大值与最小值相差399.00 kg（见图3）。这主要是2010 年岷县当归移栽到出苗期降水偏少，当归出苗时苗情较不理想，出苗到七叶一心期正值党归需水临界期，岷县降水前期偏少，后期偏多，降水量分配不均匀，对当归的生长发育造成了一定的不利影响，七叶一心期到收获期，岷县降水偏多，整体上岷县当归在2010 年从出苗到收获，热量、水分和光照条件的配置不理想，和往年相比属于平均偏下产量年景[5]。2020 年，当归全生育期203 d，较历年平均值增加6 d，全生育期降水量高达748.6 mm，与历年相比偏多198.4 mm，期间出现了20 次10.0 mm 以上的降水过程，而且降水分布呈现出开始少后期多的现象，符合当归生长对水分的需求。

图3 2005—2021 年岷县当归理论产量及生育期降水量

分析岷县2005—2021 年期间当归理论产量与生长期降水量的相关系数（见表2）可知，当归单株根鲜质量、单株根干质量、理论产量与生育期降水量具有正相关关系，其中单株根干质量、理论产量与生育期降水量的相关性显著，说明当归的单株根鲜质量、单株根干质量、理论产量与降水量的关系密切，降水量是岷县当归单株根鲜质量、干质量及理论产量的主要限制因子。7 月中旬岷县当归普遍出现六叶，7 月下旬陆续进入七叶生长期，当归对水分的需求最大，此时也是当归生长的水分敏感期，降水量对当归根茎的膨大和产量的形成具有很大的影响[6]。

表2 2005—2021 年岷县当归产量与降水量的相关性

4 结论与讨论

1）当归性喜高寒凉爽和湿润的环境，光、热、水是影响道地当归生长发育的主要影响因素之一。岷县正常年份降水量可以满足当归生长发育需求，2005—2021 年岷县年降水量呈现出增多趋势，当归生育期降水量也趋于增多，气候倾向率分别为57.118 mm/10 a和41.591 mm/10 a。

2）降水量变化对岷县道地当归生长发育和产量形成有着不同程度的影响。2005—2021 年当归三叶一心期生长高度、可收期生长高度、三叶一心期密度、可收期密度均于其生育期的降水量呈正相关；当归单株根鲜质量、单株根干质量和理论产量与生育期降水量具有正相关。

3）当归移栽至苗期需水较少，主要靠土壤底墒，随着当归的生长，其对水分的需求逐渐增加，到结实后期需水又减少。在降水异常的年份，降水偏少较降水偏多对当归的生长发育和产量形成的影响明显。随着岷县年降水量和当归生育期降水量的逐渐增多，应充分利用当地气候资源开展当归科学种植，在干旱期间抓住有利时机开展人工增雨等作业，缓解干旱影响，提高当归产量和品质。