‘碧玉’萝卜大田种植农业气象指标及适播期研究

2022-07-09 05:19王孜瑄刘新生
农学学报 2022年5期
关键词:渭城营养生长种植区

刘 艳,刘 帆,王孜瑄,赵 翔,刘新生

(1咸阳市气象局,陕西咸阳 712000;2陕西省气象局秦岭和黄土高原生态环境气象重点实验室,西安 710014;3咸阳市秦都区气象局,陕西咸阳 712000)

0 引言

萝卜,十字花科草本植物,是中国传统蔬菜之一,在世界各地均有种植[1]。萝卜属于种子春化型植物,指处于萌动时期的种子可以感受到低温的诱导而完成春化作用,而没有经过春化处理的萝卜种子,不会出现先期抽薹和开花的现象[2],本研究暂不考虑萝卜抽薹开花现象。

适宜播种期是确定合理种植方案、充分利用气候资源提高作物产量和品质的前提。前人在适宜播种期方面的研究较多,也取得了一定的成果。如杨松等[3]通过研究向日葵适宜播种农业气象指标确定了河套灌区适宜播种范围。左晋等[4]研究了贵州省春大白菜晚秋及早春适宜播期。薜昌颖等[5]在不考虑水分因子条件下,利用ORYZA2000 模型确定了北京地区‘旱稻297’的适宜播种期。段里成等[6]通过分期播种试验研究了江西省双季早稻直播适宜播种期并分析了不同播期对产量的影响。成光金等[7]通过统计日照地区≥0℃·d的有效积温,分区域确定了冬小麦适播期。林建新等[8]研究了超甜玉米‘闽甜107’在福建春播和秋播的适宜播种期。董磊等[9]分析了咸阳春甘蓝适宜播种期。肖玮钰等[10]分析了湖北省夏玉米适播期。任瑞玉等[11]分析了4个糜子主栽品种在甘肃会宁的适播期分析。国内外萝卜的研究主要集中在春化处理[12-16]、肉质根生理[17-19]、产业现状[20-21]、品种选育[22-23]等方面。

咸阳地处陕西关中平原腹地,属于暖温带大陆性季风气候,四季分明[24],受地形影响,北部年平均气温10.7℃,降水量567.7 mm,日照时数2184.8 h;南部年平均气温13.7℃,降水量530.9 mm,日照时数1956.5 h,南北气候差异较大。开展‘碧玉’萝卜在咸阳地区适宜播种期及农业气象指标研究是为各地有效衔接茬口、充分利用自然气候资源,优质高效栽培蔬菜提供理论依据。

1 种植区概况及资料方法

1.1 种植区对比

咸阳南北2个田块具体种植区概况见表1。

表1 大田种植区概况

1.2 品种及播种方式

2个田块均种植‘碧玉’萝卜,该品种耐寒性强,白皮肉质根,根皮光滑,味道鲜美,品质佳,裂根少。一般单根重350~750 g,产量达52500~75000 kg/hm2,露地直播营养生长期为60~90天。

播种方式为宽窄行直播,宽行距60 cm,窄行距30 cm,株距20 cm。

1.3 观测的项目及标准

2 个种植区均采用自动气象站观测数据,每小时观测一次,日平均采用24 次观测平均值;日最高采用当日出现的最大值,日最低采用当日出现的最小值。日照时数和日降水量为当日24次观测累计值。

气象观测项目:日平均气温(℃)、日最高气温(℃)、日最低气温(℃)、日平均相对湿度(%)、日降水量(mm)、日平均地表温度(℃)、日最高地表温度(℃)、日最低地表温度(℃)、日照时数(h)。

2 结果与分析

2.1 不同大田种植区萝卜生长发育气候概况

旬邑种植区:6月21日播种,9月1日采收;

表2 萝卜生育期观测及标准

渭城种植区:8月11日播种,11月11日采收。

整个生长阶段无明显气象灾害出现,气候条件较适宜萝卜生长,2个种植区具体气象条件如表3所示。

表3 不同种植区萝卜生育期气象条件

2.2 不同种植区萝卜生育期数据对比分析

根据气候相似原理,通过对旬邑2020年6月21日至9 月1 日数据和渭城2020 年8 月11 日—11 月11 日的各气象观测要素对比分析:播种—发芽、发芽—幼苗2 个生育期的渭城日平均气温≥25.0℃的数据剔除,得到新的数据序列,对其新的数据系统进行统计发现:2个试验点完成从播种—发芽、发芽—幼苗生育期的天数正好相同(表4);幼苗—肉质根膨大前期旬邑试验点生育天数为15 天,如果将渭城日平均相对湿度≤47%的数据剔除,此时得到两个试验点生育天数均为15 天(表4);肉质根膨大期—采收期旬邑试验点生育天数为31 天,如果将渭城试验点的日平均气温≤11.0℃的数据剔除,此时得到渭城试验点生育天数为33天,本研究采收期的确定是以80%以上单株肉质根重量达到500 g以上时,按市场价格随时采收,因此旬邑与渭城的采收时间相差2天在合理范围内。

表4 不同种植区萝卜生育期数据对比 d

综上所述,大田生产中,日平均气温和日平均相对湿度是影响萝卜营养生长阶段的主要农业气象指标。当日平均气温在11.1~24.9℃之间,适宜萝卜营养生长,当日平均气温≤11.0℃或≥25.0℃时抑制萝卜营养生长。当日平均相对湿度>47%时,适宜萝卜营养生长;日平均相对湿度≤47%时,抑制萝卜营养生长。

统计分析咸阳1991—2020 年咸阳市12 个区县的日平均气温和日地表温度数据发现,日地表温度比日平均气温偏高2.3℃。因此日平均气温>12℃适宜萝卜生长与潘长明[25]研究的太白高山地区萝卜的安全播种期应在地表土壤温度稳定达到12℃以上保持一致。

2.3 ‘碧玉’萝卜在咸阳地区适宜播种期确定

根据上述分析,日平均气温和日平均相对湿度是影响萝卜营养生长阶段的主要农业气象指标,统计咸阳12个县(区、市)1991—2020年(30年)的逐日平均气温、逐日平均相对湿度,筛选日平均气温满足11.1~24.9℃且日平均相对湿度>47%的日期(表5),以旬邑萝卜大田实际生长天数70天来推算咸阳各县(区、市)萝卜的适播期。

表5 咸阳各县萝卜适宜生育期

按照萝卜最短生育期70天计算,图1表明咸阳市北部长武、旬邑、淳化的萝卜最适播种期在4 月14 日—8月5日;彬州、永寿的最适播种期为4月4日—5月16 日和7 月28 日—8 月12 日;由于彬州和永寿7 月分别有13天和3天超过25℃的高温天气,抑制了萝卜生长,因此,若彬州5月10日—8月1日种植萝卜,生长期将延长至83 天,永寿5 月17 日—7 月27 日种植萝卜,生长期将延长至72 天。南部县区(渭城、三原、兴平、乾县、武功、泾阳、礼泉)的最适播种期在3月17日—4月13日和8月15日—8月24日。

图1 咸阳各县‘碧玉’萝卜的适播期

2.4 ‘碧玉’萝卜在咸阳最早播种期精细化区划图制作

采用地理统计方法建立各地萝卜最早播种日序与台站地理信息(经度、纬度、海拔高度、坡度)的空间分析模式,利用GIS 空间插值推算出30 m×30 m 网格上的最早播种日序,从而满足咸阳地区萝卜最早播种期精细化区划的需求,具体区划如图2。从图2中可以看出‘碧玉’萝卜在咸阳南部最早与北部最早播种日期相差46天。‘碧玉’萝卜最早播种日序与地理要素(经度、纬度、高度、坡度、坡向)之间的空间分析模式见表6,最早播种日序与海拔高度有明显相关性(P<0.01)。

图2 碧玉萝卜最早播种日期精细化区划图

表6 ‘碧玉’萝卜最早播种日序空间分析模式

3 结论与讨论

播期影响萝卜的发育速率,改变生育期各阶段的长短和所处的季节时段,进而对萝卜生育期、温光资源利用及产量有较大影响。本研究表明:(1)日平均气温和日平均相对湿度是影响萝卜营养生长阶段的主要农业气象指标;(2)萝卜最适生长的日平均气温为11.1~24.9℃、日平均相对湿度>47%;(3)咸阳市北部长武、旬邑、淳化的萝卜最适播种期在4 月14 日—8 月5 日;彬州、永寿的最适播种期为4月4日—5月16日和7月28 日—8 月12 日。(4)南部县区(渭城、三原、兴平、乾县、武功、泾阳、礼泉)的最适播种期在3月17日—4月13日和8月15日—8月24日。在这个时间段播种,萝卜的生育期最短70天,能够有效利用气候资源。‘碧玉’萝卜在咸阳地区的最早播种日序与海拔高度具有极显著的相关性(P<0.01);随着海拔的升高,萝卜的最早播种期推迟。

本研究在咸阳南部和北部开展了大田生产,从气象分析角度讨论了萝卜最适播种期,而萝卜适宜生育期还与萝卜的品种、土壤环境等因素有关,后期还需进一步研究。

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