长清地区油用牡丹气象服务探索

史春彦

济南市长清区气象局，山东长清 250399

油用牡丹是一种灌木植物，也是一种新兴的木本油料作物，具备“三高一低”的特点：高产出、高含油率、高品质、低成本，所榨取的牡丹油被称为“液体黄金”[1]。同时，油用牡丹具有耐旱耐贫瘠，适合荒山绿化造林、林下种植、一年种多年收的特点。2015年国务院办公厅印发了《关于加快木本油料产业的发展意见》，提出到2020年建成800个油茶、核桃、油用牡丹等木本油料重点区县，木本油料树种种植面积从现在的800万hm2发展到1 333万 hm2，产出木本食用油150万t左右。

山东油料生产在全国占据重要地位，种植面积、产量及油产量均居全国前列，加工和出口能力较强。关于油用牡丹种植技术、油用牡丹与气象方面的研究成果有很多，为油用牡丹种植的进一步研究打下了坚实的基础[2-5]。张翠英等[6]研究指出，菏泽市的农业气象灾害较轻，对油用牡丹的影响较小。唐轶等[7]分析指出，宜宾市气候条件满足油用牡丹生长需求，但存在暴雨洪涝、秋季连阴雨等气象灾害，影响了油用牡丹的生长和产量的形成。范莉等[8]研究表明，重庆大部分地区适宜种植油用牡丹，次适宜区集中在长江河谷及其以北地区。

由于地理位置的差异，气候条件差别较大，不同地区油用牡丹生产发育的不同阶段天气特点不同，各地油用牡丹生产中遇到的灾害性天气、病虫害的发生等都有不同的规律。针对济南市长清山区油用牡丹生产的农业气象服务，从植株萌芽直至产籽采收的周年气象服务技术尚属空白。因此，拟在前人研究的基础上，基于乡镇区域站气象资料，进行油用牡丹气象灾情指标研究，适时开展农业气象服务，旨在为广大种植农户趋利避害，合理安排农业生产和促进增产增收提供科学依据。

1 长清地区油用牡丹的种植现状

近年来，长清区特色农业呈现出良好的发展势头，以打造现代特色农业园区为方向，积极推进产业化、标准化、品牌化生产，稳步提升农产品质量，农业综合生产能力显著提高，现代特色农业已成为长清区的一张闪亮名片。

长清区将具有代表性的油用牡丹这一特色农业作为突破口，自2013年开始引进和发展油用牡丹。目前，双泉镇30多个行政村种植了油用牡丹，种植总面积达600 hm2，油用牡丹产籽0.3~0.4 t/667 m2，平均收入0.9万~1.2万元/667 m2左右，经济效益非常突出。但是，由于油用牡丹是一项比较新的产业，种植过程中对气象条件的研究相对较少，气候资源的利用仍处于探索阶段，气象条件运用得合理与否直接关系着油用牡丹的质量和产量，最终影响经济效益。根据当地特色农业发展的需求，有针对性地开展特色农业气象服务技术的研究日益迫切。由于不同作物生长特点和对气象条件需求的差异，服务产品的需求也是不一样的。

2 油用牡丹的主要农业气象灾害

影响油用牡丹生长发育的气象灾害主要有：低温冷害、连阴雨、高温热害、涝灾等。

倒春寒：春季气温偏低，致使油用牡丹发育期明显推迟，花蕾受冷空气影响出现萎缩，影响严重时，油用牡丹甚至会停止发育。

寡照：油用牡丹喜光、稍耐阴，开花过程中需要的光照时数为10～12 h。尤其在开花初期和中期，光照不足8 h，花蕾会停止发育出现萎缩，导致叶片停止生长。

连阴雨天气：油用牡丹为肉质根，稍能耐旱，但怕长期积水。遭遇连阴雨天气时，须及时排出田间积水。土壤湿润有利于油用牡丹生长。油用牡丹花期如遇较大降水会影响其授粉，甚至影响结实。夏季雨水较多、较大，易造成油用牡丹田间积水，造成叶斑病发病严重。

高温热害：油用牡丹是喜阳光、稍耐阴的长日照作物，在无遮阴和通风良好的林下长势良好。高温天气导致油用牡丹生殖器官发育不良、光合作用受阻，造成生育期缩短、结实率降低，甚至会影响种子的产量和品质。

3 长清地区油用牡丹生长状况的分析及其指标的建立

3.1 生长状况分析

长清区2018—2020年油用牡丹春季生长期平均≥0℃积温为356.5℃·d，较常年同期偏多85.6℃·d；平均降水量29.8 mm，较常年偏少2.6 mm；平均累计日照时数420.6 h，较常年同期偏多41.5 h。2018年1、2月平均气温较常年偏高，尤其是2月上旬平均气温3.8℃，较常年偏高2.1℃，下旬平均气温4.6℃，较常年偏高1.6℃；2019、2020年2、3月平均气温较常年偏高，降水适宜、光照充足，促使油用牡丹提前出现萌动膨大。

3.1.1 花期油用牡丹生长周期中，将小、大风铃期，圆桃透色期和开花期归为花期。小风铃期对低温敏感，若遇0℃以下低温时，易遭冻害而不开花，花蕾停止生长而发育不良，出现只长雄、雌蕊而无花瓣的异常现象[9]。期间，2018年≥0℃积温592.5℃·d，较常年同期偏多32.0℃·d；2019年≥0℃积温608℃·d，较常年同期偏多47.5℃·d；2020年≥0℃积温598.6℃·d，较常年同期偏多38.1℃·d。2018年降水量80.3 mm，较常年同期偏多39.8 mm；2019年降水量为78.3 mm，较常年同期偏多37.8 mm；2020年降水量为35.6 mm，较常年同期偏少4.9 mm。3年累计日照时数分别为348.6 h、376.8 h、331.5 h，较常年同期偏多23.1 h、51.3 h、6.0 h。

近3年的春季气温回温较快，2018—2020年3月下旬平均气温较常年分别偏高3.7℃、4.6℃、3.2℃。花蕾直径在1.5~2.0 mm之间，利于新枝的生长。2018年4月上旬气温偏低，平均气温较常年偏低1.5℃，中旬平均气温较常年偏低0.7℃。气温偏低，油用牡丹生长缓慢，影响花期，2018年开花较常年推迟1周。4月中下旬，气温稳定在16℃～23℃，花蕾泛暄绽开，到花瓣凋谢，被称为“开花期”。在此期间，常出现气温回暖现象，最高气温达25℃，使得油用牡丹花蕾开放加快。4月中旬气温逐渐回升，下旬平均气温较常年偏高3.5℃，降水较为集中，油用牡丹花开放很快。在此期间，降水较为充足、光照较适宜，气象条件对油用牡丹生长发育有利。由于气温偏高，牡丹开花时间缩短了近4 d，较常年的11 d缩短至7 d左右。

春季降水相对较少，对油用牡丹的花期早、晚影响不大，但花期前后的降水量大小对其开花有一定影响。初花前后的阴天、小雨天气，对油用牡丹开花有利，但较大降水量会使花蕾受到侵袭，导致油用牡丹花提前败落。4月降水相对偏多，降水过程集中、降水日数较少，对油用牡丹的开花影响不大。

4月中下旬，油用牡丹进入花期，花期间的降水对其授粉不利，同时干旱也会对开花造成不利影响。根据油用牡丹种植基地土壤水分自动站的相对湿度得知：2018、2019年4月有1~2 d降水超过30.0 mm，土壤10~50 cm层的墒情得到增加，土壤相对湿度保持在75%以上，整个农田的土壤墒情较好；2018、2019年4月上旬墒情较为稳定，对油用牡丹后期开花十分有利。4月中下旬的花期没有连阴雨天气出现，对油用牡丹的授粉较为有利。

油用牡丹开花期累计日照时数2018年 为173.5 h、2019年 为167.5 h、2020年为182.6 h，分别较常年同期偏多21.7、15.7、30.8 h，期间4月中下旬日照时数均高于常年值，充足的光照对油用牡丹的开花质量有利。

3.1.2 芽分化期5月上旬，油用牡丹花凋谢后，叶片增大、增厚，颜色加深，呈现绿色或深绿色。在此阶段，营养积累相对变慢。期间≥0℃平均积温4 203.5℃·d，较常年同期偏高162.5℃·d；平均降水量420.5 mm，较常年同期偏少120.5 mm；累计平均日照时数1 450.8 h，较常年同期偏多62.5 h。气温偏高、日照充足，对油用牡丹后期生长有利。由于油用牡丹为肉质根，耐旱性好，利于干物质积累，对种子成熟较为有利。

牡丹籽生长期为100 d左右，当油用牡丹的蓇葖果由绿转为蟹黄色时，便可进入采摘期。油用牡丹种子成熟时为咖啡色，老熟时呈现黑色，成熟后的适时采收，出苗率高。采摘下的油用牡丹种子置放于室内，促使种子在壳内后熟，时常进行翻动避免发热，果实开裂后种子便脱出。切忌将油用牡丹种子置于阳光下暴晒干，易造成种子后期发芽受阻。

长清地区油用牡丹种子在7月下旬至8月上旬进入成熟期。由于油用牡丹花期存在早晚的差异，种子成熟也有早晚，分批、适时采摘利于提高采籽质量和提高产量。8月初，长清油用牡丹的果荚由绿色变为黄色，当呈现蟹黄色时进入适宜的采摘期。

在芽分化期，2018—2020年≥0.1 mm的雨日数分别为40.0、46.0、29.0 d，分别比常年偏多2.0 d、偏多8.0 d、偏少9.0 d。期间，气温偏高、光照充足、降水适宜，利于牡丹种子采收，且出油率高、油质好。

在此期间，土壤水分自动站5—8月10～50 cm层的土壤相对湿度除2019年5月下旬至6月中旬降水偏少，土壤相对湿度略偏低外，其余年份此时段降水偏多，2018年7月中旬降水较往年同期偏多，土壤墒情较好，对油用牡丹生长比较有利，利于油用牡丹籽的成熟品质。8月中旬，油用牡丹花芽分化加快，9月上旬至10月中旬花芽完成分化。

3.1.3 休眠期休眠是一种相对现象，并不是绝对停止一切生命活动，它是植物发育中的一个周期性时期，是植物在进化中形成的一种对环境条件和季节性气候变化的生物学适应[10]。牡丹具有典型的深休眠现象，油用牡丹在深秋后以休眠状态进入低温的冬季[11]。

油用牡丹休眠前期气象条件，≥0℃积温平均326.0℃·d，较常年同期偏高25.6℃·d；降水量78.5 mm，较常年同期偏多45.0 mm；累计日照时数125.5 h，较常年同期偏少72.5 h。在此期间，阴雨日数相对较多，≥0.1 m的雨日数：2018年14.0 d，比常年偏多6.0 d；2019年12.0 d，比常年偏多4.0 d；2020年4.5 d，比去年偏少3.5 d。整个气象条件对油用牡丹的后期生长和休眠比较有利。11月上旬，油用牡丹植株停止生长，进入相对休眠期，翌年2月中旬开始萌动生长。由此建立油用牡丹生长发育农业气象指标（表1）。

表1 油用牡丹生长发育农业气象指标

3.2 建立农业气象灾害指标

农业气象灾害指标见表2～表4。

表2 油用牡丹低温冷害指标

表3 油用牡丹连阴雨受害指标

表4 油用牡丹生长发育农业气象指标

4 应对措施

4.1 保障措施

4.1.1 成立特色农业服务专家团队组建长清特色农业服务专家团队，邀请当地相关农业技术人员，不定期组织农业气象服务会商，并联合制作发布农业气象灾害预警预报与生产建议，有针对性地对油用牡丹生长发育期关键时期发布“特色农业气象服务专报”。

4.1.2 农业气象服务调查（1）调查任务：在春季生长季，每月进行1次农情调查，在农业生产关键期、气象灾害影响期、病虫害猖獗期，可根据实际情况增加调查次数。同时，进行本地农情田间调查和农情、病虫害资料收集，并填写农业气象调查表。

（2）调查内容：调查对象包括特色农业种植基地、直通式服务对象等。调查内容：特色农作物生育期、生育状况；主要病虫害发生面积和危害情况；农业气象灾害发生面积和危害情况；特色农作物生产、收获、晾晒进度；作物种植面积和品种；特色农业区域分布、种植规模、服务需求等。

4.1.3 深度参与农业保险理赔积极开展灾害调查分析， 农业灾情出现后，及时为种植基地和农户的农业保险理赔出具气象证明， 帮助他们减少灾情造成的经济损失。

4.1.4 适时开展人工影响天气作业双泉镇地处山区，缺水严重，农作物保灌面积也较低。油用牡丹面临的气象灾害就是前期干旱。为积极应对，区气象台密切关注天气变化、及时监视天气雷达，利用双泉镇人影作业点增雨火箭适时开展人工增雨作业，以提高农田墒情。

4.2 开展农业气象服务

4.2.1 服务对象全区范围内油用牡丹种植企业、合作社、种植大户等经营主体的生产管理员、技术员、农户代表等。

4.2.2 农业气象服务重点工作（1）春季（3—5月）重点关注春季降水、气温、风对油用牡丹生长发育的影响。

（2）夏季（6—8月）重点关注持续高温、干旱、台风、洪涝、干热风等对特色农作物（油用牡丹）农业生产、收晒的影响。

（3）秋、冬季（9月—翌年2月）重点关注持续低温、连阴雨、强冷空气等对油用牡丹相对休眠期的影响。

（4）灾害性、转折性天气对油用牡丹的影响调查和评估服务。

（5）定期开展油用牡丹赏花花期专题气象服务、作物病虫发生发展防治的气象服务、油用牡丹关键生育期农业气象服务。

4.2.3 农业气象服务产品发布（1）发布渠道：政务专网、广播电视、新长清报社、气象短信平台、电子邮箱、微信群、微信订阅号、钉钉网（新型农民群）等。

（2）发布的具体内容和时间见表5。

5 讨论

针对长清区油用牡丹常见的主要农业气象灾害，建立长清区油用牡丹生长发育农业气象指标和农业气象灾害气象指标，并适时开展农业气象服务，为建设发展现代化特色农业提供气象依据和科学指导。