基于温度和降雨量分析四川茄果类蔬菜周年生产布局

张泽锦,梁 颖,王力明，唐 丽*， 吴传秀

(1. 四川省农业科学院园艺研究所/蔬菜种质与品种创新四川省重点实验室/农业农村部西南地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室, 成都 610066; 2. 四川省园艺作物技术推广总站，成都 610041)

茄果类蔬菜包括番茄、茄子和辣椒等蔬菜，是经济价值最高的蔬菜种类，在农业生产和人民生活中占有重要地位。2020年四川省蔬菜种植面积144×104hm2、产量4813×104t，面积和产量均居全国第五位，实现产值1955亿元，超过粮食和油料作物总产值之和，占农业总产值的41.6%，四川全年常年种植茄果类蔬菜20×104hm2以上，面积、产量居全省第2，仅次于叶菜类蔬菜，但总体效益超过了叶菜[1]。在全省蔬菜种植面积不可能大幅度扩大的情况下，提高其单产和效率，增加有效供应时段，对增强四川茄果类蔬菜周年供应能力，丰富人们的“菜篮子”，增加农民收入等具有十分重要的意义。

四川冬季低温寡日照、夏秋季高温多雨[2]，农户普遍采用传统的露地种植方式，导致了茄果类蔬菜生产水平较低，平均单产一直在1.6 t/667m2左右，生产季节和区域受限，淡旺季现象明显，季节性市场供应缺口较大，常年调入近200万t。蔬菜设施栽培因能对蔬菜生产微环境中的温度、空气湿度等环境因子进行一定程度的调控，使其微环境适应蔬菜的生长，所以设施蔬菜生产的复种指数达到3.5以上，设施大棚番茄、黄瓜单产约为同地区露地单产的1.2倍、1.3倍；投入产出比可达1:4.5。四川与北方省市不同，光热资源分布不均，呈现“南多北少”的特点，攀西地区日光照时间为日照时数达2800h左右，四川盆地日照时数只有1000h左右，光照时长的不同直接导致不同地区温度的差异较大。立足四川气候多样的现状，充分发挥设施的环境调控功能，进行生产区域布局，是实现茄果类蔬菜周年生产的关键。

文章利用中国气象数据网提供的共享数据，对四川省不同月份的最低温、均温、降雨量及与产量的相关性进行了分析，明确制约四川茄果类蔬菜周年生产的主要限制因子，并以此结果对四川省茄果类蔬菜周年生产进行了布局，为合理利用气候资源和设施发展茄果类蔬菜生产，建立茄果类蔬菜商品生产基地提供科学依据。

1 资料来源及数据分析

本研究气象资料来源于中国气象数据网，主要包括四川147个台站月观测数据，项目包括月平均气温、月最低气温、月均降水量，资料长度为1990～2020年。全省137个地区番茄、辣椒及茄子产量数据来源于近3年四川农业统计资料和调查资料。利用GraphPad Prism软件对茄果类蔬菜年均产量、年均降雨量、年均温度及年均空气相对湿度做主成分分析。

2 结果与分析

2.1 四川全年温度的变化特征

最低温度是限制植株存活和生长的重要指标[3]，近30年四川省全年最低气温分布如图1所示，川西高原最低温度低于四川盆地和川南、攀西地区；随着月份的推进，最低温度逐渐增高。冬季(12月至次年2月)最低气温出现在石渠，约为-20～-16℃，最低低温最高出现在攀枝花，为7.6～10.0℃。夏季(6～8月)最低气温出现在石渠，为2.1～3.3℃，最低低温最高出现在富顺，长宁等地，为22.0～23.5℃。冬季攀西地区平均最低温度在5～9℃，川西高原平均最低温度基本在0℃以下；早春(2～3月)川南泸州、自贡及宜宾等地最低温度约为7.1～11.6℃，略高于四川盆地其它地区。

图1 四川全年月平均最低温度的变化

从图2可以看出，全省冬季(12月至次年2月)攀西地区均温最高，攀枝花、米易等地月均温可达到11.7～17℃，川西北温度最低，石渠月均温在-8.9℃以下。夏季(6-8月)四川盆地最高气温出现在攀枝花、达川、渠县等地，温度为26.3～27.1℃，温度过高会乱植株细胞内稳态、损害植物细胞膜，抑制植物的正常生长[4]；但盆周山区气温低于平坝丘陵地区，年均温在4～12℃。攀西地区四季温暖，热量资源最为丰富；四川盆地四季分明，夏季炎热，冬季阴冷；川西高原夏季短暂凉爽，冬季漫长严寒，热量资源最差。

图2 四川全年月平均气温的变化

2.2 四川全年降雨量的分布特征

由图3可以看出，四川省年降水的总体分布特征是西少东多，高原少盆地多，盆周山区多盆中丘陵区少。四川1～3月和11～12月除雅安天全外，月降雨量均在50mm之内，4月，四川盆地降雨量逐渐增多大部分区域月降雨量在50～100mm，攀西地区和川西高原的降雨量仍然在50mm之下。5～9月全省进入雨季，特别是四川盆地、盆周山区，川南地区月平均降雨量基本都在150mm以上，最高降雨量出现在8月的峨眉山，月平均降雨量可达到400mm左右。该时段盆地占全年总雨量的70%以上。对盆地年降水整体分布来说，盆西多于盆东，盆周山区多于盆中丘陵区。川西北高原和攀西地区，干雨季分明，5～9月为雨季，雨季降水量集中，大部分地区雨季降水占全年总雨量的80%以上。

图3 四川全年月降雨量的变化

2.3 年均温和年均降雨量对四川茄果类蔬菜产量的影响

从图4可以看出，四川不同区域温度和降雨量有较大差异，番茄及茄子的产量与当地的年均温呈显著正相关关系，但是与年降雨量关系不显著。由此可见，年均温是制约我省茄果类蔬菜产量的主要因素。四川不同地区年均温差异较大，合理的利用我省不同地区较大的自然资源差异，进行茄果类生产区域布局是降低生产成本，提高产量的有效途径。

图4 茄果类蔬菜年均亩产和年均温及年降雨量主成分分析

2.4 四川茄果类蔬菜周年生产布局构建

茄果类蔬菜生长的最适温度20～25℃、相对湿度50%～65%。四川盆地夏秋季平均温度在25℃左右，月均降雨量基本都在150mm以上，相对湿度高于80%(图5)，一天中的高温+高湿的时段不利于茄果类蔬菜生产。此外，高温+高湿的气候条件更易导致茄果类蔬菜疫病、炭疽病等主要病害发生[5]。通过多年多点调查，夏秋栽培番茄疫病发病率50%以上，辣椒炭疽病发病率可高达70%，造成大幅度减产。除了温度外，作物微环境中的空气相对湿度对茄果类产量也有显著的影响。避雨栽培在番茄上的研究表明，避雨后能显著的降低植物生长微环境的空气相对湿度和减轻病害的发生[6]。因此，根据市场需求和气候特征，四川盆地夏秋和盆周高山夏季生产茄果类蔬菜可采用以降低植株群落湿度的设施避雨栽培技术。川南和四川盆地在春季则可以采用以保温为主的双模(单层大棚膜+地膜覆盖)塑大棚生产茄果类蔬菜，川南秋季采用避雨栽培模式生产。

图5 四川全年温湿度变化情况

攀西地区，虽然冬季月均温度能达到11～13℃，但是月均最低温度仅为5～9℃，对茄果类蔬菜生产仍然存在低温胁迫的风险。因此，攀西地区可采用主要以保温为主的三膜(双层大棚膜+地膜覆盖)或双模(单层大棚膜+地膜覆盖)塑大棚生产茄果类蔬菜。基于以上分析，构建了四川茄果类蔬菜周年生产布局(表1)。

表1 四川茄果类蔬菜周年生产模式

3 结论

四川生态多样，盆地夏无酷暑、冬无严寒，攀西冬春温光条件好，具有亚热带气候特点。川南早春回温快、夏秋雨水多。盆周山区夏季凉爽、降雨集中。结合茄果类蔬菜生长发育特性，在传统露地生产模式的基础上，充分发挥设施的环境调控功能，确定形成由春提早(川南、盆地)、夏避雨(盆地及盆周山区)、秋延后(川南)及越冬保温早熟栽培(攀西)4种生产模式，构建四川茄果类蔬菜周年生产格局。除了温度和降雨影响茄果类蔬菜产量之外，在实际生产过程中还应，还应该考虑蔬菜种植地的立地条件，土壤质地和营养条件、丘陵山区小气候和农户的种植习惯、栽培技术及交通条件等环节，这些同样是影响茄果类蔬菜产量、品质及销售的重要因素，在未来的研究和应用中应加以考虑。