茉莉花盛花期与温度关系研究
2023-01-10李金梅侯彦林侯显达刘书田贾书刚潘桂颖王铄今
李金梅,侯彦林,侯显达,刘书田,贾书刚,潘桂颖,王铄今*
(1.南宁师范大学广西地标作物大数据工程技术研究中心,广西 南宁 530001;2.南宁师范大学北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室,广西 南宁 530001;3.南宁师范大学广西地表过程与智能模拟重点实验室,广西 南宁 530001;4.南宁师范大学地理科学与规划学院,广西 南宁 530001)
茉莉(Jasminum sambac)属木樨科(Oleaceae)、素馨属直立或攀缘灌木,又名茉莉花、茶叶花、叶子花等,原产于印度、巴基斯坦等地,约西汉时期传入中国,至今有2 000年左右的栽培历史[1]。中国有4个茉莉花产区,分别为广西横州市、四川犍为县、福建福州市和云南元江县,其中横州市茉莉花产量占全球的60%和中国的80%[2],具有百年以上的栽培历史,当前栽培面积近10万亩(1亩=1/15 hm2),茉莉花产业链年产值近200亿元。
春季气温达到19℃时茉莉花叶芽开始萌动,25℃以上现蕾,最适开花温度是35℃~37℃,而38℃~40℃的高温会抑制花芽发育[3-5]。较高温度处理(昼温30℃、夜温25℃)比较低温度处理(昼温20℃、夜温15℃)提前1周开花,且现蕾量增加25%[6]。7—9月属温州市高温多雨季节,月平均气温28℃左右,最适合茉莉的花芽分化和花蕾生长[5]。茉莉花属阳性短日照植物[7]。高温时适当遮阴有利于高产[8-9]。光照度强比光照度弱条件下茉莉授粉率高[10]。侯彦林等[11]研究认为:世界茉莉花高产产地位于低纬度地区,中国茉莉花的高产产地位于华南和四川盆地;茉莉花产地中产量高的主要原因是花期时间长;适宜茉莉花开花的气象条件是日均温度>19.5℃、月降水量>278 mm、太阳日辐射总量>12 MJ/m2。
文中对广西横州茉莉花盛花期最佳温度进行定量分析,确定盛花期和花期最佳温度指标,以期为茉莉花高产栽培提供气象条件决策依据和田间微气象条件调控标准。
1 材料与方法
1.1 数据来源
1.1.1 横州茉莉花每日单产数据。测定一位农户2 101.05 m2地块连续3年(2018—2020年)每日茉莉花采花量(表1)。可以看出,3年茉莉花每日单产平均为5.31 kg/667 m2;5—9月单产相对高;4月单产逐渐增加,而10月单产逐渐减少。
表1 横州茉莉花2018—2020年每日单产 kg/667 m2
1.1.2 横州气象数据。横州气象数据来源于《中国气象科学数据共享服务网》(http://cdc.nmic.cn)的横州逐日气象数据,包括日最低温度、平均温度、最高温度。
1.2 模型建立方法
采用统计分析方法建模,包括一元线性或非线性回归、多元线性回归;使用Excel进行数据分析和建模。
2 结果与分析
2.1 基于横州月平均温度的解析
表2为横州1990—2019年的月平均温度数据,可以看出,5—9月的月平均温度的平均值都超过25℃,月平均温度的最低值也接近25℃,说明25℃是盛花期最低温度下限,后文将确认25℃以上是茉莉花盛花期的温度下限;而4月月平均温度的最高值超过25℃,说明4月处于盛开期的初期;同理10月月平均温度的最高值也超过25℃,说明10月为盛开期的末期,4月和10月月平均温度都低于25℃,这2个月不是茉莉花盛开期。实地调查表明:横州茉莉花盛花期是每年5—9月,遇到温度高的年份,4月末和10月初也可盛开。
表2 1990—2019年横州月平均温度数据 ℃
2.2 基于横州4—5月和9—10月5日移动平均温度的解析
表3为1990—2019年30年间每年4—5月和9—10月的连续5日移动平均温度。实地调查表明,每年4月和10月温度高时,开花多。可以看出,5月1日到10月5日期间的5日移动平均温度都在25℃以上,说明连续5日移动温度稳定通过25℃以上为盛花期,按月计算为5—9月5个月时间,而5月前和9月后整体上不是盛花期。
表3 1990—2019年横州茉莉花盛花期5日移动平均温度 ℃
2.3 基于横州4月1日到10月31日的日平均温度解析
结合图1和图2可以看出:①1990—2019年30年间4月29日的日平均温度首次超过25℃;②5—9月日平均温度最低只出现在5月4日,为24.9℃,这5个月间日平均温度超过25℃的比例接近100%;③10月5日日平均温度低于25℃;④4月5日日平均温度的平均为23.1℃,4月5日日平均温度的平均值超过25℃天数的比例为6.7%;⑤10月5日日平均温度的平均值为23.6℃,10月5日日平均温度超过25℃天数的比例为16.1%。由此可以推测:横州茉莉花盛花期为4月29日到10月4日,合计159 d;期间日平均温度超过25℃天数的比例为100%,这一结果与农户采花日期完全吻合。
图1 1990—2019年横州茉莉花花期每日平均温度
图2 横州茉莉花花期每日平均温度超过25℃的百分比
2.4 其他研究结果
基于横州5—9月5个月时间为盛花期的实际情况,统计5月和9月温度,结果表明:5月日最低温度中最低值为21.5℃、平均值为23.2℃、最高值为24.9℃,由此确定5月最低温度21.5℃为盛花期温度下限;9月日最低温度的最低值为21.6℃、平均值为23.4℃、最高值为25.2℃,由此确定9月最低温度21.6℃为盛花期温度下限。综上认为,21.5℃为茉莉花盛花期下限温度。
由于4月和10月为临界盛花期,研究结果表明:4月日最低温度最低为16.5℃,当最低温度5日均值≥20℃时进入花期;10月每日最低温度的最低值为17.2℃,当最低温度5日均值≤20℃时花期结束。
3 讨论
以往对茉莉花盛花期的研究结果显示:19℃时叶芽萌动,25℃以上现蕾,最适开花温度是35℃~37℃[3-5,11],最适温度为月平均气温28℃左右[5]。
文中通过对横州月温度、4—5月和9—10月连续5日平均温度、4月1日到10月31日每日平均温度以及4—10月每日最低温度等气象指标与盛花期以及花期关系的定量解析,确定了横州市茉莉花适宜开花的区域气象条件,即当最低温度5日均值≥20℃时进入花期、当最低温度5日均值≥25℃时进入盛花期、当最低温度5日均值≤25℃时盛花期结束、当最低温度5日均值≤20℃时花期结束,这与以往研究结果基本一致。文中利用茉莉花产量实测数据和盛花期时间调研结果作为标定,定量确定花期和盛花期最佳温度,为茉莉花产量预报提供了定量化模型和参数。
4 结论
横州市茉莉花盛花期与温度关系的定量研究结果表明:4月每日平均温度≥20℃时,进入茉莉花花期,≥25℃时,进入盛花期;10月每日平均温度低于25℃时,盛花期结束,低于20℃时,花期结束。