2019年度异常气象条件对油菜生育期及产量的影响
2023-08-30吴兴
吴兴
摘要 为研究气象条件对油菜生长发育的影响,更好地指导油菜生产,本文利用龙游国家农试站多年油菜实测和气象资料,对比分析2019年度油菜全生育期气象条件及其对产量的影响。结果表明,龙游县2019年度油菜全生育期总体气候起伏较大,温高光足的气象条件对油菜生长比较有利,但气象灾害较往年相比偏重,遭遇了秋冬连旱、春季强对流等气象灾害。秋季气温异常偏高,雨量、雨日均破历史最少纪录,出现了中度到重度旱情,土壤墒情差,影响油菜播种;冬季气温破历史最高纪录,现蕾至开花期明显提前,现蕾抽薹期异常提前21~26 d;春季冷暖气流活跃,多阴雨天气,对油菜生长有一定的影响。龙游县2019年度油菜总产量为近10年最高,绿熟期平均一次分枝数、荚果数达近10年最多,平均生长高度为近10年来第3高,千粒重达近10年最高。
关键词 油菜;气象条件;生育期;产量;龙游县
中图分类号 S565.4 文献标识码 A
文章编号 1007-7731(2023)14-0138-05
浙江省龙游县属亚热带季风气候区,县域内常年油菜种植面积6 666.7 hm2左右[1]。境内地势南北高、中部低,四季分明、气温暖和、雨量充沛、光照充足、无霜期长。春季回暖早,但冷空气活动频繁;夏季雨热同季,梅汛期雨量集中,出梅后高温干旱;秋季少雨水,经常出现夏秋连旱或秋冬连旱;冬季降温快,有冰冻和降雪。年平均相对湿度在70%~85%。年日照时数1 777.9 h,是可照时数的40%,与国内同纬度的内陆省份相比属日照偏多地区。油菜产量除受品种、种植方式、培育管理的影响外,气象条件是影响油菜生长发育的重要因子[2-4]。截至目前,气候变化与油菜生产的关系已有很多的相关报道[5-8]。本文利用龙游农试站油菜全生育期资料和历年气象观测资料,对比分析了油菜产量与农业气象条件的关系,对当地油菜生产有一定的指导意义。
1 材料与方法
1.1 供试材料
本研究采用的供试油菜属跨年度越冬作物,即上一年秋播种起至当年收获止(常年为上年 9月下旬至当年5月中旬),品种类型均为甘蓝型。观测地段位于龙游国家气象观测场南50.0 m处,与气象观测场海拔高度差为-1.0 m,海拔高度66.2 m,地理坐标为119°11′E、29°02′N,四周为山坡旱地,地势平坦,地下水位大于2.0 m,产量水平中上等。土壤为酸性黏土,肥力下等。试验种植面积0.1 hm2。地段常年平均气温17.8 ℃,年降水量1 710.2 mm,生育期平均积温2 832.4 ℃·d,日照时数1 789.9 h,是可照时数的40%,与国内同纬度的内陆省份相比属日照偏多地区。年平均辐射总量在4 200~4 900 MJ/m2,较同纬度内陆省份偏多,对油菜生长发育十分有利。试验采用同一施肥水平和其他相同的栽培管理措施。记录油菜生育期,成熟后及时收获、脱粒、晒干,实测产量。
1.2 数据来源
本研究采用的油菜发育期数据来源于龙游国家农业气象试验站2010—2019年度农气观测实测记录,选取了10个油菜主要发育期,包括播种期、出苗期、五真叶期、移栽期、成活期、现蕾期、抽薹期、开花期、绿熟期、成熟期,其中播种和移栽期记录农事活动的日期。油菜实测产量取自试验田,县平均产量资料来自统计局;气象要素数据来源于龙游国家地面气象观测站2010—2020年平均气温、最高气温、降水量、日照时数等观测数据。
1.3 数据处理与方法
1.3.1 发育期天数 从播种第2天算起至成熟期当天的天数。
1.3.2 发育期的确定 播种期为实际播种日期,移栽期为实际移栽日期。出苗期、成活期、绿熟期、成熟期以整个地段油菜为对象,目测判断50%的植株进入该发育期的日期,开花盛期以目测判断50%的植株2/3的分枝花朵开放的日期。五真叶期、现蕾期、抽薹期、开花期以进入开花期的百分率确定:第1次≥10%为发育始期,≥50%为发育普遍期。
1.3.3 取样点和数量 在观测地段4个观测点附近,每个观测点连续取代表性的5株,共20株。
1.3.4 产量因素分析 一次分枝数(个):数出样本上一次分枝的数量,求出单株平均值,小数四舍五入。荚果数(个):数出样本上的荚果数,求出单株平均值,小数四舍五入。
1.3.5 产量结构与分析 相关计算公式如下:
株荚果数=20株荚果总数/20;
株籽粒重=20株籽粒总重/20;
千粒重=2组各1 000粒(除去空、秕粒)重量相差≤3%时平均值,即为千粒重;
理论产量=株籽粒重×1 m2株数;
茎秆重=样本干重/样本株数×1 m2株数;
籽粒与茎秆比=样本籽粒重/样本莖秆重
1.3.6 季节划分 气候学常用传统方法:3—5月为春季,6—8月为夏季,9—11月为秋季,12月至次年2月为冬季。
2 结果与分析
2.1 2019年度油菜全生育期气候概况
2.1.1 全季气温破历史最高纪录,雨量、雨日偏少、日照偏多 油菜全生育期总体气候起伏较大,温高、光足的气象条件对油菜生长比较有利,但气象灾害较往年相比偏重,遭遇了秋冬连旱、春季强对流等气象灾害,属正常偏差气候年景。据县统计局提供的2020年油菜产量资料来看:全县种植总面积6 478 hm2,总产量1.44×107 kg,平均产量
2 225.0 kg/hm2,较2019年2 023.0 kg/hm2增产10%。根据龙游农试站油菜观测资料分析,2019年度油菜9月30日播种,2020年5月10日成熟,全生育期223.0 d。全季平均气温15.9 ℃,较常年异常偏高1.8 ℃,破历史最高纪录;降水量1 039.4 mm,较常年1 094.0 mm偏少;雨日99.0 d,较常年119.1 d偏少10%左右;日照时数1 262.2 h,较常年1 170.3 h偏多91.9 h。≥0 ℃的总积温3 090.7 ℃·d,比常年偏高258.26 ℃·d。平均最高气温21.0 ℃,破历史最高纪录(表1)。
2.1.2 秋季气温异常偏高,雨量、雨日均破历史最少纪录,日照偏多 秋季平均气温20.3 ℃,较常年异常偏高1.5 ℃,位列建站第2位;降水量62.0 mm,较常年252.2 mm显著偏少近80%,破历史最少纪录;雨日15 d,较常年30.3 d,异常偏少近50%,破历史最少纪录;日照时数572.8 h,较常年463.4 mm偏多20%,位列建站以来第2多。9月以来受降水异常偏少、气温异常偏高的干旱气象影响,全县土壤墒情差,旱情较重,农林作物出现了不同程度的灾情,油菜出芽率偏低。根据对气象干旱指数CI的跟踪监测情况分析,9月23日开始大部地区出现轻旱,至10月达到重度干旱,11月普遍中度干旱以上。10月降水异常偏少,土壤墒情差,旱情严重,影响油菜等大田作物的播种。11月温高、光足、持续降水偏少导致油菜等露天作物生长缓慢(图1)。
2.1.3 冬季气温破历史最高纪录,雨量偏多,雨日、日照正常 冬季平均气温9.2 ℃,较常年6.6 ℃异常偏高2.6 ℃,破历史最高纪录;降水量367.3 mm,较常年255.6 mm偏多40%;雨日38 d,较常年正常;日照时数288.6 h,较常年324.5 mm偏少近10%。平均最低气温5.8 ℃,破历史最高纪录。12月气温较常年异常偏高,降水量主要集中下旬,日照时数接近常年略偏少,整体气候对作物生长非常有利,油菜有滴灌或人工浇灌的长势较好。1月总体晴雨相间,出现2次冷空气过程、3次连阴雨过程(1月9—12日、15—19日和22—27日),对油菜生长有一定影响。2月气温异常偏高,导致油菜始花期提前,长势较好(图2)。
2.1.4 春季气温偏高,雨量偏多、雨日偏少,日照偏多 全县平均气温18.2 ℃,较常年16.8 ℃偏高1.4 ℃,位列建站第4位;降水量610.1 mm,较常年582.1 mm略偏多;雨日46.0 d,较常年偏少5.4 d;日照时数400.8 h,较常年偏多20.8 h。极端最低气温5.3 ℃,破历史最高纪录。3月暖湿气流和冷空气均较活跃,多阴雨天气,但气温较常年异常偏高,油菜长势较好。4月份油菜进入绿熟期,总体气候条件对油菜的生长发育比较有利,没有出现连阴雨天气,对油菜的籽粒增重影响不大。5月份气温异常偏高,月内强对流天气多发,各地利用降水间歇积极开展油菜收割。
2.2 2019年度油菜全生育期气象条件分析
2.2.1 生育期特征 2019年度油菜生育期与常年生育期对比见表2。
2.2.2 生育期时空变化 龙游农试站冬种油菜为甘蓝型,种植方式为育苗移栽,根据多年的农业气象观测资料统计表明,冬种油菜播种期主要在9月底,出苗至移栽期主要在10月上旬至次年1月上旬,蕾薹期为2月上旬至3月上旬,开花期为3月上旬至3月下旬,绿熟期为4月中下旬,成熟期为5月上旬。总体来看,2020年油菜生长发育较好,现蕾至开花期明显提早,特别是现蕾抽薹期较常年异常提前20 d左右,属正常偏早年份(见图3)。以下是各生育期气象条件评述。
2.2.2.1 播种育苗期 2019年9月份平均气温较常年显著偏高,降水量较常年异常偏少,雨日和日照时数均破历史同期最少和最多纪录,其中3—15日、17—30日以晴热高温天气为主,土壤墒情较差,对油菜播种和出苗不利,油菜2019年9月30日播种,较常年偏迟2 d,常年播种期为9月28日。油菜出苗较常年(10月1日)推迟3 d,长势偏弱,五真叶普期较常年偏迟4 d(常年为10月22日)。10月下旬降水逐渐增多,有利于油菜移栽和成活,移栽期和成活期较常年均提前2 d。11月初至12月上中旬龙游县温高光足、降水偏少,土壤墒情差,旱情较重,导致油菜生长缓慢。
2.2.2.2 现蕾抽薹期 2019年12月中上旬温高光足、降水偏少,下旬开始降水增多,有利于土壤水分补充,对油菜生长十分有利,油菜现蕾初期较常年
(1月18日)明显提前21 d,普期提前近26 d。2020年1月上旬晴多雨少,气温偏高,3—7日连续5 d日平均气温普遍高于10 ℃,油菜抽薹期明显提前,抽薹始期和普期分别提前25、26 d。1月晴雨相间,共出现2次冷空气过程、3次连阴雨过程(1月9—12日、15—19日和22—27日),降水偏多,油菜田受渍害影响。期间未出现严重的冰冻天气,利于油菜安全越冬,植株长势较盛。
2.2.2.3 开花期 龙游县常年油菜开花期为3月上中旬,其中开花初期为3月2日,开花普期为3月7日,开花盛期为3月16日。2020年2月龍游县气温异常偏高,导致油菜花期明显提前,开花始期出现在2月22日,较常年提早9 d;开花普期为3月1日,较常年提早6 d;开花盛期为3月3日,较常年提早13 d。
3月冷暖气流较活跃,多对流天气,温高雨足,油菜长势较好。
2.2.2.4 结荚成熟期 4月份龙游县以过程性天气为主,平均气温较常年偏低;雨量、雨日较常年异常偏少;日照时数较常年异常偏多。月内共出现3次降水和风力增大天气过程,分别为:18日后期至
19日、20—21日、27日;4月中旬末油菜进入绿熟期,未出现明显连阴雨天气,总体气候条件对油菜的籽粒增重比较有利。5月上旬晴雨相间,旬末油菜进入成熟期,较常年正常。5月13日收割完毕。
2.3 产量因素及结构分析
2.3.1 单产 据县统计局提供的2019年度油菜产量资料分析:全县油菜种植总面积6 478 hm2,总产量1.44×10 kg,平均产量为2 225.0 kg/hm2,较2018年2 023.0 kg/hm2增产10%。油菜观测地段总产量253 kg,地段单位面积产量252.87 g/hm2,较2018年单产1 650.0 kg/hm2增产53%,为近10年来最高(见表3)。
2.3.2 一次分枝数、荚果数 绿熟期40株平均一次分枝数19.2个,平均荚果数1 267.7个,均为近10年来最多,平均植株高度为1.89 m,为近10年来第3高(见表4)。
2.3.3 千粒重 20株样本茎秆与子粒重6 225 g,
株荚果数825个,荚果数为近10年来第4多;株籽粒重71.25 g,为近10年来第2多;茎秆重5 930.96 kg/hm2,为近10年来第4高;籽粒与茎秆比0.48,为近10年来最大;千粒重4.35 g,为近10年来最高;理论产量2 851.42 kg/hm2,为近10年来第4高(见表5)。
3 结论与讨论
通过对比分析2019年度油菜全生育期与2010—2020年气象条件的差异,结果表明:气候变暖背景下,龙游县年平均气温上升显著,特别是冬季平均气温破历史最高纪录:降水量年际变化较大,略有下降的趋势;年日照时数呈现上升趋势;油菜的生长发育受温度、降水、日照的影响较大,2019年度龙游县秋冬季连旱,土壤墒情差,全县油菜播种略有推迟;冬季气温破历史最高纪录,雨量偏多,土壤解冻较早,油菜现蕾抽薹期异常提前,春季气温偏高,雨量偏多,特別是2月气温异常偏高,导致油菜花期明显提前。2019年度龙游农试站油菜生育期间,除播种和出苗期外,总体上农业气象条件利大于弊,加上站内滴灌设施的使用,缓减了旱情对油菜的影响,单产较2018年度增加明显。
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(责编:张宏民)