甘肃省陇东地区万寿菊种植气候适应性研究

于书健

（内蒙古兴安盟财政局，内蒙古乌兰浩特 137400）

0 引言

万寿菊(TageteserectaL)原产于墨西哥及美洲地区[1]，为一年生草本植物[2-3]，抗性强、耐干旱，土壤要求不严、易栽培[4]。国外在20 世纪90年代之前，就开始了对万寿菊的栽培[5]、育种[6]、及叶黄素[7]应用等方面的深入研究[8-9]，已具备领先的种植生产和深加工技术及广阔的国际销售市场。美国在2010年前后已形成年产值超过4500万美元的万寿菊产业，万寿菊花朵是提取天然叶黄素的主要原料，叶黄素广泛应用于食品、饲料、医药、保健品等领域，国际市场上，1 g 叶黄素的价格与10 g黄金相当，且供不应求，万寿菊鲜花经深加工后的颗粒（干重），售价在8500元/t左右，提取的色素油在国际市场上售价超过70 万元/t，故有“软黄金”之称[10-11]。

万寿菊在中国的栽培引进始于20世纪80年代，目前在国内东北、西北、华北、西南等地区广泛栽培[12-13]，国内的专家也开展了对万寿菊的栽培技术研究[14-15]，部分学者对万寿菊的生产现状[16]、生产规范[17]、发展趋势进行了分析探讨[18-19]，肯定了万寿菊产业良好的发展前景与未来市走势[20]。因此，万寿菊在国内引进种植以后，种植规模迅速扩大，产业发展前景广阔。据调查，目前全国万寿菊种植面积近5.33万hm2。甘肃省在20世纪90年代开始引进万寿菊产业，吴思琳等[21]进行万寿菊适应性、曹洪田等[22]丰产性鉴定试验，目前推广种植地区有武威、张掖、天水、陇南、平凉、庆阳等地。全省种植面积约1.33 万hm2，其中庆阳市镇原县种植规模最大，2020年全县种植面积5333.3 hm2，占甘肃省万寿菊种植面积的40%以上，产量及质量位居第一。镇原县2017年开始发展万寿菊种植产业，到2020年全县19个乡镇全面发展万寿菊订单种植，农户种植万寿菊每公顷可产鲜花30 t，收购价2 元/kg，可实现毛收入4000 元，最低纯收入可达2000 元以上，形成了“公司+基地+合作社+农户”的成熟产业模式。目前县内建成一座万寿菊颗粒加工厂，年加工能力10 万t，4年累计种植面积1.31 万hm2，带动农户6.7 万户，带动精准脱贫农户8000户，累计收购万寿菊鲜花25万t，农户创收2.5亿元，户均受益6000元。

已有研究表明：全球气候变暖使得农业生产的不稳定性增加、作物种植结构和品种布局改变、局部地区农业气象灾害事件加剧，气候变化对农作物生长发育、产量、种植制度、品种布局、生产潜力和气候资源利用率等存在显著的影响。随着气候变暖，近年来，陇东地区的气候资源增加[23]，特别是热量资源增加显著，农耕期增加，冻害次数减少，终霜日结束趋势偏早[24]。由于万寿菊属于喜温作物，无限花序，气温在18～20℃可保证花蕾形成并正常开放，15℃以上为植株适宜生长温度，5℃为生长发育下限温度。所以农业热量资源的增加趋势非常有利于万寿菊的生产，结合农业气象观测，进行分期移栽试验是探讨热量资源合理配置及规避霜冻等灾害具有较强可行性的方法。

陇东地区自2017年起由地方政府主导，开始引进万寿菊种植产业，在庆阳市镇原县已连续推广种植4年。该产业对当地优化农业产业结构起到了积极的促进作用，当地农民种植万寿菊，缴售鲜花，获益明显，万寿菊种植已成为当地主要的特色富民产业。万寿菊在陇东地区的种植方式为旱作，无灌溉条件。种植模式为每年企业和农户签订万寿菊种植合同，春季由企业从宁夏省银川地区调运菊苗，指导当地菊农移栽至大田，秋季农户采收鲜花，缴售至企业的万寿菊颗粒加工厂，属于典型的“企业+农户”订单式农村特色经济产业。镇原县万寿菊分春茬和夏茬（麦茬）两个栽植期[25]，其中，种植面积最大最主要的是春茬，即在春季晚霜冻结束以后开始移栽，最早7月中旬开始采收第一期鲜花，8—9月为盛花期，10月上中旬花期结束，霜冻特别偏迟的年份，花期可一直延续至11月上旬。本项目主要研究春茬万寿菊的移栽期。夏茬万寿菊在6月中下旬开始移栽，当地称“麦茬”，即冬小麦收割后，麦田需要倒茬，翻耕后栽植万寿菊，秋季万寿菊采收后，次年春天播种玉米或再次栽植万寿菊，可以提高土地使用率，同时充分利用气候资源，适当增加农民收入。麦茬地移栽的万寿菊，移栽后正处于夏季高温、强对流天气多发阶段，气温高，降水充足，植株生长迅速，但生长期短，开花时间迟，第一花期在8月下旬—9月上旬，正常年份可采收3～4 期鲜花，产量较低，通常为春季菊苗移栽有剩余的情况下，农户用来代替小秋复种，或作为观赏用途，基本不采收鲜花或采收间隔期极长，主要用于发展观光旅游，在当地分布面积较少。

镇原县地处陇东地区中东部，县域内地形复杂多样，山川塬及河谷地带相间，气候条件及地形地貌与陇东地区大部分地方相似，因此选取镇原县为试验研究地点，基于农业气象观测、分期栽植等试验方法，提出陇东地区万寿菊种植气候适宜性区划，研究筛选适合陇东地区的万寿菊适宜移栽期，对于提高万寿菊生长发育期与气候资源的适配性，有效规避气象灾害，保障万寿菊优质高产，辐射带动整个陇东地区万寿菊产业蓬勃发展，使农民增收，产业增效，发展当地经济具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验时间、地点

试验于2021—2022年在甘肃省庆阳市镇原县临泾镇十里墩村、开边镇兰岔村万寿菊种植农业试验区进行，土壤质地为沙壤土。

1.2 试验地概况

试验地土质为沙壤土，土壤有机质含量3.65%，全氮含量2.1 g/kg，有效磷含量7.4 mg/kg，速效钾含量98.0 mg/kg，土壤pH 6.5，有灌溉条件，灌溉方式为膜下滴灌。气候条件属中温带半干旱大陆性季风气候，春季气温回升较快、干旱少雨，夏季短促温热、降水集中，冬季寒冷漫长、风大雪少，无霜期在136～156 d。2021—2022年平均空气温度为5.8℃；≥10℃平均活动积温为2946.4℃/d、≥10℃平均有效积温为1429.3℃/d；平均无霜期为155 d，年降雨量435.0 mm 左右。试验地势平坦开阔，试验地土壤条件一致，试验区2021—2022年气候变化与历年气候变化相近。

1.3 试验材料

万寿菊供试品种为中型万寿菊“贵夫人”品种，该品种万寿菊花期长，植株强壮，不易倒伏，耐长距离运输。植株高度约40～60 cm，茎杆强壮，花朵较大[26]。产量为22500～30000 kg/hm2。陇东地区万寿菊生产的农业气象灾害主要有霜冻、连阴雨、冰雹、干旱、渍涝、大风等，其中影响最严重的是秋季的早霜冻、连阴雨冰雹。若遇较重霜冻，万寿菊会停止生长，植株枯萎，生产期随即结束。遭受霜冻的万寿菊将少采收3～4 茬花，造成的经济损失极为严重。连阴雨天气持续7 d以上会影响万寿菊少采一茬花。同时，降雨多也容易引起病原菌的传播和滋生，使万寿菊产量和品质下降。出现冰雹时，花朵会受到冰雹的损坏，致使花朵表面受损和产量降低，同时还会使植株受到伤害，而且影响收获茬数。

1.4 试验设计

分别在镇原县临泾镇十里墩村、开边镇兰岔村万寿菊种植农业试验区选点进行发育期日期观测，并在出现霜冻灾害后，在全县范围进行防御及受灾及产量影响情况调查，重点在春季对比观测晚霜冻对移栽日期的影响，及移栽后缓苗生长状况、壮苗形成率等，在7—10月鲜花采收期，进行逐茬鲜花采收产量的测定。

试验设5个移栽期的处理，详见表1。试验以传统移栽期4月30日作为对照。设定的移栽日受降水影响无法完成移栽的情况下，可提前或推后1～3 d，下一设定移栽日不变；移栽日提前或推后日数因降雨影响超过3 d时，下一移栽日期相应提前或后推相同日数，分期移栽间隔日数必须大于7 d。最末移栽日以5月20日为参考。

表1 5个移栽期与对照处理时间试验设计

1.5 测定项目

每株开花朵数、单花重量，单株产量、平均产量。

1.6 分析方法

试验分析数据为2021—2022年2年平均值，数据采用Excel 2010 分析，气候资源评价采取专家打分法与加权系数平均法。

2 结果与分析

2.1 不同移栽期万寿菊产量比较分析

按照不同移栽期万寿菊产量比较试验设计[27]，自2021年4月10 开始，每隔10 d 安排一茬移栽，其中2021年4月10日、21日移栽的菊苗，分别在4月14日、27—28日、5月5—6日遭受数次霜冻后，于5月中旬连片整株死亡，死亡率达100%。2022年根据当年温度及天气情况，原定移栽期相应后推5 d，但是4月15日、25日移栽的菊苗，前期由于温度较低，移栽后缓苗期长势极差，形成弱苗，在5月1日又出现了严重霜冻，菊苗死亡过半，进行补栽后，5月8—14日又出现长连续阴雨天气过程，持续低温及苗弱，造成死亡率超过80%，下剩20%菊苗长势弱，抗性差，引发严重的褐斑病，经喷药防治无效后，为防止病害蔓延，避免影响同地段其他试验小区菊苗生长，将病株整体拨除清理，进行了土壤消杀处理后，重新移栽。移栽后正常生长，生育期完整的临泾试验点各期观测数据见表2。

由试验过程及表2 数据分析可知：万寿菊在移栽后遭遇霜冻灾害较重时，会引起苗期植株整体死亡，缓苗期低温冻害、连阴雨是对万寿菊产量影响最主要的气象灾害，可以通过合理选择移栽期，尽可能在晚霜冻完全结束后，地温稳定回升至0℃以上，日平均气温达10℃以上时，为最佳移栽期指标。其次，万寿菊在生长期受灾后，抗性下降，后期易染病虫害，且防治难度大，开花期数减少。2021年试验田万寿菊先后遭受苗期冻害、花期冰雹、后期低温阴雨，在早霜冻出现前约40 d即植株枯萎，生育期结束。

2.2 陇东地区万寿菊关键生长期的气象指标

万寿菊生长期温度不低于5℃，全生育期适宜气温为15～25℃，花期适宜气温为18～20℃，整个生育期所需降雨量在420 mm 左右，日照时数1800 h 以上。夏季高温30℃以上，水分充足时，万寿菊会出现植株徒长，茎叶松散，花朵少，品质下降；10℃以下，万寿菊生长减慢。只要最低气温在10℃以上，花期日平均温度稳定在15℃，开花后期到早霜冻出现前的日平均气温在10℃以上的地区都能种植。万寿菊对旱涝气候的适应性较强，整个生育期对水分的要求原则是“宁干勿湿”，生产中尽可能以控水来达到蹲苗的效果，相反，如果水分过多，则容易造成徒长，会增加倒伏风险和采摘成本。

2.3 万寿菊生长气候条件分析评分

2.3.1 气候资源评分α表示主要气候资源情况，其中α1：≥10℃积温，α2：降水，α3：日照，α4：日较差。评分公式见式(1)。

2.3.2 气象灾害评分用β表示主要气象灾害情况，其中β1：霜冻灾害，β2：冰雹，β3：连阴雨，β4：干旱，β5：大雾，β6：大风。评分公式见式(2)。

2.3.3 生产管理评分万寿菊生产管理条件主要包括：种植田块地力条件(γ1)，病虫害防治措施(γ2)，鲜花采收及时率(γ3)，鲜花采收质量(γ4)。评分公式见式(3)。

2.4 万寿菊种植综合区划指标

结合实际种植经验，发现≥10℃和≥15℃活动积温更加能够代表万寿菊种植适宜性方面的实际情况，故利用乡镇气象站逐日气温数据，计算出各乡镇≥10℃、15℃活动积温，结合分析不同海拔高度种植情况，确定区划指标的等级量化标准为最适宜种植区、适宜种植区、次适宜种植区和不适宜种植区4个等级，并分别赋予1～4的分值（见表3），通过重分类完成精细化的空间分布。按照海拔高度、≥10℃活动积温和≥15℃活动积温对万寿菊种植的影响情况，确定了三者的权重系数分别为0.4、0.4和0.2。

表3 陇东地区万寿菊种植综合区划指标

3 结论与讨论

（1）陇东地区万寿菊适宜移栽期受温度影响，各地差异较大，移栽期最长相时差约30 d。移栽期陇东中南部海拔较低、地势平坦的地方早西部、东部及北部海拔在1400 m以上的寒凉地带迟。主要集中在5月上、中旬。

（2）日平均气温稳定通过10、15℃的日期主要集中在4月中旬—5月中旬，其后气温升高，热量资源丰富条件适宜。应结合产业布局规划万寿菊种植地域在规避冻害的前提下，尽早移栽，以延长生育期增加鲜花产量，获得更高的种植效益。

（3）陇东地区光热资源丰富，气候条件能够满足万寿菊正常生长需求。影响陇东地区万寿菊的主要气象灾害为霜冻和连阴雨。其中，对产量影响最大的霜冻是秋季早霜冻；气象灾害对万寿菊的品质和产量有一定影响，在生产中可通过分期移栽的方式，来减轻或避免灾害损失。陇东地区整体气象要素对于万寿菊种植利大于弊。

（4）地形因子和不同的气候年型对万寿菊移栽也有较大的影响。在万寿菊移栽生产中，应充分考虑种植地的坡度、坡向、通风条件等因子，结合当年的气候特征，参考当地中长期天气预报及气候趋势预测，根据地形及当年气温回暖情况，适当提前或推迟移栽时间，既能有效避免灾害影响，又能充分利用气候资源。陇东中南部海拔较低的地区具有良好的万寿菊适种生态环境条件，地方政府及相关管理部门需加强万寿菊产业的引导和培育工作。

本试验在今后研究过程中将加入万寿菊发育期与产量的预测预报内容，以更好的贴近农业生产，服务实际，促进万寿菊产业的健康稳步发展，来弥补基础经济产业相对单一、农业发展受限的不利局面，为精准脱贫、助力农业增收提供有效途径。