王倬 吳玉萍
摘要利用2011年沙珠玉地區(qū)枸杞生長發(fā)育觀測資料以及同期氣象觀測資料,分析了不同生育時段各氣象條件,對種植枸杞的氣象要素進行了分析,并對沙珠玉地區(qū)和德令哈地區(qū)的氣象條件進行了對比。結果表明,枸杞整個生育期(4~9月)≥0 ℃、≥5 ℃、≥10 ℃的積溫分別達2 255.0、2 225.2、1 859.3 ℃·d,分別占全年≥0 ℃、≥5 ℃、≥10 ℃積溫的89.8%、93.5%、96.3%,熱量條件基本滿足枸杞生長的需求;沙珠玉地區(qū)降水的變化規(guī)律與枸杞生長的需水規(guī)律相一致,且雨熱同季;枸杞生長期平均日照時數每天可達8~9 h, 光照條件滿足枸杞生長;德令哈地區(qū)熱量條件較沙珠玉地區(qū)好,沙珠玉地區(qū)降水量顯著優(yōu)于德令哈地區(qū),沙珠玉地區(qū)日照時數較德令哈地區(qū)略顯不足,沙珠玉地區(qū)氣溫日較差明顯大于德令哈地區(qū)。
關鍵詞防沙治沙;氣象條件;枸杞;種植;沙珠玉;德令哈
中圖分類號S162文獻標識碼A文章編號0517-6611(2015)28-169-04
環(huán)境與發(fā)展是當今國際社會普遍關注的重大問題。國際社會越來越重視環(huán)境的保護和建設,并作為各國的共同議程,制定了多項公約和行動計劃。我國政府十分重視生態(tài)建設,把保護和建設生態(tài)環(huán)境作為基本國策。黨的“十七大”明確提出了建設生態(tài)文明、構建和諧社會的發(fā)展目標。加強植樹種草,防治荒漠化,改善生態(tài)環(huán)境是實現其目標的重要措施之一。
近年來,青海省海南藏族自治州開始大規(guī)模種植有機枸杞,重點實施枸杞農業(yè)產業(yè)化,要把枸杞產業(yè)化、科技化經營作為發(fā)展農村經濟的戰(zhàn)略工程來抓,把枸杞產業(yè)化經營工作擺上重要的戰(zhàn)略位置。2011年,共和縣切吉鄉(xiāng)東科村新種植66.7 hm2枸杞。根據“十二五”期間努力打造“千萬畝生態(tài)林、百萬畝高原生態(tài)經濟林”的生態(tài)建設總體思路,共和縣提出力爭到2015年完成投資3億元、建成6 666.7 hm2枸杞產業(yè)基地的目標。今后,共和盆地的貴南縣也將繼續(xù)按照有機食品的生產標準實行嚴格的栽培管理措施,打造萬畝有機枸杞林。共和盆地沙珠玉地區(qū)的自然環(huán)境直接影響枸杞的生長發(fā)育及其體內的生理活動。由此,筆者在此利用2011年沙珠玉地區(qū)枸杞生長發(fā)育觀測資料和同期氣象觀測資料,分析了不同生育時段的氣象條件,掌握枸杞的生物學特征與氣象條件的關系,探討共和盆地沙珠玉地區(qū)枸杞植物品種與環(huán)境氣象因子之間的變化規(guī)律,選取適宜共和盆地種植的枸杞品種,對共和盆地農林牧內部資源的重新配置、合理利用氣候資源、科學種植枸杞、提高農村牧區(qū)產業(yè)結構調整的效率有著十分重要的意義,也是氣象為社會主義新農村服務的要求。
1資料與方法
1.1研究區(qū)概況沙珠玉地區(qū)地處青藏高原東北部的共和盆地中西部(99°45′~100°30′E、36°03′~36°40′N),是青海省荒漠化土地集中分布區(qū)之一[1-3],東西長約66 km,南北寬72 km。沙珠玉盆地界于鄂拉山,河卡山以北,青海南山以南,與青海湖隔山相望,海拔2 871~3 870 m。年平均氣溫2.4 ℃,年極端最高氣溫33.7 ℃,年極端最低氣溫-33.5 ℃;年日照時數2 772.2 h,年平均風速2.7 m/s,全年大風日數平均50.6 d。降雨主要集中在7~9月份,夜雨占總雨量的63%。無霜期69 d。
枸杞基地位于治沙試驗站的西部,距治沙試驗站址2.5 km,面積53.3 hm2。土地類型為棄耕地和部分沙荒地,主要土壤為栗鈣土和風沙土。植被以人工植被為主,主要樹種為青楊、小葉楊、烏柳、檉柳、沙棘、檸條、沙蒿等。
1.2資料來源 氣象資料取自共和縣沙珠玉自動氣象站2010~2011年逐日數據。枸杞發(fā)育期資料為2011年沙珠玉治沙站觀測的枸杞種植試驗地資料。
2結果與分析
枸杞樹在一年的生長過程中可分為生長期和休眠期,生長期包括萌芽期、展葉期、新稍生長期、現蕾期、開花期、果熟期、落葉期。
2.12011年沙珠玉枸杞物候觀測沙珠玉地區(qū)枸杞萌芽期始于4月26日,5月18日開始展葉,現蕾期為6月15日,開花始期在6月24日,果實成熟期在8月23日~9月18日,10月9日進行葉變色期。
2.2枸杞不同生育時段氣象條件分析
2.2.1冬眠期(上年11月~當年3月)。由表1可見,沙珠玉枸杞冬眠期平均氣溫為-6.8 ℃,以1月份最寒冷,其次是12月份。降水量在冬眠期僅為11.4 mm,日照時數充足,為718.8 h,平均相對濕度31%,平均最高氣溫為5.8 ℃,平均最低氣溫則為-15.9 ℃,冬眠期≤0 ℃積溫為-1 048.2 ℃·d。11月份枸杞落葉進入冬眠期,如果降水量大、溫度低則落葉快。上年11月~當年3月份枸杞處于冬眠期,生理活動微弱,各種因子影響不顯著,但經過1月份的嚴寒后,枸杞末梢枝條保水性會下降,2、3月的刮風天氣也易造成枝條抽干,會影響到4月份發(fā)枝。
2.2.2萌芽期。從表2可見,枸杞萌芽期平均氣溫達8.1 ℃,降水量為47.5 mm,日照時數為445.3 h,相對濕度較冬眠期增大,為43%;平均最高氣溫達16.8 ℃,平均最低氣溫為
0 ℃,≥0 ℃積溫為406.0 ℃·d。進入4月上旬以后,枸杞樹液開始流動,枝條表皮逐漸轉綠,但此時期也是該地風沙天氣頻發(fā)的時期,在一定程度上加速了枸杞枝干的水分散失,會損傷新芽。如果該時期降水量增多,將有助于枸杞減少枝條抽干[4],對增加枸杞產量有利。
2.2.3展葉期。沙珠玉地區(qū)枸杞從5月下旬開始進入展葉期,展葉期間的平均氣溫為11.3 ℃,降水量達74.2 mm,日照時數為213.4 h,相對濕度為59%,平均最高氣溫達19.5 ℃,平均最低氣溫為6.1 ℃,≥0 ℃積溫為338.0 ℃·d(表3)。5月下旬的降水有利于枸杞新梢萌生,但5月下旬是沙珠玉春夏轉型期,氣溫波動大,<0 ℃、<-2 ℃的最低氣溫出現頻率分別為5%和3%,在一定程度上影響枸杞生長。但展葉期間的溫度高、降水多有利于枸杞產量的增加。
2.2.4開花期。6月下旬~8月上旬是沙珠玉地區(qū)枸杞的開花期。由表4可見,枸杞開花期間的平均氣溫為14.9 ℃,由于該時期逐漸進入雨季,降水量增多,降水量達110.4 mm,日照時數為405.7 h,相對溫度也增至60%,平均最高氣溫為23.4 ℃,平均最低氣溫為7.7 ℃,≥0 ℃積溫為763.4 ℃·d。枸杞開花、幼果期需要相對較低的溫度條件,以延長營養(yǎng)生長和生殖生長的時間,分化更多的花蕾,獲得較高的產量[5]。故該時期的溫度條件非常適宜枸杞開花。
從表7可以看出,沙珠玉地區(qū)全年≥0 ℃、≥5 ℃、≥10 ℃的積溫分別達3 238.7、3 150.9、2 751.0 ℃·d以上,而枸杞整個生育期(4~9月)≥0 ℃、≥5 ℃、≥10 ℃的積溫分別達2 255.0、2 225.2、1 859.3 ℃·d,分別占全年≥0 ℃、≥5 ℃、≥10 ℃積溫的89.8%、93.5%、96.3%,熱量資源特別豐富,積溫有利于枸杞生長、礦物質及碳水化合物的形成[8],溫度對枸杞的生長非常有利。
從表8可以看出,沙珠玉地區(qū)4月份出現<0 ℃、<-2 ℃、<-4 ℃、<-6 ℃低溫的頻率分別為19%、16%、9%、5%;5、9月份出現<0 ℃低溫的頻率分別為5%、3%,<-2 ℃低溫的頻率均為2%;6~8月份不出現低溫天氣。5月份是沙珠玉地區(qū)霜凍危害時期,容易受到霜凍的襲擊,應加強枸杞田間管理工作。
2.3.2降水。沙珠玉地區(qū)年降水量達326.9 mm ,且降水時間集中在夏季,在枸杞整個生長期(4~9月)降水量為323.0 mm,占全年降水量的98.8%;枸杞生長后期(6~8月)沙珠玉降水量達到高峰值,該期降水量占全年降水量的68.7%;降水量最大值出現在6月份,降水量達116.1 mm,此時枸杞處在開花結果盛期,也是需水關鍵期,降水的時間分布對枸杞的生長非常有利,9月份開始降水逐步減少。由此看出,沙珠玉地區(qū)降水的變化規(guī)律與枸杞生長的需水規(guī)律相一致,且雨熱同季。據研究[9],灌溉條件下,如果枸杞全生育期降水量在100~170 mm,氣象產量不受降水量的影響;降水量<100 mm,對枸杞產量有不利影響;當降水量達240~300 mm或以上,特別是夏果采摘期間,雖然生理上提高了產量,但因果實裂口黑果病嚴重,豐產不豐收。
43卷28期王 倬等共和盆地防沙治沙枸杞種植的氣象條件分析
2.3.3日照。沙珠玉地區(qū)年日照時數達2 925.8 h,日照百分率為67%。枸杞生長期(4~9月)日照時數為1 490.7 h,占全年日照時數的51.0%;枸杞生長后期(6~8月)沙珠玉日照時數為753.0 h,占年日照時數的25.7%??梢姽庹諚l件滿足枸杞生長。枸杞生長期平均日照時數可達8~9 h/d,尤其在枸杞開花-成熟階段(7~8月份)日照需求關鍵期,該地區(qū)的日照時數平均9 h/d以上,有利于枸杞開花、結實進行光合作用。據研究[9],枸杞全生育期最適日照時數為1 640 h,日照不是限制枸杞產量的因素,低于1 500 h時,全生育期日數短積溫少,使枸杞減產;高于1 800 h時,與高溫相伴,加速了夏果發(fā)育,延長了夏眠期,產量也會有所下降。
2.3.4土壤質地。枸杞對土壤的適應性很強,在一般的土壤如沙壤土、輕壤土、中壤土或粘土中均可以生長[10]。輕壤土透水性強,土質疏松,通氣性好,更適應于枸杞生長。如果土壤沙性過強,也會使土壤保水能力下降,容易干旱,造成枸杞生長不良[10]。沙珠玉地區(qū)土壤為栗鈣土和風沙土,所以在沙珠玉地區(qū)種植枸杞,土壤肥力和土壤質地對枸杞種植有一定的有利條件。
2.4沙珠玉與德令哈地區(qū)種植枸杞的氣象條件對比
2.4.1氣溫。從表9可以看出,除2、4月平均氣溫沙珠玉地區(qū)較德令哈地區(qū)分別偏高2.0、0.4 ℃外,其他月份平均氣溫沙珠玉地區(qū)均偏低于德令哈地區(qū),其中1、3、5、6、7、8、9月份分別偏低1.3、2.4、1.3、0.2、1.5、1.2、0.5 ℃。可見熱量條件相比,德令哈地區(qū)較沙珠玉地區(qū)好。
2.4.2降水。由表9可見,1~3月份沙珠玉地區(qū)明顯少于德令哈地區(qū),4~9月沙珠玉地區(qū)降水量明顯多于德令哈地區(qū),4~9月份沙珠玉地區(qū)降水量為348.8 mm,而德令哈地區(qū)為174.6 mm,兩者相差174.2 mm,偏多49.9%。降水量而言,沙珠玉地區(qū)顯著優(yōu)于德令哈地區(qū)。
2.4.3日照時數。表9顯示,1~3月份日照時數兩地基本一致,沙珠玉地區(qū)為714.1 h,德令哈地區(qū)為709.2 h,兩者僅相差4.9 h。4~9月枸杞生長期,沙珠玉地區(qū)日照時數為1 490.7 h,德令哈地區(qū)為1 625.5 h,德令哈地區(qū)較沙珠玉地區(qū)偏多134.8 h,偏多8.3%,說明在枸杞生長期間沙珠玉地區(qū)日照時數較德令哈地區(qū)略顯不足,但能滿足枸杞生長發(fā)育的需求。
2.4.4氣溫日較差。從表9可看出,除9月兩地氣溫日較差基本一致外,1~8月兩地氣溫日較差以沙珠玉地區(qū)為大,差值在1.9~7.9 ℃,其中1~3月份差值分別為6.3、7.9、5.4 ℃,4~8月差值依次是2.7、2.2、1.9、3.0、4.4 ℃??梢?,沙珠玉地區(qū)氣溫日較差明顯大于德令哈地區(qū),對于枸杞的碳水化合物及維生素的積累更加有利。
3小結
(1)沙珠玉地區(qū)枸杞萌芽期始于4月26日,5月18日開始展葉,現蕾期為6月15日,開花始期在6月24日,果實成熟期在8月23日~9月18日,10月9日進入葉變色期。
(2)分析2011年枸杞種植的試驗發(fā)現,4月份枸杞萌芽、長葉、新梢開始生長,此時沙珠玉地區(qū)的平均氣溫在60 ℃以上,沙珠玉地區(qū)5~9月份的平均氣溫達13.5 ℃,尤其7~8月份平均氣溫達15.0 ℃以上,沙珠玉地區(qū)全年≥0 ℃、≥5 ℃、≥10 ℃的積溫分別達3 238.7、3 150.9、2 751.0 ℃·d,而枸杞整個生育期(4~9月)≥0 ℃、≥5 ℃、≥10 ℃的積溫分別達2 255.0、2 225.2、1 859.3 ℃·d,分別占全年≥0 ℃、≥5 ℃、≥10 ℃積溫的89.8%、93.5%、96.3%,熱量條件基本滿足枸杞生長的需求。
(3)沙珠玉地區(qū)年降水量達326.9 mm ,且降水時間集中在夏季,在枸杞整個生長期(4~9月)降水量為323.0 mm,占全年降水量的98.8%;枸杞生長后期(6~8月)沙珠玉降水量達到高峰值,該期降水量占全年降水量的68.7%;降水量最大值出現在6月份,降水量達116.1 mm,此時枸杞處在開花結果盛期,也是需水關鍵期,降水的時間分布對枸杞的生長非常有利,9月份開始降水逐步減少。由此可見,沙珠玉地區(qū)降水的變化規(guī)律與枸杞生長的需水規(guī)律相一致,且雨熱同季。
(4)沙珠玉地區(qū)年日照時數達2 925.8 h,日照百分率為67%。枸杞生長期(4~9月)日照時數為1 490.7 h,占全年日照時數的51.0%;枸杞生長后期(6~8月)沙珠玉日照時數為753.0 h,占年日照時數的25.7%??梢姽庹諚l件滿足枸杞生長。枸杞生長期平均日照時數可達8~9 h/d,尤其在枸杞開花-成熟階段(7~8月份)日照需求關鍵期,該地區(qū)的日照時數平均9 h/d以上,有利于枸杞開花、結實進行光合作用。
(5)沙珠玉地區(qū)土壤為栗鈣土和風沙土,所以在沙珠玉地區(qū)種植枸杞,土壤肥力和土壤質地對枸杞種植有一定的有利條件。
(6)沙珠玉地區(qū)和德令哈地區(qū)相比,熱量條件德令哈地區(qū)較沙珠玉地區(qū)好;降水量而言,沙珠玉地區(qū)顯著優(yōu)于德令哈地區(qū);日照時數較德令哈地區(qū)略顯不足,但能滿足枸杞生長發(fā)育的需求;氣溫日較差明顯大于德令哈地區(qū),對于枸杞的碳水化合物及維生素的積累更加有利。
參考文獻
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2.2.5果實成熟期。沙珠玉地區(qū)枸杞果實成熟期為8月中旬~9月中旬,期間平均氣溫為13.0 ℃,降水量依然較多,為110.5 mm,日照時數為289.6 h,相對濕度為67%,平均最高氣溫高達21.0 ℃,平均最低氣溫為7.1 ℃,≥0 ℃積溫為534.1 ℃·d(表5)。該時期如遇較高的溫度、晴天、日照強烈,將對枸杞產量有明顯有利。
2.3沙珠玉地區(qū)種植枸杞的氣象要素分析
2.3.1溫度。沙珠玉地區(qū)年平均氣溫2.4 ℃,年極端最高氣溫33.7 ℃,年極端最低氣溫-33.5 ℃,枸杞具有一定的耐寒性,冬季休眠時期耐寒能力很強,在-41.5 ℃的絕對低溫條件下能安全越冬[6],因此低溫滿足枸杞安全越冬的溫度需求。從表6可知,沙珠玉地區(qū)最熱月出現在7、8月,月平均氣溫為15.0 ℃,氣溫有利于枸杞糖分和氨基酸的積累[7];最冷月出現在1月,平均氣溫為-11.7 ℃,年晝夜溫差達16.4 ℃,溫差大,有利于枸杞碳水化合物及維生素的積累[7]。
4月份枸杞萌芽、長葉、新梢開始生長,此時沙珠玉地區(qū)的平均氣溫在6.0 ℃以上,熱量條件基本滿足枸杞生長的需求;沙珠玉地區(qū)5~9月份的平均氣溫達13.5 ℃,尤其7~8月份平均氣溫達15.0 ℃以上,溫度變化對枸杞產量和品質影響較大,溫度較高有利于枸杞的成熟、采收和涼曬。