董 磊,劉 艷,劉 進(jìn),郭 靖,劉新生

(1.陜西省氣象局機關(guān)服務(wù)中心，陜西 西安 710014; 2.咸陽市氣象局，陜西 咸陽 712000;3.陜西省氣象局秦嶺和黃土高原生態(tài)環(huán)境氣象重點實驗室，陜西 西安 710014; 4.咸陽市渭城區(qū)氣象局，陜西 咸陽 712034; 5.咸陽市秦都區(qū)氣象局，陜西 咸陽 712000)

甘藍(lán)，是一種重要的十字花科蔬菜作物，具有較強的適應(yīng)性和抗逆性，其葉球中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，據(jù)統(tǒng)計，我國甘藍(lán)的種植面積約90萬hm2[1]，居世界第一位，在全國蔬菜周年供應(yīng)及出口貿(mào)易中占有十分重要的地位。隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，以及農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革的深化，咸陽市市政府在十四五規(guī)劃[2]中明確指出，到2025年，以涇陽、三原為重點，依托產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，打造1萬hm2大白菜、甘藍(lán)、芹菜基地；以淳化、旬邑、長武等北部縣區(qū)為重點，打造0,67萬hm2高山冷涼蔬菜生產(chǎn)基地，通過優(yōu)化蔬菜產(chǎn)業(yè)集群，促進(jìn)蔬菜產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展。因此，研究咸陽春甘藍(lán)適播期精細(xì)化區(qū)劃，充分利用氣候資源，找出咸陽春甘藍(lán)適宜播種期，合理布局，規(guī)避種植風(fēng)險，顯得尤為重要。

春甘藍(lán)是春末夏初采收上市的蔬菜[3]，其生育周期可分為營養(yǎng)生長和生殖生長兩個時期[4]，從種子發(fā)芽、幼苗生長、蓮座葉形成到結(jié)球，為營養(yǎng)生長時期；從現(xiàn)蕾、抽薹、開花到結(jié)成種子，為生殖生長時期。春甘藍(lán)栽培是在保護(hù)地育苗，露地定植，定植后若遇長時間低溫植株易完成春化作用，因此，在生產(chǎn)上，合理調(diào)控環(huán)境條件，恰當(dāng)?shù)匕才挪シN期，可以有效控制甘藍(lán)未熟抽薹及開花現(xiàn)象，避免嚴(yán)重減產(chǎn)。國內(nèi)外學(xué)者在作物適播期方面已開展了大量的研究并取得了一定的研究成果。談美秀[5]等研究了河南省夏玉米最適播種期時空分布特征。吳云龍[6]等研究了石家莊地區(qū)冬小麥適播期時空變化。左晉[7]等研究了貴州省山地春大白菜錯季栽培的適宜播期區(qū)劃。任利民[8]等研究了河套地區(qū)雜交向日葵SH363的適宜播種期。汪暖[9]研究了浙中西部地區(qū)棉花適宜播種期。而針對春甘藍(lán)適播期的研究鮮少，孟平紅[10]等僅在文獻(xiàn)中分三個區(qū)域介紹了貴州春甘藍(lán)播種時間。李愛梅[11]等簡單介紹了麟游的春甘藍(lán)育苗時間為3月初到4月下旬。但是針對春甘藍(lán)的適宜播種期精細(xì)化區(qū)劃沒有研究，本文通過研究2020年旬邑春甘藍(lán)栽培的試驗結(jié)果，確定了春甘藍(lán)在咸陽的適播期精細(xì)化區(qū)劃，首次將春甘藍(lán)適播期精確到鄉(xiāng)鎮(zhèn)，從而為推進(jìn)咸陽春甘藍(lán)產(chǎn)業(yè)化、合理利用農(nóng)業(yè)氣候資源、保證春甘藍(lán)高產(chǎn)高質(zhì)[12]提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

氣象資料由陜西省氣象局提供。包括1991-2020年咸陽市12個氣象站逐日平均氣溫、日最低氣溫、日最高氣溫、相對濕度、日降水量、日照時數(shù)等。春甘藍(lán)栽培試驗數(shù)據(jù)由旬邑建農(nóng)家庭農(nóng)場有限公司提供。

1.2 方法

春甘藍(lán)育苗時間一般在早春時段。為防止春甘藍(lán)在生產(chǎn)過程中的春化作用，根據(jù)各地定植時段春甘藍(lán)生產(chǎn)的氣候條件差異，結(jié)合旬邑栽培試驗及生產(chǎn)結(jié)果，篩選出影響春甘藍(lán)營養(yǎng)生長的精細(xì)化指標(biāo)，利用咸陽12個氣象站的近三十年的數(shù)據(jù)對精細(xì)化指標(biāo)進(jìn)行驗證，從而確定春甘藍(lán)適宜移栽期，推算出春甘藍(lán)適宜播種期。最終，采用GIS技術(shù)插值咸陽春甘藍(lán)適宜播種期精細(xì)化區(qū)劃。

2 旬邑春甘藍(lán)種植概況

建農(nóng)家庭農(nóng)場有限公司2020年在旬邑萬畝冷涼蔬菜基地種植中甘系列甘藍(lán)，長勢良好、品質(zhì)優(yōu)良、產(chǎn)量高，但在結(jié)球收獲階段出現(xiàn)了5%左右的結(jié)球不緊實現(xiàn)象，造成了一定的損失。

旬邑位于關(guān)中平原中部(108o20′E，35o12′N)，海拔1 277 m，屬于暖溫帶半干旱季風(fēng)氣候，年平均降雨量583.3 mm，年蒸發(fā)量1 436.4 mm，年日照時數(shù)2 294.5 h，蔬菜種植以春甘藍(lán)、蘿卜、大白菜一年三熟為主。

2.1 旬邑春甘藍(lán)種植氣象條件對比分析

旬邑春甘藍(lán)2020年定植時間為5月15日，收獲時間為7月2日，共49 d，具體生育期見表1。

表1 春甘藍(lán)從定植到收獲生育期

2.2 旬邑春甘藍(lán)栽培的表現(xiàn)

據(jù)7月2日試驗觀測，旬邑春甘藍(lán)在營養(yǎng)生長階段出現(xiàn)了小部分未熟抽薹、結(jié)球不緊實的狀況，這是由于在春甘藍(lán)的生產(chǎn)中，植株在營養(yǎng)生長階段通過低溫春化會引起花芽分化以及抽薹開花，從而導(dǎo)致植株不能形成葉球[13]。而春甘藍(lán)的春化現(xiàn)象以4.4～10℃的日最低氣溫為低限，10～15℃的日最低氣溫均能春化，7～8℃進(jìn)行得最快[14]。通常，結(jié)球甘藍(lán)幼苗的營養(yǎng)體要長到一定大小，經(jīng)歷較長時間12℃以下的低溫才能春化[15]。

通過分析旬邑氣象資料發(fā)現(xiàn)，5月15日至7月2日(49 d)旬邑日最低氣溫≤12℃的日數(shù)共有17 d(見圖1)，即旬邑春甘藍(lán)在低于12℃的日最低氣溫下，17 d就可以出現(xiàn)部分春化。因此，應(yīng)至少推遲移栽期(育苗期)1 d，從而抑制春甘藍(lán)低溫春化，防止結(jié)球不緊實現(xiàn)象。

3 春甘藍(lán)在咸陽規(guī)模栽培適播期的確定

3.1 春甘藍(lán)適播期指標(biāo)的建立

根據(jù)旬邑2020年春甘藍(lán)種植試驗研究發(fā)現(xiàn)，春甘藍(lán)在咸陽其余縣區(qū)推廣需同時滿足兩個條件：定植到收獲期日平均氣溫15～24℃之間，且該時段內(nèi)日最低氣溫≤12.0℃的累計天數(shù)不超過16 d。通過分析咸陽各地近三十年日平均氣溫和日最低氣溫指標(biāo)，得出春甘藍(lán)最早定植日期、春甘藍(lán)最晚收獲日期及春甘藍(lán)從定植到最晚收獲期的適宜生長期；按春甘藍(lán)育苗期50天進(jìn)行推算，進(jìn)而得到春甘藍(lán)最早播種日期(見表3)。

表3 咸陽春甘藍(lán)的最早適宜播種、定植日期、最晚收獲日期、適宜生長期

由表3可以看出，春甘藍(lán)在咸陽最早播種日期和最早定植日期分別為2月13日、4月3日(三原縣)，各地適宜生長期均大于春甘藍(lán)從定植到收獲全生育期天數(shù)49 d，各地均適宜種植，且春甘藍(lán)的適宜生長期由南向北逐漸增多。

3.2 春甘藍(lán)最早適宜播種期精細(xì)化區(qū)劃圖制作

為了解決咸陽市自動氣象監(jiān)測站數(shù)量少的問題，采用地理統(tǒng)計方法建立各地春甘藍(lán)最早播種日序與臺站地理信息(經(jīng)度、緯度、海拔高度、坡度)的空間分析模式，利用GIS空間插值推算出30 m×30 m網(wǎng)格上的最早播種日序，從而滿足咸陽地區(qū)春甘藍(lán)適播期精細(xì)化區(qū)劃的需求[16]，咸陽春甘藍(lán)最早播種日序與地理要素之間的空間分析模式見表4，該方程的F值通過了0.01水平的顯著性檢驗，具有較高的可信度。從圖1中可以看出咸陽市整個區(qū)域都適宜種植春甘藍(lán)，但由于各地的氣候差異造成整個咸陽市春甘藍(lán)的適宜播種期由南向北逐漸推遲，最早出現(xiàn)在三原、涇陽、興平、秦都、渭城渭河沿岸一帶，最晚出現(xiàn)在旬邑縣馬欄鎮(zhèn)、清源鎮(zhèn)，長武縣土家鎮(zhèn)，最早與最晚播種日期跨度比較大相差45 d。

表4 春甘藍(lán)最播種日序空間分析模式

4 結(jié)論與討論

筆者用GIS和地理信息疊加功能劃分出咸陽地區(qū)春甘藍(lán)適宜播種期精細(xì)化區(qū)劃，結(jié)果表明，咸陽十二個縣區(qū)都適宜春甘藍(lán)生長，且春甘藍(lán)播種日期由南向北推遲，最早出現(xiàn)在三原、涇陽、興平、秦都、渭城渭河沿岸一帶，最晚出現(xiàn)在旬邑縣馬欄鎮(zhèn)、清源鎮(zhèn)，長武縣土家鎮(zhèn)，最早與最晚播種日期跨度比較大相差45天；春甘藍(lán)從定植到最晚收獲期的適宜生長期由南向北逐漸增多；影響春甘藍(lán)品質(zhì)產(chǎn)量的主要氣象指標(biāo)為日平均氣溫和日最低氣溫兩個因素；春甘藍(lán)在咸陽其余縣區(qū)推廣需滿足兩個條件，定植到收獲期日平均氣溫15～24℃之間，且該時段內(nèi)日最低氣溫≤12.0℃的天數(shù)不超過16 d。

近年來，隨著蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，咸陽種植設(shè)施蔬菜和冷涼蔬菜的面積逐漸擴大，如何提高春甘藍(lán)的商品品質(zhì)和農(nóng)民經(jīng)濟效益，除了解決春甘藍(lán)低溫春化現(xiàn)象，還需進(jìn)一步研究氣象災(zāi)害對春甘藍(lán)的影響，因此在后期的研究中，應(yīng)繼續(xù)關(guān)注春甘藍(lán)在整個生育期中的精細(xì)化氣象風(fēng)險區(qū)劃，為春甘藍(lán)規(guī)模種植、提質(zhì)增效提供更精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)。