雷玉紅 ,李春暉,李積芳,李金鳳,王發(fā)科,顏亮東
(1.青海省格爾木市氣象局,青海 格爾木 816099;2.青海省氣象科學(xué)研究所,青海 西寧 810001;3.青海省防災(zāi)減災(zāi)重點實驗室,青海 西寧 810001)
格爾木地區(qū)位于青藏高原東北部,總面積約8.1×104hm2,海拔2 780~3 200 m,擁有大格勒鄉(xiāng)、郭勒木德鎮(zhèn)和烏圖美仁鄉(xiāng)三個綠洲農(nóng)業(yè)種植區(qū)。枸杞作為特色作物之一,在西北地區(qū)多有種植,格爾木地區(qū)屬高原大陸性氣候,氣候干燥、日照時間長、晝夜溫差大,擁有豐富而獨特的水土資源,利于枸杞生長發(fā)育和有機物質(zhì)的積累[1,2]。筆者分析了2021年氣象條件對格爾木枸杞的影響,以促進枸杞穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。
選取2021年格爾木市氣象臺觀測的枸杞發(fā)育期資料及相對應(yīng)的氣溫、降水、日照及土壤水分的氣象資料,發(fā)育期距平正值表示物候期比歷年平均日期推后,負值表示物候期比歷年平均日期提前,利用數(shù)理統(tǒng)計方法,分析枸杞發(fā)育期與氣象條件的關(guān)系。
根據(jù)格爾木市氣象臺2021年的枸杞發(fā)育期觀測資料分析(表1):5月上旬枸杞芽開始開放,5月中旬為展葉期,5月下旬春梢開始生長;枸杞老眼枝6月中旬達到開花普期,6 月下旬老眼枝果實形成達普期,7月下旬老眼枝果實達到成熟期,第一批果實采摘開始。枸杞在7月上旬達到春梢開花普期,7月中旬夏果開始形成,8月中旬夏果成熟,第二批果實采摘開始。8月上旬秋梢開花并達到普期,9月中旬秋果開始成熟[3,4],到月底達到成熟普期,此時秋果的采摘也開始進行,并同時進入秋季落葉期。
從2021年整個發(fā)育期來看,其主要生長發(fā)育階段在5月至9月底,從距平值來看,除夏果形成期、夏果成熟期及秋果成熟期較歷年平均提前外,其余時段均比歷年平均發(fā)育期推遲,推遲天數(shù)2~8 d不等,整個生長季較歷年平均天數(shù)縮短了8 d。
表1 格爾木地區(qū)枸杞發(fā)育普期出現(xiàn)日期(月、日、天)
2.2.1 氣溫 2021年格爾木市平均氣溫為6.2℃,比歷年平均偏高0.4℃。從圖1可以看出,各月除4月、6月、11月、12月分別偏低0.6℃、0.2℃、1.8℃、0.9℃外,其余月均偏高。格爾木地區(qū)5~9月份的平均氣溫達到16.1℃,尤其7~8月份平均氣溫達到19℃以上,溫度變化對枸杞產(chǎn)量和品質(zhì)影響較大,此階段日平均溫度較高有利于枸杞的成熟、采收和涼曬。
圖1 格爾木地區(qū)年氣象要素變化圖
2.2.2 降水 2021年總降水量為61.4 mm,較歷年平均偏多16.3 mm。從圖1可以看出,各月降水分布為:冬春除3月、12月偏少外,其余月均偏多,其中12月全月無降水;進入夏季后,降水逐漸偏多,其中6月偏多11.3 mm,7~8月又偏少,汛期降水分布不均勻。格爾木地區(qū)以灌溉為主,所以降水對整個發(fā)育期相差性不是很明顯;但6~7月處于開花結(jié)果期,雖然此階段枸杞為需水關(guān)鍵期,但降水量偏大及陰雨天氣的增多,對枸杞開花授粉等很不利,特別是影響枸杞的采摘及晾曬等,最終影響枸杞品質(zhì)。
2.2.3 日照 分析格爾木地區(qū)日照(圖1),其日照百分率在65%以上,年日照時數(shù)2 500 h以上,尤其在枸杞開花—成熟階段(7~8月份)是日照需求關(guān)鍵期,日照時數(shù)每天平均7 h以上,較利于枸杞開花、結(jié)實,進行光合作用。
2.3.1 平均氣溫 據(jù)表2分析,平均氣溫的高低對枸杞發(fā)育期的遲早影響明顯,呈正相關(guān)影響,將枸杞發(fā)育期分為老眼枝果成熟、夏果成熟及秋果成熟3個時段進行分析。
從芽開放至老眼枝果實成熟,經(jīng)4個發(fā)育時段,分析日平均氣溫,其平均氣溫在12.5~21.4℃間,最高氣溫在25.1~32.0℃間,最低氣溫在2.5℃以上,未遭受晚霜凍的危害,老眼枝果整個發(fā)育時段為92 d。前期的熱量條件較好地滿足了枸杞正常生長,格爾木地區(qū)8月上旬進入采摘期。
表2 發(fā)育普期與平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫統(tǒng)計(℃)
從春梢生長至夏果成熟也經(jīng)4個發(fā)育時段,分析日平均氣溫,其平均氣溫在11.7~20.7℃間,最高氣溫在21.2~30.2℃間,最低氣溫在2.5℃以上,夏果整個發(fā)育時段為91 d。從開花到果實形成平均氣溫達18.8℃以上,從開花至果實形成只用了12 d,此時段需要較高的溫度,溫度變化對枸杞產(chǎn)量和品質(zhì)影響較大。格爾木地區(qū)于7月上旬進入夏果形成期,相應(yīng)的成熟期在1個月后到達,9月上中旬進入第二批采摘期。
從秋梢生長至秋果成熟期經(jīng)3個發(fā)育時段,分析日平均氣溫,其平均氣溫在14.3~21.0℃間,最高氣溫在27.6~32.0℃間,最低氣溫在5.4℃以上,未遭受初霜凍的危害,秋果整個發(fā)育時段為75 d。雖秋梢生長期較歷年平均偏晚7 d,但后期熱量條件較好,秋果成熟期于9月中旬進入,較歷年平均提早6 d到達,第三批采摘期于10月上旬開始。
2.3.2 氣溫日較差的影響 從圖2可以看出,整個枸杞生長季氣溫日較差在10.5℃以上,平均日較差為12.8℃;其中展葉期、老眼枝果實成熟、夏果形成、秋梢開花期間的氣溫日溫差在13.0℃以上,達到了較高的日較差。日夜溫差小,呼吸、蒸騰強度大,有效積累偏少;日夜溫差大,有效積累多,容易獲得優(yōu)質(zhì)果實[5,6],這也符合了枸杞生長需要晝夜溫差大的特性。
圖2 格爾木地區(qū)枸杞生長季氣溫日較差變化
2.3.3 積溫的影響 2021年格爾木地區(qū)穩(wěn)定通過0℃、5℃、10℃的初日分別為3月4日、4月5日和5月16日,較歷年相比穩(wěn)定通過0℃日期稍偏早,穩(wěn)定通過5℃和10℃日期稍偏晚。研究表明,積溫有利于枸杞生長、礦物質(zhì)及碳水化合物的形成。
從圖3可以看出,格爾木地區(qū)老眼枝果成熟、夏果成熟及秋果成熟階段其≥5℃積溫分別為1 516.0℃、1 614.8℃和1 346.7℃。格爾木地區(qū)穩(wěn)定通過5℃初日為4月5日,此時枸杞已進入發(fā)芽萌動期,積溫有利于枸杞生長。枸杞是一種在一個生長季節(jié)多次生長,多次開花的作物,只有長的生長期,才能獲得更多的開花結(jié)果時間,只有長的開花結(jié)果時間,才能生產(chǎn)出更多的果實。
圖3 格爾木地區(qū)枸杞發(fā)育時段≥5℃積溫變化
2.3.4 日照的影響 枸杞是強陽光性樹種,光照強弱和日照長短直接影響光合產(chǎn)物,進而影響枸杞樹的生長發(fā)育,兩者相關(guān)性顯著[5]。根據(jù)圖4分析,格爾木地區(qū)5月、6月上旬、7月中旬至9月上旬其日照時數(shù)較高,這些時段剛好是枸杞展葉、春梢生長、夏秋果形成成熟階段;但6月中旬至7月上旬其日照時數(shù)均不高,特別是6月中旬日照時數(shù)僅為44.7 h,此時段正是枸杞前期現(xiàn)蕾開花時段,日照不足嚴重影響授粉受精,將降低座果率、造成結(jié)實不良或病果率增加。老眼枝開花期較歷年發(fā)育期推遲了6~8 d,導(dǎo)致第一批果實形成的果實粒小、百粒重偏小,數(shù)量較歷年偏少,影響了第一批枸杞產(chǎn)量。
圖4 格爾木地區(qū)旬日照時數(shù)變化
2.3.5 降水及灌溉的影響 格爾木地區(qū)2021年降水量為61.4 mm,且降水時間集中在夏季,在枸杞整個生長期(4~9月份)降水量分別占全年降水量的88%。從圖5可以看出,6月份的降水明顯大于其他各月,開花果實形成階段為枸杞需水關(guān)鍵期,但較多的雨水天氣不利于枸杞后期生長發(fā)育,同時降水偏多,枸杞易得黑果病和根腐病,對產(chǎn)量和果實質(zhì)量造成影響[7]。
而依據(jù)格爾木地區(qū)的氣候條件,自然降水不能滿足枸杞生長對水分的需求,必須通過灌溉方式解決水分補給。灌水是促進干旱區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要手段[8],較少的陰雨天氣更有利于果實形成及成熟,并能預(yù)防枸杞病害發(fā)生。根據(jù)選取的2021年枸杞觀測地段10 cm、30 cm、50 cm土壤相對濕度變化(圖6)和觀測資料綜合分析可以看出:枸杞整個生長季其土壤相對濕度在66%以上,期間灌水5次,滿足了枸杞的需水要求。
圖5 格爾木地區(qū)月降水變化
圖6 格爾木地區(qū)土壤濕度變化圖
枸杞生長主要消耗土壤中的水分,土壤水分因灌水次數(shù)的不同存在比較明顯的差異,且灌水前后土壤含水量的變化幅度較大。枸杞整個生育期內(nèi)灌水次數(shù)如果控制在5~7次之間,近地層土壤相對濕度保持在50%~80%之間,將利于保證枸杞的正常土壤水分需求[3],并且有利于由于溫度突變引起的低溫冷害、霜凍等氣象災(zāi)害造成的危害及損失。
(1)從2021年整個發(fā)育期來看,除夏果形成期、夏果成熟期及秋果成熟期較歷年平均提前外,其余時段均比歷年平均發(fā)育期推遲,推遲天數(shù)為2~8 d不等,整個生長季較歷年平均天數(shù)縮短了8 d。
(2)2021年格爾木地區(qū)5~9月份的平均氣溫達到16.1℃,溫度變化對枸杞產(chǎn)量和品質(zhì)影響較大;總降水量為61.4 mm,較歷年平均偏多16.3 mm;日照百分率在65%以上,年日照時數(shù)2 500 h以上。
(3)整個枸杞生長季氣溫日較差在10.5℃以上,平均日較差為12.8℃;其中展葉期、老眼枝果實成熟、夏果形成、秋梢開花期間的氣溫日溫差在13.0℃以上,達到了較高的日較差。
(4)2021年格爾木地區(qū)穩(wěn)定通過0℃、5℃、10℃的初日較歷年相比,穩(wěn)定通過0℃日期稍偏早,穩(wěn)定通過5℃和10℃日期稍偏晚,格爾木地區(qū)老眼枝果成熟、夏果成熟及秋果成熟階段其≥5℃積溫分別為1 516.0℃、1 614.8℃和1 346.7℃,積溫有利于枸杞生長、礦物質(zhì)及碳水化合物的形成。
(5)格爾木地區(qū)6月中旬日照時數(shù)僅為44.7 h,日照不足嚴重影響授粉受精,將降低座果率、造成結(jié)實不良或病果率增加。老眼枝開花期較歷年發(fā)育期推遲了6~8 d,導(dǎo)致第一批果實形成的果實粒小、百粒重偏小,數(shù)量較歷年偏少,影響了第一批枸杞產(chǎn)量。
(6)6月份的降水明顯大于其它各月,開花果實形成階段為枸杞需水關(guān)鍵期,但較多的雨水天氣不利于枸杞后期生長發(fā)育,同時降水偏多,枸杞易得黑果病和根腐病,對產(chǎn)量和果實質(zhì)量造成影響。枸杞整個生長季其土壤相對濕度在66%以上,期間灌水5次,滿足了枸杞的需水要求。