摘 要:通過采用最小二乘法、相關(guān)分析和逐步回歸等方法,統(tǒng)計分析氣溫、積溫、降水和日照等氣象要素數(shù)據(jù),結(jié)合高粱農(nóng)氣觀測數(shù)據(jù),總體來看,清徐縣適宜釀醋高粱的種植。根據(jù)清徐溫度回升和晚霜凍的出現(xiàn)時間,高粱5月上中旬播種,10月下旬開始收獲,生育期>15 ℃積溫為3 321.3 ℃·d,持續(xù)日數(shù)為165 d,適合多種中晚熟品種對積溫的要求。拔節(jié)孕穗期降水量明顯不足,需適時進行人工灌溉,光照條件也充分滿足高粱生長需求。影響高粱生長和產(chǎn)量的災(zāi)害性天氣包括連陰雨和持續(xù)低溫,干旱、大風(fēng)和暴雨等,可根據(jù)不同生育期采取相應(yīng)的田間管理措施。
關(guān)鍵詞:釀醋高粱;氣候條件;清徐縣
中圖分類號:S514 文獻標(biāo)志碼:B 文章編號:2095–3305(2024)07–0-03
高粱是清徐縣主要旱作糧食作物之一,具有抗旱、耐澇、耐鹽堿、耐貧瘠等多重抗逆性[1]。作為釀造老陳醋的主原料,高粱與老陳醋的品質(zhì)密切相關(guān)。隨著釀醋產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,清徐縣發(fā)展高粱種植業(yè)擁有獨特的區(qū)位優(yōu)勢。通過分析清徐縣釀醋高粱生長期的氣溫、地溫、降水和日照等氣象要素,綜合評價各個生育期氣候特征,得出高粱種植的適宜性氣候條件,并針對不同生育期和常見氣象災(zāi)害提出相應(yīng)的田間管理措施,為釀醋高粱增產(chǎn)、增效、增收提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)概況
清徐縣位于山西省中部,是太原市的南大門,全縣總面積609 km2,南北寬約35.8 km,東西長約40.5 km,海拔367.5~1 107.0 m,耕地面積2.912萬hm2,地處盆地,全縣地勢西北高、東南低,屬暖溫帶大陸性氣候,一年四季分明,冬季寒冷少雪,春季干旱多風(fēng),夏季雨量高度集中,秋季短暫,多為涼爽、晴朗天氣。年平均氣溫為11.2 ℃,年極端最高氣溫為40.4 ℃,年極端最低氣溫為-22.0 ℃。年平均降水量為410.7 mm,年最大降雨量為711.1 mm,年最小降雨量為225.4 mm。全年無霜期183 d。年平均蒸發(fā)量1 914.7 mm。主要自然災(zāi)害包括干旱、霜凍、暴雨、冰雹、大風(fēng)、寒潮、雷暴。
1.2 資料選取和分析方法
選用清徐縣1994—2023年近30年4—11月氣溫、降水、日照和5 cm地溫等氣象要素數(shù)據(jù)以及高粱農(nóng)業(yè)氣象觀測資料,采用最小二乘法、相關(guān)分析和逐步回歸等方法,對所獲數(shù)據(jù)進行累計和比較分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 溫度氣候特征
高粱播種要考慮的因素主要為溫度和水分,一般在5 cm地溫穩(wěn)定達到12 ℃以上時適宜播種[2]。清徐縣每年5 cm地溫穩(wěn)定達到12 ℃以上的日期主要集中在4月中下旬,最早是3月31日(1999年),最晚是4月26日(2023年)。若播種過早,土壤溫度過低會推遲出苗時間,種子可能會腐爛,導(dǎo)致出苗不齊。若播種過晚,高粱生長階段后期因氣溫過高會使穗蟲害發(fā)生程度加重。高粱種子發(fā)芽的最適宜氣溫為18~35 ℃,如遇日平均氣溫小于10 ℃連續(xù)3天以上對出苗不利[3]。清徐縣5月上旬平均氣溫為18.0 ℃,隨著氣溫逐漸升高,適合種子發(fā)芽出苗。高粱從播種到出苗需要8~10 d的時間,考慮到幼苗可能會遇到晚霜凍和寒潮天氣,極易受凍害影響,而清徐縣春季的晚霜凍和寒潮天氣,出現(xiàn)在4月中下旬,降雪最晚出現(xiàn)在4月下旬。因此,5月上旬為高粱最適宜播種期,最早不能早于4月下旬,最晚不能晚于5月中旬。
高粱5月中旬出苗;出苗到拔節(jié)需要40~50 d,6月下旬開始拔節(jié),6月下旬至7月下旬為拔節(jié)孕穗期;拔節(jié)到抽穗需要45~55 d,8月上旬至中旬為抽穗期,這一時期是高粱生長的旺盛期;抽穗后3~5 d開花,抽穗和開花期有一定的重疊,8月中旬開花;8月下旬至9月中旬為灌漿期;9月下旬至10月上旬乳熟期;10月下旬至11月上旬收獲期。清徐縣初霜凍出現(xiàn)時間一般在10月中下旬,最早出現(xiàn)在9月20日(1998年),而此時高粱已處于成熟至收獲期,霜凍對高粱產(chǎn)量影響較小。
高粱喜溫喜光,具有一定的耐高溫特性,全生育期適宜溫度為20~30 ℃。高粱生育期的旬平均氣溫在13.3~24.9 ℃之間,9月中旬至10月上旬平均溫度雖降至15 ℃左右,但日最高溫度仍在20 ℃以上,且晝夜溫差較大,此時高粱處于灌漿和乳熟期,有利于高粱的干物質(zhì)積累。從氣溫的整體變化趨勢來看,清徐縣從5月中旬至10月上旬十分適宜高粱全生育期生長(表1)。
2.2 積溫氣候特征
高粱是一種喜溫農(nóng)作物,其種植所需積溫較高。高粱在種植初期需要的積溫較高,以便促進幼苗生長和發(fā)育,而在生長后期需要適當(dāng)?shù)姆e溫促進籽粒的形成和成熟。北方溫和春播晚熟高粱區(qū)>15 ℃積溫2 800~3 800 ℃·d,持續(xù)日數(shù)125~160 d為高粱的適宜種植區(qū)。同一品種在生長期內(nèi)積溫越高,其生物量與糖產(chǎn)量越高[4]。清徐縣全年>15 ℃積溫為3 321.3 ℃·d,持續(xù)日數(shù)為165 d(4月下旬至9月下旬)。僅從>15 ℃積溫和持續(xù)日數(shù)來看,清徐縣適合多種中晚熟品種的高粱種植。
2.3 降水氣候特征
高粱根系發(fā)達,既抗旱又抗?jié)?,全生育期所需降水量?00~500 mm,清徐縣5月上旬至11月上旬總降水量為387.9 mm,接近高粱生長期所需降水量,不同生育期對水分需求不同,適宜的水分條件能促進植株生長與發(fā)育。高粱發(fā)芽需要水量較少,5月上旬降水量為11.9 mm,但種植高粱的土地均進行冬澆或春澆,再加上前期少量降水,基本滿足高粱發(fā)芽需水量。高粱苗期生長緩慢,需水量較少,約占生育期需水量的10%,這一時期降水量為40.3 mm,正好滿足需求。高粱拔節(jié)至孕穗期需水量最大,約占需水量的50%,若水分不足會影響植株生長和幼穗分化,這一時期降水量為127.3 mm,明顯少于需求量,但當(dāng)前清徐縣很多地塊都人工井,可以根據(jù)需求進行灌溉。高粱孕穗至開花期需水量約占15%,水分不足會造成“卡脖旱”,是需水臨界期,這一時期降水量為99.9 mm,略多于需水量,能滿足生長需求。灌漿期需水量占20%,若遇干旱則會影響干物質(zhì)積累,粒重降低,這一時期降水量為47.1 mm,但因前期降水量偏多,還是比較適合灌漿期生長的。高粱灌漿后期至乳熟期需水量減少,僅為總需水量的5%左右,此期水分過多易引起貪青晚熟,甚至遭受霜害,而這一時期降水量為34.6 mm,剛好滿足需求??傮w來說,除了拔節(jié)孕穗期降水量明顯不足,其他生育期的降水量均可滿足高粱生長需求。
2.4 光照氣候特征
高粱喜光,屬短日照作物,整個生育期都需要充足的光照,光照對高粱的生長發(fā)育具有主導(dǎo)作用,適宜的光照能促使幼苗生長健壯,拔節(jié)后可促進光合作用和營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)換,利于植株生長發(fā)育,抽穗至灌漿期可促進灌漿,增加干粒重量。全生育期或大田生長期的日照時數(shù)越多單產(chǎn)越高,播種至成熟的日照時數(shù)應(yīng)達580 h以上[5]。清徐縣5月上旬至10月中旬日照時數(shù)為1 199.6 h,最少年份為1 137.7 h,遠遠超過高粱正常生長所需的光照。光照時長對產(chǎn)量的影響主要時段在齊穗期后10~40 d(即開花到成熟階段)[6]。清徐縣高粱開花到成熟階段因氣溫下降而持續(xù)時間略長,為8月中旬至10月上旬,這一時期的日照時數(shù)達到445.3 h,占到所需日照時數(shù)的77%,充足的光照對提高高粱產(chǎn)量起到至關(guān)重要的作用??傊逍炜h的日照時數(shù)均遠超過高粱各個生育期所需日照時數(shù),適宜高粱生長。
2.5 常見災(zāi)害性天氣及應(yīng)對措施
清徐縣影響高粱種植生長的常見災(zāi)害性天氣主要有春季的連陰雨和持續(xù)低溫,夏季的干旱、大風(fēng)和暴雨,秋季的連陰雨等。4月底至5月初出現(xiàn)持續(xù)性的連陰雨天氣,會使氣溫持續(xù)低迷,土壤過濕,延遲播種時間,影響高粱后期的生長,需要在5月中旬前后搶抓合適時機播種,最晚不能晚于5月中旬。6月底至7月常出現(xiàn)持續(xù)性干旱或降水量異常偏少,正是高粱拔節(jié)孕穗期,需水量大。若水分不足則會影響植株生長和幼穗分化,對產(chǎn)量影響較大,可以根據(jù)需求充分利用水井或其他條件進行人工灌溉。7—8月常有短時強對流天氣伴有大風(fēng)天氣出現(xiàn),在進行人工灌溉時要提前關(guān)注天氣過程,盡量避免在可能出現(xiàn)短時強對流天氣前進行灌溉,可能會因伴隨的大風(fēng)過程造成高粱倒伏,若發(fā)生嚴(yán)重倒伏要及時扶正。這一時期還會存在暴雨天氣影響,雖然高粱屬耐澇作物,但長時間浸泡仍會影響植株生長,若遇農(nóng)田積水嚴(yán)重,可適當(dāng)進行排澇。9月底至10月也會出現(xiàn)長時間的連陰雨和降溫,此時是高粱成熟期,缺少溫度和光照會使籽粒干癟,影響成熟度和產(chǎn)量,可適當(dāng)延后收獲時間。
2.6 不同生育期的田間管理措施
結(jié)合清徐縣的氣候特點,高粱種植宜選用中晚熟 品種,注意優(yōu)先選擇耐密、中矮稈的品種[7],抗倒伏能 力強,還能提高產(chǎn)量。針對選用地塊要在前一年秋收 后進行平整土地,施用農(nóng)家肥并耕翻耙地,以使土壤 保持疏松狀態(tài)和較好的肥力。5月上中旬選擇合適時機播種,在播種前要再次進行深翻,播種深度最好在3 cm左右,根據(jù)選用的品種控制好播種間距和密度。在苗期要調(diào)整保苗密度,出苗后若缺少過多,可適當(dāng) 補苗,若密度過大,可在苗長至5 cm左右時進行間苗,及時中耕除草,減少蟲卵,并對板結(jié)土壤疏松和雜草清理。蹲苗一般從定苗開始到拔節(jié)結(jié)束,等苗根四周土露出地下莖節(jié)進行扒土?xí)窀鵞8-9]。在拔節(jié)孕穗初期進行施肥和深翻田壟,以起到疏松土壤和增強土壤肥力的作用,在中后期要根據(jù)降水和干旱情況適時進行人工灌溉,并噴施防治黑穗病和蚜蟲的藥物。后期生長階段多觀察,在進入臘熟末期后選擇適時收獲、晾曬[10-20]。
3 結(jié)束語
通過統(tǒng)計分析氣溫、積溫、降水和日照等氣象要素數(shù)據(jù),并結(jié)合高粱農(nóng)氣觀測資料,總體來看,清徐縣適宜釀醋高粱的種植。根據(jù)清徐溫度回升和晚霜凍的出現(xiàn)時間,高粱5月上中旬播種,10月下旬開始收獲,生育期>15 ℃積溫為3 321.3 ℃·d,持續(xù)日數(shù)為165 d,適合多種中晚熟品種對積溫的要求。拔節(jié)孕穗期降水量明顯不足,需適時進行人工灌溉,光照條件也充分滿足高粱生長所需。影響高粱生長和產(chǎn)量的災(zāi)害性天氣有連陰雨和持續(xù)低溫,干旱、大風(fēng)和暴雨等,可根據(jù)不同生育期采取相應(yīng)的田間管理措施。
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