同心縣馬鈴薯生長發(fā)育與氣候條件的關(guān)系

葉風(fēng)琴 戴明晶 張臻

【摘 要】 本文通過對同心縣氣象局1985-2015年30年4月中旬到9月份的溫度、降水、日照等氣象資料統(tǒng)計分析，結(jié)合馬鈴薯生育期觀測資料，探討同心縣種植馬鈴薯所需要的氣候條件。

【關(guān)鍵詞】 馬鈴薯；生育期；氣象條件；同心縣

[Abstract] Based on the statistical analysis of meteorological data such as temperature， precipitation and sunshine from mid-april to mid-september of 1985 to 2015， and combined with the observation data of potato growth period， this paper discusses the climatic conditions required for potato planting in tongxin county.

[Keywords] potato； growth period； meteorological conditions； tongxin

同心縣地處黃土高原與內(nèi)蒙古高原的交界地帶，地勢由南向北逐漸傾斜（南高北低）。海拔高度1260-2625米。全縣境內(nèi)年平均氣溫9.5℃，平均無霜期157天，年均降水量259.8毫米，年平均日照2939.3小時，，干旱少雨，日照充足，晝夜溫差大。土壤以黑壚土和灰鈣土為主，有機質(zhì)層平均厚度55厘米，疏松多孔，質(zhì)地均一，保水保肥性好，富含鉀素，為喜涼喜光、耐寒耐旱的馬鈴薯生長提供了很好的環(huán)境。探討同心縣馬鈴薯各生育期關(guān)鍵氣象因子對馬鈴薯生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和規(guī)劃決策提供科學(xué)依據(jù)， 對促進(jìn)馬鈴薯種薯和商品薯生產(chǎn)基地建設(shè)重要的現(xiàn)實意義。

1 同心縣馬鈴薯生產(chǎn)現(xiàn)狀

同心縣馬鈴薯主要種植區(qū)域位于縣內(nèi)惠平公路沿線的下馬關(guān)鎮(zhèn)、預(yù)旺鎮(zhèn)、馬高莊鄉(xiāng)、張家垣鄉(xiāng)、田老莊鄉(xiāng)、王團鎮(zhèn)，從2010年開始，全縣馬鈴薯種植面積常年穩(wěn)定在20萬畝，占全縣農(nóng)作物總播種面積的15.8%，年產(chǎn)鮮薯 7萬t左右，品種主要是青薯9號和克新1號。（數(shù)據(jù)來源于同心縣統(tǒng)計年鑒）

2 同心縣馬鈴薯生育期

根據(jù)馬鈴薯生育期和生長狀況觀測資料，馬鈴薯的生育期可分為播種期、出苗期、現(xiàn)蕾期、開花期、薯塊膨大期和成熟期六個階段。馬鈴薯一般于4月中旬播種，5月中旬出苗，6月下旬現(xiàn)蕾，7月中、下旬開花，9月下旬成熟，全生育期147-162天。因品種的熟性不同，全生育期長短亦各有不同。

3 影響馬鈴薯生育的主要氣候因子

3.1 馬鈴薯氣象產(chǎn)量計算

馬鈴薯產(chǎn)量可以分解為由生產(chǎn)力發(fā)展水平?jīng)Q定的趨勢產(chǎn)量、由于年際間氣象條件的差異造成作物產(chǎn)量波動的氣象產(chǎn)量，以及一些隨機因素造成的隨機產(chǎn)量，但因隨機產(chǎn)量數(shù)量級較小，在實際計算與分析中可以忽略不計，因此：

式中：Y為馬鈴薯產(chǎn)量，Yt為趨勢產(chǎn)量，本研究采用5年直線滑動平均方法模擬得到 ；Yw為氣象產(chǎn)量。[3]利用公式1計算同心縣馬鈴薯氣象產(chǎn)量 （表1）并分析其與馬鈴薯生育期內(nèi)各氣象因子的關(guān)系，篩選影響馬鈴薯氣象產(chǎn)量的主要氣候因子。

3.2 馬鈴薯各發(fā)育期氣象因子的選取

馬鈴薯的產(chǎn)量和品質(zhì)受氣候條件影響較大，并且每個生長階段馬鈴薯對溫度、光照、水分等氣候條件的要求也不同。本文根據(jù)馬鈴薯生長的氣候條件，選出了各生育階段平均氣溫、降水、日照、霜凍及相關(guān)各旬月氣象因子作為備選因子，然后利用SPSS軟件進(jìn)行各生育期氣象因子與氣象產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系分析（表2），通過顯著性水平檢驗的氣候因子有：發(fā)芽期降水、全生育期降水、日照，7月上旬的氣溫和降水。

3.3 光、熱、水氣象條件對馬鈴薯各生育期的影響

3.3.1熱量條件對馬鈴薯生育的影響 馬鈴薯屬喜冷涼氣候作物，熱量適應(yīng)范圍廣。全生育期適宜溫度為18-20℃。發(fā)芽期內(nèi)，同心縣平均溫度15.2 ℃，同期 10 cm 土溫略偏高，于四月中旬開始播種比較適宜。苗期最怕霜凍，氣溫降至0℃以下會受凍害，-4℃時植株地上地下部分會全部被凍死。[1]統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，同心縣近20年無霜期平均為157d，歷年晚霜凍結(jié)束于5月4日，播種后于五月中旬前后出苗較為適時，于六月中旬（平均氣溫18℃）以后，進(jìn)入很活躍生長期，下旬現(xiàn)蕾，七月上旬開花。實驗數(shù)據(jù)表明，在現(xiàn)蕾末期到開花前期，氣溫與馬鈴薯氣象產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)為0.392，在此階段氣溫對馬鈴薯氣象產(chǎn)量影響較大，且為正效應(yīng)，較高的溫度有利于馬鈴薯快速開花；結(jié)薯期的氣溫對馬鈴薯氣象產(chǎn)量的影響由負(fù)效應(yīng)轉(zhuǎn)為正效應(yīng)，這是因為結(jié)薯期溫度對塊莖形成和干物質(zhì)積累影響很大，所以馬鈴薯在這個時期對溫度要求比較嚴(yán)格。以16～18℃的土溫、18～21℃的氣溫。對塊莖的形成和增長最為有利。如果氣溫超過25℃時，馬鈴薯生長就會受到抑制，生長速度就會明顯下降。土溫超過29℃，塊莖便基本停止生長；同時，結(jié)薯期對晝夜氣溫差的要求是越大越好。[1]9月上旬淀粉積累期我縣氣溫趨于穩(wěn)定，完全能夠滿足該時期熱量需求，但是9月中旬以后氣溫下降速度較快，熱量稍有欠缺，但是仍能夠滿足馬鈴薯生長需求。

3.3.2水分條件對馬鈴薯生育的影響 馬鈴薯各生育期需水條件有較大的差別。同心縣播種期降水與馬鈴薯氣象產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)為0.367，在此階段降水對馬鈴薯氣象產(chǎn)量影響較大，且為正效應(yīng)。根據(jù)理論研究，同心縣0～20cm全縣平均土壤重量含水率達(dá)到9～11%適宜播種和出苗。出苗到分枝期需要土壤重量含水率在11～14%，分枝到花序形成期需要土壤重量含水率在15～17%。結(jié)薯期的前段，即從開始開花到落花后1周，降水與馬鈴薯氣象產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)為0.454，降水對馬鈴薯氣象產(chǎn)量影響較大，需水量占全生育期需水總量的一半以上。如果這個時期缺水干早，塊莖就會停止生長。而在結(jié)薯后期，土壤水分過多或積水時間過長，會造成馬鈴薯晚疫病，葉子發(fā)黑萎縮，塊莖腐爛。

3.3.3光照條件對馬鈴薯生育的影響 馬鈴薯是喜光作物，不同時期生長的側(cè)重點不同，對光照的要求也不盡相同。發(fā)芽期短日照可以抑制芽的伸長，可以在休眠期將種薯置于短日照情況下催芽，促進(jìn)短壯芽的形成。幼苗期以促進(jìn)根系的良好發(fā)育以及壯苗為首要目標(biāo)，需要短日照、強光。發(fā)棵期以則以促進(jìn)莖葉快速生長，增強光合作用，需要充足的光照和長日照條件。結(jié)薯期短日照和較大的晝夜溫差能夠起到良好的控莖葉生長的作用，極大限度的保障淀粉的積累，促進(jìn)薯塊的快速膨大。同心縣馬鈴薯出苗至開花期6-7月日光照時數(shù)可保證9小時較強光照，結(jié)薯期（8月）日光照時數(shù)保證8.5小時較短強光照，同時晝夜溫差在較大，有利于同化產(chǎn)物向塊莖運轉(zhuǎn)，促使塊莖高產(chǎn)。

3.4 主要氣象災(zāi)害對馬鈴薯種植的影響

3.4.1干旱 干旱是同心縣主要的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。在一年四季均可發(fā)生，其中以春旱、伏旱發(fā)生頻率最高。春旱會造成馬鈴薯播種困難，影響出苗；夏季伏旱光合作用減弱，不利于塊莖生長和養(yǎng)分吸收，淀粉含量低，品質(zhì)下降。[2]據(jù)氣象資料統(tǒng)計，2005年為有記錄以來最干旱年份，年降水量僅為119.4毫米，馬鈴薯全發(fā)育期降水量為91.8毫米，不及正常年份生育期降水量一半，春末初夏、伏旱、秋旱三旱相連，造成馬鈴薯大面積減產(chǎn)。

3.4.2陰雨天氣對馬鈴薯的影響 長時間，高強度日照有利于馬鈴薯光合作用。幼苗期和莖葉生長期，在強光和長日照條件下，有利于植株發(fā)棵、長葉，連陰雨天氣會造成植株中下部葉片及早枯黃、落葉，降低光合生產(chǎn)率，造成減產(chǎn)。其次，淀粉積累期陰雨天氣常造成土壤水分過多或積水現(xiàn)象，容易造成馬鈴薯霉?fàn)€變質(zhì)，形成晚疫病[2]，成熟期田間持水量大，如果不能及時收獲容易造成馬鈴薯霉?fàn)€，同時不利于已收獲的馬鈴薯的窖藏與銷售。2012年和2015年同心縣馬鈴薯晚疫病大面積流行發(fā)生就是由于現(xiàn)蕾-開花期連續(xù)陰雨天氣誘發(fā)所致。

參考文獻(xiàn)：

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