遵義市播州區(qū)辣椒移栽期氣象條件分析

郭曉超,肖 蕾，田 野，肖雨霞，申俊初

(1.貴州省遵義市播州區(qū)氣象局，貴州 遵義 563199；2.貴州省遵義市氣象局，貴州 遵義 563002)

0 引言

播州區(qū)是全國(guó)重要的辣椒種植基地，辣椒種植面積近2.67萬(wàn)hm2，居全省第一，全國(guó)第三，辣椒產(chǎn)業(yè)在助力鄉(xiāng)村振興、促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增收方面發(fā)揮著十分重要的作用。氣象條件對(duì)辣椒生產(chǎn)影響較大，降水、氣溫等氣象要素對(duì)辣椒移栽的成活率及生長(zhǎng)發(fā)育的影響十分顯著[1-5]，如2020年4—5月上旬，播州區(qū)境內(nèi)降水偏少，出現(xiàn)干旱，辣椒移栽成活率低，造成幼苗短缺；大棚內(nèi)幼苗無(wú)法及時(shí)移栽，超高生長(zhǎng)，移栽時(shí)間大大延后。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)辣椒氣候適宜性開(kāi)展了一定的研究，但圍繞辣椒移栽期氣象條件的研究較少。張波等[6]使用模糊數(shù)學(xué)中隸屬函數(shù)的方法建立溫度、降水、日照單要素和氣候適宜度模型，評(píng)估1961—2018年貴州省20個(gè)辣椒主要產(chǎn)區(qū)辣椒不同生育期的單要素和氣候適宜度，但對(duì)辣椒移栽期的研究不夠詳細(xì)、對(duì)播州區(qū)的辣椒生產(chǎn)指導(dǎo)性不夠。4—5月是播州辣椒移栽關(guān)鍵期，降雨和氣溫對(duì)辣椒移栽影響顯著，其中透雨對(duì)辣椒移栽至關(guān)重要。本文統(tǒng)計(jì)分析播州區(qū)辣椒移栽期氣溫、降水等氣象要素的氣候特征，為合理安排辣椒產(chǎn)業(yè)布局、確定最佳育苗和移栽時(shí)機(jī)提供依據(jù)。

1 資料與方法

選取播州國(guó)家氣象觀測(cè)站1981—2021年4—5月逐日氣溫、雨量等數(shù)據(jù)和20個(gè)常規(guī)氣象觀測(cè)站2011—2021年4—5月逐日雨量、氣溫?cái)?shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析干旱、透雨、氣溫的時(shí)空分布特征。

1.1 氣象干旱綜合指數(shù)的計(jì)算

本文采用氣象干旱綜合指數(shù)評(píng)價(jià)干旱情況，其計(jì)算公式為[7]：

MCI=Ka×(a×SPIW60+b×MI30+c×SPI90+d×SPI150)

(1)

式中，MCI是氣象干旱綜合指數(shù)，MI30是近30 d相對(duì)濕潤(rùn)度指數(shù)，SPI90、SPI150分別是近90 d、150 d的標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)，SPIW60是近60 d標(biāo)準(zhǔn)化權(quán)重指數(shù)，Ka為季節(jié)調(diào)節(jié)指數(shù)，a、b、c、d分別為SPIW60、MI30、SPI90、SPI150的權(quán)重系數(shù)。

使用干旱頻率衡量各等級(jí)干旱發(fā)生概率，其計(jì)算公式為：

P=N/Ntotal

(2)

式中,P為干旱頻率，N為某時(shí)間段某等級(jí)干旱出現(xiàn)站次，Ntotal為某時(shí)間段總站次。

1.2 透雨的定義

當(dāng)4—5月中某站某日的降雨量(20—20時(shí))≥10 mm時(shí)就記為1站次透雨[8]，≥25 mm時(shí)就記為1站次大雨，≥50 mm時(shí)就記為1站次暴雨。按上述標(biāo)準(zhǔn)，利用播州區(qū)20個(gè)區(qū)域站常規(guī)氣象觀測(cè)站2011—2021年的降水資料，統(tǒng)計(jì)各站透雨年平均日數(shù)Ty、旬平均日數(shù)Ttd和站平均次數(shù)Ts，其計(jì)算公示如下

(3)

(4)

(5)

式中:Ns為2011—2021年某站點(diǎn)出現(xiàn)的透雨總次數(shù)；Ny=11，為年數(shù)；Nst為某旬2011—2021年所有站點(diǎn)出現(xiàn)透雨站次數(shù)；Nsn=20，為區(qū)域站數(shù)量；Nyn為某年所有站點(diǎn)透雨出現(xiàn)的站次數(shù)。

大雨、暴雨的各站年平均日數(shù)、旬平均日數(shù)和站平均次數(shù)計(jì)算方法與透雨相同。

1.3 旬低溫日數(shù)的計(jì)算

R10 ℃=N10 ℃/(M×K)

(6)

2 干旱特征分析

2.1 干旱的旬、月分布特征

使用播州國(guó)家氣象觀測(cè)站1981—2021年4—5月逐日氣溫、雨量等數(shù)據(jù)計(jì)算每日氣象干旱綜合指數(shù)，統(tǒng)計(jì)4—5月各等級(jí)干旱旬、月發(fā)生頻率，根據(jù)氣象干旱等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 20481—2017)將干旱等級(jí)劃分為-1、-2、-3和-4共4個(gè)等級(jí)(表1)。-1等級(jí)干旱發(fā)生頻率在8.9%(5月下旬)～19.8%(4月中旬)之間；4月發(fā)生頻率為17.7%，5月發(fā)生頻率為15.3%。-2等級(jí)干旱頻率最低為2.7%(5月上旬)，最高為7.8%(4月中旬、4月下旬和5月下旬)；4月發(fā)生頻率為6.7%，5月發(fā)生頻率為5.6%。-3等級(jí)干旱頻率在1.2%(4月下旬)～6.1%(5月中旬)之間；4月發(fā)生頻率為1.4%，5月發(fā)生頻率為5.7%。-4等級(jí)干旱在4月和5月中旬沒(méi)有發(fā)生過(guò)，5月上旬為1.2%，5月下旬為1.8%。所有等級(jí)干旱頻率在22.9%(4月上旬)～30.5%(5月中旬)之間；4月干旱頻率為25.9%，5月干旱頻率為27.6%?？傮w來(lái)看，各旬干旱頻率差異不大，4月干旱頻率稍低，且以-1、-2等級(jí)干旱為主，-3等級(jí)干旱頻率僅有1.2%，無(wú)-4等級(jí)干旱；5月干旱頻率稍高，且-3、-4等級(jí)干旱頻率相對(duì)4月明顯增加，因此5月干旱比4月干旱重。

表1 播州區(qū)4—5月的旬、月干旱頻率(單位：%)

2.2 干旱的年際分布特征

從圖1可知，1981—2021年，1983、1989、1992、1997、2009、2013、2014、2016、2019共9 a沒(méi)有出現(xiàn)春旱；干旱天數(shù)在[1,10)有8 a，且干旱等級(jí)都是-1；干旱天數(shù)在[10,20)之間有11 a，在[20,30)之間有6 a，在[30,40)之間有2 d，[40,50)之間有3 a，50 d以上的有2 a?？傮w來(lái)看，干旱天數(shù)在20 d以內(nèi)的主要是-1和-2等級(jí)的干旱，干旱天數(shù)在30 d以上的有7 a，同時(shí)也包含-3等級(jí)及以上的干旱，對(duì)辣椒移栽有重大影響，需要特別予以防范。

圖1 播州區(qū)各等級(jí)干旱的年際分布

3 透雨的時(shí)空分布特征

3.1 透雨的空間分布特征

圖2為播州區(qū)20個(gè)常規(guī)氣象觀測(cè)站2011—2021年4—5月透雨年平均日數(shù)分布圖，透雨發(fā)生次數(shù)最少的是鴨溪的4.3 d，最多的是團(tuán)溪的6.7 d，西部透雨日數(shù)主要在4～5 d之間，中東部透雨日數(shù)主要在5～6 d之間，總體來(lái)看中東部多于西部。

圖2 播州區(qū)4—5月透雨年平均日數(shù)分布圖(單位：d)

3.2 透雨的時(shí)間分布特征

統(tǒng)計(jì)2011—2021年4—5月出現(xiàn)透雨、大雨、暴雨的旬平均次數(shù)，如表2所示。透雨最多為5月下旬的1.09站次，最少為4月中旬的0.405站次，總體來(lái)看5月多于4月。大雨和暴雨在各旬的分布特征與透雨相似，大雨出現(xiàn)概率較少，暴雨在4月上旬和中旬沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)。

表2 4—5月透雨、大雨、暴雨的旬平均次數(shù)(單位：次)

3.3 透雨的年際分布關(guān)系

統(tǒng)計(jì)2011—2021年每年20個(gè)常規(guī)氣象觀測(cè)站透雨、大雨、暴雨出現(xiàn)的站平均次數(shù)，如表3所示。透雨年際差異較大，出現(xiàn)最多的是2013年的7.5次，最少的是2011年的1.5次；大雨出現(xiàn)最多的是2014年的2.7次，最少的是2015年的0.2次；暴雨出現(xiàn)最多的是2019年的0.55次，2016、2017和2020年沒(méi)有出現(xiàn)暴雨天氣過(guò)程。

表3 2011—2021年各等級(jí)透雨出現(xiàn)的站平均次數(shù)(單位：次)

4 氣溫的時(shí)空分布特征

表4 4—5月平均旬低溫日數(shù)(單位：d)

5 結(jié)論

① 4月干旱頻率比5月稍低，且以-1、-2等級(jí)干旱為主，-3等級(jí)干旱頻率僅有1.2%，無(wú)-4等級(jí)干旱；5月干旱頻率稍高，且-3、-4等級(jí)干旱頻率相對(duì)4月明顯增加，因此5月干旱比4月干旱重；1981—2021年，干旱天數(shù)在30 d以上的有7 a，同時(shí)包含-3等級(jí)及以上的干旱，對(duì)辣椒移栽有重大影響。

② 2011—2021年4—5月透雨年平均日數(shù)在4～6 d之間，中東部多于西部；透雨、大雨、暴雨出現(xiàn)日數(shù)5月多于4月，大雨出現(xiàn)概率較少，暴雨在4月上旬和中旬沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)；透雨年際差異較大，出現(xiàn)最多的是2013年的7.5次，最少的是2011年的1.5次。

③ 4月最低氣溫在10～15 ℃的天數(shù)較多，對(duì)辣椒移栽有一定影響，最低氣溫<10 ℃為6.54 d，對(duì)辣椒移栽及成活影響較大；5月最低氣溫<10 ℃僅0.62 d，最低氣溫<15 ℃為12.92 d，對(duì)辣椒移栽影響較小。

④ 綜合來(lái)看，4月受低溫日數(shù)多、透雨日數(shù)少的影響較大，在此時(shí)段盡量選擇透雨之后開(kāi)展辣椒移栽，同時(shí)做好保溫工作。5月干旱的頻率和強(qiáng)度均較大，在此時(shí)段開(kāi)展辣椒移栽需要做好防旱保濕工作。4月下旬—5月上旬干旱頻次較低、透雨次數(shù)較多、氣溫總體回暖，移栽后受低溫凍害可能性降低，較適宜辣椒移栽。東部透雨次數(shù)多于西部，更有利于辣椒的移栽。