牡丹江市大豆種植氣候適宜性及高產(chǎn)對(duì)策分析

摘 要：結(jié)合牡丹江市氣象局2001—2023年逐月平均氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)及大豆生物學(xué)特性，分析了當(dāng)?shù)卮蠖狗N植氣候適宜性，得出了當(dāng)?shù)貧夂驐l件比較適宜大豆種植，并探討了氣象災(zāi)害對(duì)大豆種植的危害，并提出了大豆高產(chǎn)的對(duì)策，確保優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)大豆的形成。

關(guān)鍵詞：大豆種植；氣候適宜性；高產(chǎn)；牡丹江市

中圖分類號(hào)：S565.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2024）06–0-03

結(jié)合2021年8月聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)發(fā)布的最新報(bào)告，全球所有地區(qū)的氣候變化將進(jìn)一步加劇。大量數(shù)據(jù)表明，我國近幾十年的氣候變化的幅度比全球平均水平高，而國內(nèi)糧食主產(chǎn)區(qū)更是國內(nèi)區(qū)域氣候變化的敏感區(qū)[1]。農(nóng)業(yè)尤其是糧食生產(chǎn)都以作物生長為基礎(chǔ)，對(duì)水分、光照、土壤等，進(jìn)而改變自然要素的依賴性較強(qiáng)，對(duì)氣候變化極為敏感[2]。在氣候變化的過程中會(huì)改變氣溫、降水、光照等，進(jìn)而改變農(nóng)作物生長環(huán)境，加劇了農(nóng)作物的產(chǎn)量波動(dòng)和種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，進(jìn)而引發(fā)糧食安全隱患[3]。在氣候變化背景下，牡丹江市大豆區(qū)氣候發(fā)生了明顯改變，進(jìn)一步加劇了對(duì)大豆種植的影響。結(jié)合牡丹江市多年氣候資料統(tǒng)計(jì)分析大豆種植過程中所需氣溫、水分、光照等氣候因素，為今后合理利用氣候資源、提升大豆產(chǎn)量和品質(zhì)提供參考。

1 牡丹江市大豆種植氣候適宜性

1.1 氣溫

大豆最適宜發(fā)芽溫度是18.0～22.0 ℃，一般完成播種后4～6 d就能出苗。在出苗后，隨著溫度的上升會(huì)加快大豆生長發(fā)育速度，且葉面積增加時(shí)，植株光合作用也隨之增強(qiáng)，幼苗期正常生長溫度為15.0～18.0 ℃，

而最適宜的溫度處于20.0～22.0 ℃之間，也可以在10.0

～12.0℃的低溫天氣存活，幼苗耐低溫的能力較強(qiáng)，短期低溫不會(huì)對(duì)大豆產(chǎn)生太大的危害。在大豆分枝和花芽分化期內(nèi)對(duì)外界溫度的要求嚴(yán)格，分枝期的最適宜溫度處于21.0～23.0 ℃之間，且能適應(yīng)16.0～17.0 ℃

的低溫天氣；在開花前27～29 d進(jìn)行花芽分化，此時(shí)的最適溫度為20.0 ℃左右，若該階段的晝夜溫差較小，且溫度不足15.0 ℃，將不利于花芽的分化；開花結(jié)莢期是大豆?fàn)I養(yǎng)需求與生殖生長的旺盛時(shí)期，該階段最適宜溫度為22.0～25.0 ℃，鼓粒期最適宜的溫度在21.0～

23.0 ℃之間，此時(shí)可以適應(yīng)13.0～14.0 ℃的低溫天氣；成熟期適宜溫度為19.0～20.0 ℃，鼓粒成熟期需要保證有一定的晝夜溫差，以確保干物質(zhì)的積累和脫水，此時(shí)低溫會(huì)推遲大豆成熟期時(shí)間，導(dǎo)致秕莢和秕粒的出現(xiàn)，大豆的品質(zhì)下降[4]。

2001—2023年牡丹江市年平均氣溫為3.5 ℃，線性變化傾向率為0.34 ℃/10年，在研究時(shí)段內(nèi)氣溫共上升0.782 ℃，上升趨勢極為顯著。當(dāng)牡丹江市5 cm地溫穩(wěn)定在12.0 ℃，就能播種大豆，一般播種時(shí)間為每年4月下旬至5月上旬。牡丹江市從每年11月至翌年3月的月平均氣溫在0 ℃以下，進(jìn)入4月氣溫快速回升，尤其是到了5月，月平均氣溫超過10.0 ℃，年最高氣溫出現(xiàn)在7月，平均氣溫達(dá)到19.7 ℃，而8—9月平均氣溫在13.7～19.1 ℃之間，此時(shí)為大豆干物質(zhì)積累的旺盛期，一定的低溫天氣對(duì)干物質(zhì)積累較為有利。

1.2 水分

在大豆種子萌動(dòng)過程中，要求種子發(fā)芽吸收水分是自身重量的120%～140%，土壤水分不足會(huì)導(dǎo)致發(fā)芽和出苗時(shí)間推遲；水分過多則會(huì)導(dǎo)致土壤通氣不良，不利于日后種子發(fā)芽和出土，還會(huì)出現(xiàn)種子腐爛，為確保種子正常萌動(dòng)和出苗，應(yīng)有適宜的水分供應(yīng)[5]。在幼苗期，大豆葉面積偏小，對(duì)水分的需求較少，一定的干旱天氣還能促使根系深扎，有利于蹲苗；幼苗期適宜的土壤濕度是田間最大持水量的70%～80%，水分偏少會(huì)減緩生長發(fā)育速度；水分過多則會(huì)導(dǎo)致徒長，還會(huì)出現(xiàn)倒伏；進(jìn)入分枝期后，大豆對(duì)水分需求增大，最適宜的土壤濕度為田間最大持水量的65%；而在大豆開花結(jié)莢期，對(duì)水分的需求極為迫切[6]。大豆全生育期的耗水量在400～600 mm之間，而開花結(jié)莢期的耗水量高達(dá)130 mm左右，是耗水高峰期；鼓粒期則是莢長大和粒鼓脹期，新陳代謝旺盛，也是需求高峰期，而碳水化合物轉(zhuǎn)化、脂肪形成與積累、營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)都離不開水。鼓粒期要求土壤濕度為田間最大持水量的85%～90%，若田間持水量不足60%，則會(huì)減少群體莢數(shù)、粒數(shù)，以及降低百粒重。

2001—2023年，牡丹江市年內(nèi)平均降水量為690.3 mm，整體以增加趨勢為主，線性變化傾向率為172.43 mm/10年，增加趨勢極為顯著。牡丹江市年內(nèi)降水呈現(xiàn)出單峰形變化特征，峰值為146.7 mm（8月），占年降水量的21.3%，谷值出現(xiàn)在2月，占年降水量的1.2%。年降水主要出現(xiàn)在每年的5—9月，月平均降水量在65.2～146.7 mm之間，該時(shí)期的降水量為536.5 mm，占年降水量的77.7%，尤以6—8月最為集中，占年降水量的56.9%。當(dāng)?shù)亟邓康倪@種分布形式對(duì)大豆種植較為有利。

1.3 光照

大豆喜溫，屬于短日照植物，對(duì)日照時(shí)數(shù)和光照強(qiáng)度的要求均較為嚴(yán)格。在花芽形成時(shí)需要具備連續(xù)不斷的黑暗條件。一旦連續(xù)黑暗期縮短，則會(huì)造成花芽分化停止，只有枝葉生長不開花，反之，則能加快大豆開花和成熟速度。開花結(jié)莢期則是大豆開展光合作用的第一個(gè)高峰期，一旦光照時(shí)數(shù)不足，則會(huì)造成花莢和脫落量增加，分枝、莖節(jié)和莢數(shù)減少，影響大豆產(chǎn)量鼓粒期則是進(jìn)行光合作用的第二個(gè)高峰期，此時(shí)的光照充足，為保證植株中下部的葉片獲得更多的光照時(shí)數(shù)，應(yīng)確保群體透光良好，充分體現(xiàn)出光合器官的光合效能[7]。

2001—2023年牡丹江市年平均日照時(shí)數(shù)為2 304.4 h，

線性變化傾向率為84.95 h/10年，研究時(shí)段內(nèi)共增加195.4 h，增加趨勢并不顯著。牡丹江市年內(nèi)各月日照時(shí)數(shù)的差異不大，月平均日照時(shí)數(shù)處于158.3～212.9 h之間，其中3月、5—6月、9—10月的日照時(shí)數(shù)均為200 h左右，其他各月的日照時(shí)數(shù)不足200 h。牡丹江市日照時(shí)數(shù)年內(nèi)這種分布形式基本可以滿足大豆種植過程中對(duì)光照的需求。

2 氣象災(zāi)害對(duì)大豆種植的危害

2.1 低溫霜凍

2001—2022年牡丹江市平均霜凍期為212.5 d，其中年霜凍日數(shù)的最大值為225 d（2008年、2022年），最小值為197.0 d（2006年），兩者相差28.0 d，當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)低溫霜凍的概率較高。牡丹江市大豆種植過程中遇到的低溫危害有春季和初秋低溫天氣。若低溫霜凍天氣出現(xiàn)在春季，則會(huì)對(duì)種子活力產(chǎn)生影響，甚至造成種子死亡，出苗率下降[8]；若大豆處于子葉期內(nèi)，此時(shí)對(duì)低溫天氣的耐受力較強(qiáng)，可在短時(shí)間內(nèi)快速恢復(fù)生長；進(jìn)入真葉期和幼苗后期，對(duì)低溫天氣的耐受力較弱，低溫會(huì)造成大豆葉尖下垂，葉片邊緣出現(xiàn)褶皺，且冷害持續(xù)時(shí)間越長，葉片邊緣和葉尖會(huì)出現(xiàn)類似水漬狀的斑塊，葉組織顏色從綠色轉(zhuǎn)為褐色，甚至造成葉片萎蔫死亡；若低溫霜凍出現(xiàn)在初秋，則會(huì)造成大豆葉片萎蔫，尤其是嚴(yán)重或持續(xù)性的低溫天氣，大豆葉片會(huì)出現(xiàn)灰褐色并無光澤凹陷，類似開水燙過，之后快速萎縮、腐爛。

2.2 干旱

由于牡丹江市年內(nèi)降水分布不均，再加上氣候變暖的影響，使得當(dāng)?shù)馗珊禐?zāi)害頻繁出現(xiàn)，對(duì)大豆種植的影響較大。在大豆不同生長發(fā)育期均有可能出現(xiàn)干旱天氣，若干旱天氣出現(xiàn)在播種期，則會(huì)造成大豆播種時(shí)間推遲，進(jìn)而錯(cuò)過最佳大豆播種時(shí)間；若干旱天氣出現(xiàn)在苗期，則會(huì)影響出苗率，使得大豆植株矮小或萎蔫，甚至萎蔫死亡；若干旱天氣出現(xiàn)在開花期，則會(huì)降低花的成活率，影響結(jié)莢率；若干旱天氣出現(xiàn)在大豆鼓粒期，則會(huì)造成大豆顆粒不飽滿，不利于優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)大豆的形成[9]。

2.3 暴雨

針對(duì)持續(xù)性的暴雨天氣，若不能及時(shí)將田間的雨水排出，極易導(dǎo)致低洼地塊和溝槽出現(xiàn)嚴(yán)重積水，使得大豆植株根系生長不良、變色，再加上此時(shí)的土壤縫隙被雨水填滿，土層變得松軟，容易提高大豆倒伏率。若暴雨天氣出現(xiàn)在播種后，很容易出現(xiàn)爛種或爛苗，甚至?xí)霈F(xiàn)大面積死苗。由于田間的濕度高，為病蟲害的滋生蔓延提供了有利條件，還會(huì)造成藥劑防治效果大打折扣，后期病蟲害將對(duì)大豆產(chǎn)量造成潛在威脅[10]。

2.4 冰雹

冰雹是固體降水，因重力的影響，下降速度更快且破壞性較強(qiáng)，受到強(qiáng)對(duì)流天氣的影響，通常會(huì)有強(qiáng)風(fēng)助力。冰雹天氣對(duì)大豆的損傷主要包括：①葉面受損。由于冰雹的襲擊和冰雹出現(xiàn)后的強(qiáng)風(fēng)天氣會(huì)造成大豆葉片受損，營養(yǎng)器官遭受損傷，大豆光合作用面積銳減，大豆植株養(yǎng)分不足，不利于后續(xù)生長。②莖稈損傷。除葉面積遭受損傷外，冰雹對(duì)大豆莖稈的危害也較大，會(huì)導(dǎo)致莖稈斷裂，一旦損傷面積過大，則會(huì)對(duì)大豆生長造成影響。③根系損傷。冰雹在損傷大豆植株的同時(shí)，還會(huì)對(duì)土壤環(huán)境產(chǎn)生影響。因植株處于高濕環(huán)境下，難以及時(shí)排出水分，土壤中的氧氣不足，影響根系活力。④病蟲害加重。冰雹天氣導(dǎo)致大豆破損和開裂為病蟲害的入侵提供了有利條件，再加上高濕環(huán)境，會(huì)導(dǎo)致病蟲害暴發(fā)，對(duì)大豆的危害較大。

3 大豆高產(chǎn)栽培技術(shù)

3.1 合理密植

大豆的種植，需要把控好密集程度，才能提高種植產(chǎn)量。在大豆種植中可通過增加單位面積的種子數(shù)量來提高出苗率，以確保大豆高產(chǎn)。選擇科學(xué)、合理的方法做好大豆密植，結(jié)合種植區(qū)域土壤營養(yǎng)密度，并考慮大豆品種選擇、生長習(xí)性和種植環(huán)境，使得密度符合種植要求[11]。此外，避免盲目密植。若密度過大會(huì)對(duì)植株生長產(chǎn)生影響，需根據(jù)品種和種植經(jīng)驗(yàn)確定密植比例，早熟大豆品種更適合采用密植方法，晚熟品種則不適用。

3.2 水肥管理

水肥管理是大豆種植的關(guān)鍵，不同品種大豆對(duì)水肥的需求量存在一定差異，科學(xué)、合理地進(jìn)行灌溉和施肥，有利于提高大豆產(chǎn)量。例如，在大豆播種前應(yīng)增施氮、磷、鉀肥，為大豆提供充足的營養(yǎng)，促進(jìn)大豆種子發(fā)芽，保證水肥管理的科學(xué)性。除在種植前施加基肥外，在種植過程中要適當(dāng)施用肥料。大豆種植采用分層施肥方法，將準(zhǔn)備好的有機(jī)肥和少量磷肥相結(jié)合，若土地貧瘠可適當(dāng)摻雜氮肥、鉀肥及微生物菌肥，

確保土壤肥力。在大豆苗期和開花結(jié)莢期間，應(yīng)使用尿素與微生物菌肥進(jìn)行追肥處理，或使用復(fù)合型肥料為大豆植株提供微量元素。夏季過后施加有機(jī)肥，配合少量化肥促進(jìn)大豆植株生長。水分補(bǔ)給同樣不能忽視，充足的水分有利于提高大豆抵抗能力[12-18]。

3.3 田間管理

進(jìn)入幼苗期，大豆植株生長速度加快，需要做好田間管理，為大豆植株提供充足的水分、光照，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收。若田間雜草叢生則不利于光照和灌溉，雜草還會(huì)與大豆植株?duì)帄Z養(yǎng)分。因此，種植中要及時(shí)清除田間雜草，主要采用除草劑根除雜草，為大豆植株生長創(chuàng)造有利條件。大豆種植對(duì)田間管理要求極高，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行間苗和定苗。根據(jù)種植特點(diǎn)調(diào)整行距、株距，病蟲害較輕的條件下一次性處理間苗、定苗，嚴(yán)重的情況下分2次開展，注意觀察豆苗質(zhì)量，及時(shí)拔除弱株、病株并進(jìn)行填補(bǔ)壯苗，切實(shí)提高大豆產(chǎn)量[19-20]。

3.4 病蟲害防治

灰斑病是較為常見的大豆病害之一，發(fā)病時(shí)會(huì)嚴(yán)重危害種子和幼苗，葉片會(huì)呈現(xiàn)出大面積病斑，需要混合使用50%多菌靈與福美雙開展防治。在蟲害方面，紅蜘蛛、毒蛾都會(huì)對(duì)大豆產(chǎn)量造成影響。紅蜘蛛會(huì)造成豆葉斑點(diǎn)且豆粒會(huì)隨之變小，防治主要通過生物防治與藥劑防治2種措施，同時(shí)做好田間管理。大豆毒蛾一般采取藥物噴灑、燈光誘殺等方法開展防治。針對(duì)大豆病蟲害，應(yīng)堅(jiān)持以預(yù)防為主的原則，盡量應(yīng)用綠色防治技術(shù)，避免對(duì)大豆質(zhì)量造成負(fù)面影響。應(yīng)用化學(xué)防治技術(shù)時(shí)應(yīng)使用毒性較低的農(nóng)藥，減少對(duì)土壤環(huán)境的污染[21-23]。

4 結(jié)束語

牡丹江市溫度、降水量和光照時(shí)數(shù)比較適宜大豆種植，需要注意個(gè)別年份低溫、干旱、暴雨、冰雹等災(zāi)害性天氣對(duì)大豆種植的影響，同時(shí)做好合理密植、水分管理、田間管理等，以此將不利氣象條件對(duì)大豆種植的危害降至最低，確保優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)大豆的形成。

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收稿日期：2024-02-11

作者簡介：李春艷（1983—），女，四川內(nèi)江人，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)樘鞖忸A(yù)報(bào)或科技服務(wù)。