利用氣候資源奪取紅薯高產(chǎn)的農(nóng)業(yè)氣象措施探討

吳夢(mèng)瓊，王艷青，王 萍，周陳棟仁

(1.湖南省婁底市氣象局，湖南婁底 417000；2.湖南省冷水江市氣象局，湖南冷水江 417500)

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利用氣候資源奪取紅薯高產(chǎn)的農(nóng)業(yè)氣象措施探討

吳夢(mèng)瓊1，王艷青1，王 萍2，周陳棟仁2

(1.湖南省婁底市氣象局，湖南婁底 417000；2.湖南省冷水江市氣象局，湖南冷水江 417500)

分析了紅薯生育與氣象條件的關(guān)系，提出了趨利避害、充分利用氣候資源奪取紅薯高產(chǎn)的農(nóng)業(yè)氣象措施，為實(shí)現(xiàn)紅薯高產(chǎn)提供了農(nóng)業(yè)氣象科學(xué)依據(jù)，可供農(nóng)業(yè)技術(shù)人員和廣大農(nóng)民進(jìn)行紅薯生產(chǎn)的參考。

氣候資源；紅薯高產(chǎn)；防災(zāi)減災(zāi)

紅薯是婁底市的一種主要旱土作物，歷年栽培面積占整個(gè)糧食耕地的1/6左右，是人們生活及牲豬飼料不可缺少的重要作物。由于氣象條件的影響，紅薯產(chǎn)量極不穩(wěn)定。為了利用有利的氣候資源，避免和減輕不利的氣象災(zāi)害的威脅，筆者利用婁底市氣象局歷年氣象觀測(cè)資料、婁底地區(qū)農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)平行觀測(cè)資料和農(nóng)業(yè)部門的紅薯生產(chǎn)試驗(yàn)資料，采用相關(guān)統(tǒng)計(jì)和綜合分析方法，僅從氣象角度上就掌握氣候規(guī)律、奪取紅薯高產(chǎn)進(jìn)行淺析。

1 紅薯生產(chǎn)與氣象條件的關(guān)系

紅薯是一種喜溫作物，生長(zhǎng)發(fā)育與氣象條件有密切的關(guān)系。薯種發(fā)芽的最低溫度為16 ℃，最高溫度為36 ℃，在這個(gè)范圍內(nèi)，溫度愈高，薯塊內(nèi)部的生理活動(dòng)愈強(qiáng)，萌芽愈多愈快，在溫度較高的條件下，種薯先發(fā)芽后發(fā)根，當(dāng)溫度超過40 ℃，幼芽會(huì)灼傷受害；在溫度較低的條件下，薯種先發(fā)根后出芽。種薯萌芽出苗后的幼苗生長(zhǎng)期最適宜的溫度為22～25 ℃，溫度超過36 ℃使呼吸作用加強(qiáng)、光合作用降低，幼苗生長(zhǎng)纖細(xì)軟弱；溫度低于20 ℃，也會(huì)使幼苗生長(zhǎng)緩慢。薯種萌芽時(shí)需要有充足的水分，要求床土保持田間持水量的60%～70%，如果水分不足，種薯就先發(fā)芽后發(fā)根。若水分過多，空氣不足，容易爛種[1]。

紅薯移栽后，成活生根的最低溫度為15 ℃，最適宜溫度為18～22 ℃[2]，如果日平均溫度低于15 ℃，則薯苗發(fā)根緩慢或不生根，當(dāng)溫度在25～35 ℃的范圍內(nèi)，日夜溫差越小、濕度在80%左右、土壤濕潤(rùn)，則溫度愈高，莖葉生長(zhǎng)速度愈快，一般品種插薯后50～80 d開始結(jié)薯，塊根肥大期的最適宜溫度為25 ℃左右，若日夜溫差大，白天溫度在25～30 ℃，夜間溫度降低至15 ℃左右，則地上部分生長(zhǎng)緩慢，有利于塊根膨大；如果日夜溫差小，則光合作用與呼吸作用差不多一樣強(qiáng)，地上部分生長(zhǎng)很快，地下塊根膨大緩慢；如果陰雨天氣多，陽(yáng)光缺乏，則莖葉很長(zhǎng)，品質(zhì)和塊根產(chǎn)量均會(huì)降低，紅薯又不耐貯藏；干旱少雨，土壤過于干燥，莖葉干枯，塊根也難于膨大，嚴(yán)重降低產(chǎn)量。

2 紅薯生育期間的氣候特點(diǎn)

2.1 降水量其變化是前多后少，婁底市雨季開始于3月底～4月初，結(jié)束于6月底～7月初，雨季的總降水量為619 mm，占全年總降水量的43.3%[3]。由于受季風(fēng)氣候的影響，在6月底～7月初斷雨腳后，受副熱帶高壓控制，多晴朗干燥天氣，陽(yáng)光強(qiáng)烈，盛行偏南風(fēng)，蒸發(fā)也強(qiáng)烈，7～9月的蒸發(fā)量比降水量多，常形成規(guī)律性的伏旱和秋旱。據(jù)婁底市氣象資料統(tǒng)計(jì)，1957～2010年54年中，干旱的時(shí)間一般伏旱在6月下旬～7月初斷雨腳后開始，8月上旬立秋前后解除旱象，伏旱期1個(gè)月左右；秋旱一般在8月下旬開始，旱象輕的年份可在9月中旬緩和，旱象嚴(yán)重的年份要到10月中、下旬旱象才能結(jié)束，旱期為30～50 d左右，對(duì)紅薯的壯薯極為不利。但在海拔高度700 m以上的新化西部山區(qū)、漣源北部山區(qū)等高寒山地，由于森林植被覆蓋度較好，在7～8月因地形熱力作用，常形成地方性局地雷陣雨，雨水明顯偏多，基本上沒有伏旱和秋旱危害，氣候涼爽，有利于紅薯的高產(chǎn)豐收。

2.2 溫度其變化趨勢(shì)是由低到高又降低，4月份平均溫度16.5 ℃，5月份平均氣溫上升至21.0 ℃以上；5月下旬～7月上旬日平均氣溫升高至25.0 ℃以上，日夜溫差在8.3～9.2 ℃(表1)。9月～10月中旬日平均氣溫又降至24～20 ℃，日夜溫差10.0 ℃左右[3]，白天晴熱，溫度高，陽(yáng)光強(qiáng)烈，光合作用強(qiáng)，制造的碳水化合物多；夜晚涼爽，溫度低，呼吸作用弱，消耗的物質(zhì)少，有利于薯塊的膨大。

3 充分利用氣候資源，趨利避害，奪取紅薯高產(chǎn)的農(nóng)業(yè)氣象措施

3.1 早育苗，早插薯，促使紅薯早結(jié)薯，出現(xiàn)二次塊根膨大高峰期婁底市熱量充裕，>10 ℃以上的活動(dòng)積溫有5 000 ℃·d以上，歷年日平均氣溫穩(wěn)定通過15 ℃的開始日期在4月24日左右，最早在4月4日，最遲在5月15日[3]。根據(jù)紅薯的生物學(xué)特性，當(dāng)日平均氣溫在15 ℃以上，莖葉能開始生長(zhǎng)[1]。從氣象角度考慮，谷雨至立夏邊(4月21日～5月5日)是紅薯的最適宜插薯期，據(jù)多年試驗(yàn)觀察，4月底插的薯比5月底～6月上旬插的薯單株總蔓長(zhǎng)增加186～224 cm，分枝數(shù)增加1～2個(gè)，葉片數(shù)增加37～55片[4]。從谷雨邊插薯至6月底，雨水較多，溫度較高，養(yǎng)分集中在地上部分，薯藤生長(zhǎng)青綠。7月上、中旬雨季結(jié)束后，受副熱帶高壓控制，天氣晴熱，極端最高氣溫達(dá)39 ℃左右，旬平均日夜溫差為9.1 ℃，地面最高氣溫在60 ℃以上，養(yǎng)分往地下塊根輸送，薯藤由青變黃，出現(xiàn)第一次膨大壯薯高峰期；7月底～9月中旬，氣溫高于地溫，養(yǎng)分又向上輸送，薯藤由黃轉(zhuǎn)青；9月中旬以后，日夜溫差增大，地溫高于氣溫，薯藤又逐漸轉(zhuǎn)黃，養(yǎng)分向下輸送，出現(xiàn)第二次壯薯高峰期。據(jù)婁底地區(qū)農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站試驗(yàn)，4月下旬插薯，在插薯后70～90 d(7月中旬前)出現(xiàn)薯塊膨大的第一次高峰期，每日每蔸薯平均增長(zhǎng)10.3 g，薯塊達(dá)到全生育期產(chǎn)量的36%～48%，在插薯后150～170 d(9月20日～10月10日)出現(xiàn)第二次薯塊膨大高峰期，每日每蔸紅薯平均增長(zhǎng)11.61 g。

據(jù)新化縣奉家農(nóng)業(yè)站奉建山2009～2010年的試驗(yàn)研究(表2)，不同插薯期的產(chǎn)量不同。4月初～6月底插薯，以清明后、谷雨至立夏邊的產(chǎn)量最高，立夏后插薯越遲，產(chǎn)量越低，如果以立夏插的鮮薯產(chǎn)量為標(biāo)準(zhǔn)，小滿插的比立夏插的減產(chǎn)7%，芒種插的減產(chǎn)25%，夏至后插的減產(chǎn)58%，2010年奉善文高產(chǎn)試驗(yàn)田4月14日插薯的產(chǎn)量為81 405 kg/hm2，5月10日插的產(chǎn)量為68 400 kg/hm2。

表1 1957～2010年婁底市4～10月氣象要素

表2 不同插薯期的產(chǎn)量

3.2 趨利避害，減輕干旱危害婁底市4～6月氣候溫暖濕潤(rùn)，適宜于紅薯藤葉生長(zhǎng)，7～9月多插花性干旱，蒸發(fā)量高于降水量，容易出現(xiàn)土壤干旱，且一般夏紅薯多插在山地坡土上，旱象更為嚴(yán)重。若插薯過遲，則不僅影響發(fā)根還苗成活，且根部木質(zhì)化程度加劇，牛旁根增加，塊根產(chǎn)量降低，同時(shí)由于干旱缺水，縮短了葉片壽命，使新舊葉片交替頻繁，造成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的大量損耗，嚴(yán)重地影響薯塊的膨大生長(zhǎng)，因此，適當(dāng)提早插薯季節(jié)，可以減輕干旱威脅，紅薯插得早，根系發(fā)育較好，入土深，藤葉生長(zhǎng)較快，能在旱季來臨之前封行滿垅，減少土壤蒸發(fā)，提高抗旱保墑能力，增加葉面系數(shù)，適當(dāng)降低土壤溫度，有利于薯塊膨大。據(jù)婁底地區(qū)農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站陳耆驗(yàn)1998年觀測(cè)，在8月干旱時(shí)期，藤葉滿土的，10 cm深土壤濕度為15.5%～26.9%，土壤溫度為30～32 ℃，而藤葉未滿土的，10 cm深土壤濕度為13.1%～20.2%，土壤溫度為32～34 ℃[5]。從表3可看出，4月15日～5月5日插的薯，在5月30～6月10日結(jié)薯，6月14日～7月1日雨季結(jié)束之前封垅滿土；而5月15日～6月5日插的薯，在6月18日～7月3日結(jié)薯，7月6～18日斷雨腳之后才滿土封垅；前者比后者早結(jié)薯20～34 d，早封行20～44 d，平均單株重增加0.2 kg，增產(chǎn)效果顯著。

表3 新化奉家農(nóng)業(yè)站奉建山2010年湘薯16號(hào)不同插薯期生育期

插薯期還苗期結(jié)薯期封垅期分枝數(shù)∥%最長(zhǎng)蔓長(zhǎng)∥cm分枝總長(zhǎng)∥cm單株鮮重∥kg04-1504-2505-3006-14101185720.6704-2505-0206-0506-2571094980.6305-0505-1106-1007-015973380.5505-1505-2006-1807-064973260.5105-2505-3006-2307-114902470.4906-0506-0907-0307-183772160.47

3.3 改善田間小氣候，推廣墩作栽培紅薯的生長(zhǎng)、塊根的形成和膨大，需要一定的水分、水肥條件好、較高的地溫、較大的溫差以及充足的土壤含氧量，即要求水、肥、氣、熱四體共存的土壤環(huán)境條件，而四者之間又常存在著矛盾。如婁底市在4～6月處于冷暖空氣交替的過渡季節(jié)，雨水較多，地溫較低，而在7～9月受副熱帶高壓控制，蒸發(fā)強(qiáng)烈，降水量較少，常出現(xiàn)規(guī)律性的夏秋干旱，有些年份秋旱之后又出現(xiàn)秋雨綿綿的爛秋天氣，對(duì)紅薯的生長(zhǎng)、發(fā)育及塊根膨大極為不利。雖紅薯原產(chǎn)熱帶，喜歡溫暖潮濕的氣候條件，但又需要有充足的陽(yáng)光照射，紅薯苗生長(zhǎng)前期常出現(xiàn)陰雨過多、土壤過于潮濕、通氣不良，地溫回升慢，中期和后期在二次薯塊膨大高峰期需要日夜溫差較大的涼爽天氣，而又常遇夏秋干旱，土壤龜裂，通氣不良，地溫變化小，肥水供應(yīng)不良，不利于壯薯，而到晚秋收挖之前，易碰上連綿陰雨天氣，土壤含水量過多，薯塊品質(zhì)不佳，不好貯藏，對(duì)紅薯的高產(chǎn)不利。推廣紅薯墩作，土墩使地面成半球形，加厚了松土層，增加了土壤空隙度，具備了紅薯生育期中水、肥、氣、熱四體共存的環(huán)境條件，有利于薯塊的形成和壯大，同時(shí)墩作還擴(kuò)大了土壤暴曬面積，有利于太陽(yáng)輻射熱的吸收和散發(fā)，增大土壤日夜溫差。據(jù)試驗(yàn)，在第一次薯塊膨大期，5 cm深的日夜地溫差墩作為11.6 ℃、平作的為7.5 ℃，墩作比平作的高4.1 ℃，10 cm深的日夜地溫差墩作的為7.4 ℃、平作的為4.9 ℃，墩作比平作的高2.5 ℃；在第二次薯塊膨大期，5 cm深的日夜地溫差墩作為8.0 ℃、平作的為6.8 ℃，墩作比平作的高1.2 ℃；10 cm深的日夜地溫差墩作的為6.8 ℃、平作的為5.3 ℃，墩作比平作的高1.5 ℃。說明墩作的在晴天四面受太陽(yáng)光照射，吸熱快、土壤地表升溫快、光合作用強(qiáng)，制造的碳水化合物多，晚上散熱也快、溫度低、呼吸作用弱，消耗的養(yǎng)分少，積累的物質(zhì)多，有利于薯塊膨大。據(jù)楊壽山試驗(yàn)，墩作的產(chǎn)鮮薯58 620 kg/hm2，比垅作的(44 670 kg/hm2)增產(chǎn)17.8%，比平作的(42 315 kg/hm2)增產(chǎn)20.8%，說明紅薯墩作產(chǎn)量高，是大幅度提高紅薯產(chǎn)量、奪取紅薯高產(chǎn)的新途徑之一。

3.4 合理密植，提高光能利用率紅薯的產(chǎn)量是由每畝塊根數(shù)與每個(gè)塊根的重量構(gòu)成的，個(gè)體與群體的關(guān)系處理得好，就能充分利用地力和光能，提高單位面積的產(chǎn)量，一般是肥土、平土可插稀一點(diǎn)，瘦土、坡土插密一點(diǎn)。據(jù)試驗(yàn)，一般直立型、半直立型的短中蔓品種，土質(zhì)脊薄保水抗旱能力差的坡土，每公頃插10.5萬～13.5萬株；葡伏型的長(zhǎng)蔓品種，土壤肥沃的平土，每公頃插6萬～9萬株較為適宜[4]。

3.5 看天、看苗、看地，因地制宜進(jìn)行翻藤多雨的年份要翻、秋旱的年份不翻，藤葉過旺的要翻、薯藤生長(zhǎng)差的不翻，肥土要翻、瘦土不翻。據(jù)楊壽山2010年雨水調(diào)勻的條件下，用湘薯16號(hào)作了肥土旺苗、瘦土中等苗架兩處翻蔓對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不中耕不翻蔓的產(chǎn)量為31 005 kg/hm2，肥土翻蔓二次的產(chǎn)量為47 505 kg/hm2，比翻蔓一次的(43 965 kg/hm2)高8%，翻蔓一次的比不翻蔓的增產(chǎn)39%；在紅壤土肥條件較差的土壤試驗(yàn)翻蔓二次的(29 250 kg/hm2)比翻蔓一次的(30 750 kg/hm2)減產(chǎn)5.1%，不深中耕又不翻蔓的(27 750 kg/hm2)比深中耕翻蔓一次的減產(chǎn)10.8%[6]。

4 結(jié)論與討倫

(1)紅薯生育期間(3～10月)的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害是春季低溫陰雨寡照和夏秋干旱。

(2)適時(shí)提早紅薯的插薯期，在谷雨邊插薯，搶在雨季封垅，6月底～7月上、中旬?dāng)嘤昴_后與9月中旬后出現(xiàn)第二次壯薯高峰期，實(shí)現(xiàn)二次結(jié)薯高峰是避開和減輕干旱威脅、奪取紅薯高產(chǎn)的關(guān)鍵。

(3)改善田間小氣候環(huán)境，推廣墩作栽培，墩作比平作的地溫日較差可增加1.2～2.5 ℃，有利于薯塊膨大，可增產(chǎn)20.2%以上。

(4)看天、看苗、看地、因地制宜進(jìn)行翻蔓，多雨的年份要翻蔓、秋旱的年份不翻蔓，肥土藤葉過旺的要翻蔓、瘦土藤葉長(zhǎng)勢(shì)差的不翻蔓。

[1] 浙江農(nóng)業(yè)大學(xué).作物栽培學(xué)[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社[M].南京氣象學(xué)院，1979.

[2] 南京氣象學(xué)院.農(nóng)作學(xué)引論[M].南京氣象學(xué)院，1979.

[3] 婁底市歷年氣象觀測(cè)資料[Z].1981-2010.

[4] 婁底市農(nóng)科所紅薯試驗(yàn)研究資料[Z].2009-2010.

[5] 陳耆驗(yàn)婁底地區(qū)農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站.紅薯物候觀測(cè)試驗(yàn)研究資料[Z].1992.

[6] 奉建山：新化縣奉家農(nóng)業(yè)站.紅薯試驗(yàn)研究資料[Z].2009-2010.

Agrometeorological Measures for Promoting Sweet Potato Production by Using Climate Resources

WU Meng-qiong1, WANG Yan-qing1, WANG Ping2et al

(1. Loudi Meteorological Administration, Loudi, Hunan 417000; 2. Lengshuijiang Meteorological Administration, Lengshuijiang, Hunan 417500)

The relationship between the sweet potato fertility and meteorological conditions was analyzed. Agrometeorological measures of making full use of climate resources to promote sweet potato production were proposed, which can provide reference for agricultural technology personnel and farmers to produce sweet potato.

Climate resource; Sweet potato production; Disaster prevention and mitigation

吳夢(mèng)瓊(1967-)，女，湖南漣源人，助理工程師，從事氣象科技服務(wù)工作。

2014-11-21

S 161

A

0517-6611(2015)01-176-03