降水對(duì)馬鈴薯成熟期、收獲期的影響及降水預(yù)報(bào)

通許縣氣象局 安晉森 李樹偉 楊文立 陶勇 趙碧珂

衛(wèi)輝市氣象局 袁向春

降水對(duì)馬鈴薯成熟期、收獲期的影響及降水預(yù)報(bào)

通許縣氣象局 安晉森 李樹偉 楊文立 陶勇 趙碧珂

衛(wèi)輝市氣象局 袁向春

通許縣是典型的農(nóng)業(yè)縣，是豫東地區(qū)主要的馬鈴薯生產(chǎn)基地，常年種植面積0.8萬hm2，占河南省總種植面積的10%以上，平均每667m2產(chǎn)2 500 kg，總產(chǎn)量達(dá)到30萬t，成為通許縣經(jīng)濟(jì)主要的支柱產(chǎn)業(yè)和主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，具有廣闊的發(fā)展前景。因此，馬鈴薯收成的好壞、產(chǎn)量水平的高低、品質(zhì)的優(yōu)劣主要受氣象條件影響。

如何趨利避害，科學(xué)防災(zāi)減災(zāi)，合理利用當(dāng)?shù)貧夂蛸Y源，保障馬鈴薯的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)，是值得深入研究的課題。因此，本文主要針對(duì)馬鈴薯成熟期、收獲期的降水量及降水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法進(jìn)行研究，并提供對(duì)策建議，為政府管理部門指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)的決策依據(jù)。

一、資料選取

選取1965—2014年通許縣氣象觀測(cè)資料和2014—2015年馬鈴薯田間試驗(yàn)觀測(cè)資料。

2014年和2015年2—6月，在農(nóng)業(yè)專家指導(dǎo)下，通許縣開展了地膜覆蓋栽培和非地膜覆蓋栽培的馬鈴薯田間試驗(yàn)，并開展了農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)。馬鈴薯主要在2月下旬至3月上旬播種，6月中旬收獲，全生育期約115 d。

二、降水對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育的影響

馬鈴薯是需水較多的農(nóng)作物，水在馬鈴薯生長(zhǎng)過程中起著至關(guān)重要的作用。按3 000 kg/667 m2的產(chǎn)量計(jì)算，在整個(gè)生育期中（不計(jì)地表直接蒸發(fā)），馬鈴薯耗水量為300～500 m3/667 m2。在通許縣馬鈴薯生長(zhǎng)季內(nèi)總降水量為170.0 mm，相當(dāng)于增加了113 m3/667 m2的水（1 mm降水量等于每667 m2地里增加0.667m3的水），其中，旬降水量≥5 mm的概率為32%～72%，旬降水量≥10 mm的概率為18%～54%，旬降水量≥25 mm的概率為2%～28%?？梢姡ㄔS縣馬鈴薯生長(zhǎng)季內(nèi)降水偏少，并且降水量主要以5～10 mm為主，靠自然降水提供給馬鈴薯的水分遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足馬鈴薯正常生長(zhǎng)的需要。

（一）幼苗期（出苗至初現(xiàn)蕾）因苗小、葉面積小、氣溫不高，蒸騰量小，所以需水量較少。此期需水量只占總需水量的10%。而4月上中旬為馬鈴薯的幼苗期，此時(shí)通許縣的總降水量為21.8 mm，基本滿足幼苗的生長(zhǎng)需水。

（二）發(fā)棵期（現(xiàn)蕾至初花）塊莖開始形成，地上部莖、葉片逐漸旺盛生長(zhǎng)，根系伸長(zhǎng)，蒸騰量加大，植株需要的水分和養(yǎng)分不斷增多，為增產(chǎn)打下基礎(chǔ)。此期需水量占總需水量的30%。4月下旬正處于馬鈴薯發(fā)棵期，此時(shí)的總降水量只有16.1 mm，不足馬鈴薯總需水量的4%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足此期馬鈴薯正常生長(zhǎng)的需要。如果水分供應(yīng)不足，會(huì)造成馬鈴薯生長(zhǎng)遲緩，塊莖數(shù)量減少，早期落蕾或花朵小，直接影響到馬鈴薯的產(chǎn)量。

（三）塊莖膨大期是馬鈴薯需水量最多的時(shí)期，這時(shí)的需水量占總需水量的50%以上，是需水的最敏感時(shí)期，絕對(duì)不能缺水。而此時(shí)（5月上中旬）通許縣的降水量只有39.7 mm，不足馬鈴薯總需水量的9%，顯然不能滿足此期馬鈴薯生長(zhǎng)的需要。

（四）干物質(zhì)積累期（5月下旬至6月上旬）馬鈴薯的需水量占總需水量的10%。而通許縣的降水量為32.9 mm，同時(shí)≥25 mm的降水概率只有16%～20%，對(duì)馬鈴薯的生長(zhǎng)和干物質(zhì)的積累比較有利。（見圖）

通過以上分析發(fā)現(xiàn)，通許縣的氣候特點(diǎn)對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響是利大于弊。在馬鈴薯生長(zhǎng)的各個(gè)時(shí)期，溫度基本適宜，光照充足，是通許縣馬鈴薯優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的有利氣象因素。但在結(jié)薯期日照時(shí)間較長(zhǎng)，晝長(zhǎng)夜短，晝夜溫差較小，不利于馬鈴薯干物質(zhì)積累、塊莖增大和產(chǎn)量的提高。馬鈴薯整個(gè)生長(zhǎng)季內(nèi)降水偏少，其中馬鈴薯幼苗期和干物質(zhì)積累期降水適宜，基本能夠滿足馬鈴薯正常生長(zhǎng)的需要；發(fā)棵期和塊莖膨大期降水明顯偏少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足馬鈴薯正常生長(zhǎng)需要。

三、對(duì)策

通過利弊分析，可以采取不同的應(yīng)對(duì)措施，減少氣象災(zāi)害對(duì)馬鈴薯的影響。

（一）在馬鈴薯播種時(shí)，可以采取地膜覆蓋的方式提前播種，使馬鈴薯塊莖形成期提前到5月上中旬，這樣正好避開了5月下旬到6月上旬的高溫和日照時(shí)間較長(zhǎng)的時(shí)段。

（二）由于通許縣降水偏少，在4月下旬到5月中旬，要根據(jù)植株生長(zhǎng)情況及時(shí)進(jìn)行灌溉，避免水分不足給馬鈴薯的產(chǎn)量造成損失。

四、馬鈴薯成熟期、收獲期降水預(yù)報(bào)

馬鈴薯成熟期和收獲期需要晴好天氣，需水量小，此時(shí)若降水偏多或遇連陰雨天氣都會(huì)對(duì)馬鈴薯的產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生很大的影響。因此，做好成熟期和收獲期的天氣預(yù)報(bào)，對(duì)指導(dǎo)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)，減少氣象災(zāi)害對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)造成的不利影響，顯得至關(guān)重要。

通許縣馬鈴薯生長(zhǎng)季降水分布圖

（一）天氣預(yù)報(bào)

規(guī)定雨日≥6 d，自降水開始≥3天后，允許1天無雨，或0.0。

預(yù)報(bào)因子：

X1：當(dāng)1月2—6日亞洲地區(qū)逐候500 hPa西風(fēng)環(huán)流指數(shù)有一氣候平均值≤0.0；

X2：1月1—15日平均氣溫48 h降溫≥7 ℃或過程降溫≥10 ℃。（要求降溫天數(shù)中有3 d以上的≤5 ℃的低溫期配合，包括15日開始中旬末結(jié)束的降溫過程。）；

X3：4月5日、6日降水量合計(jì)≥1.0 mm。

符合以上條件為“1”， 否則為“0”。

Y=0.44X1+0.59X2+0.38X3

Yc=1.03

當(dāng)Y≥Yc時(shí)則預(yù)報(bào)馬鈴薯成熟期和收獲期有連陰雨，否則無。

擬合率20/21=95.2%

準(zhǔn)確率6/10=60.0%。

（二）降水量預(yù)報(bào)

成熟期、收獲期降水量預(yù)報(bào)因子：

當(dāng)2月南風(fēng)頻率≤5時(shí)，X 1為“1”；否則為“0”。

3月副高面積指數(shù)≥12時(shí)，X 2為“1”；否則為“0”。

上年10月副高強(qiáng)度指數(shù)≥33時(shí)，X 3為“1”；否則為“0”。

1月平均氣溫≤14.9 ℃時(shí)，X 4為“1”；否則為“0”。

Y=-0.047+0.413X1+0.087X2+ 0.256X3+0.213X4

Yc=0.453

當(dāng)Y≥Yc時(shí)，預(yù)報(bào)馬鈴薯成熟期和收獲期降水偏多；否則為偏少。

歷史擬合率：37/42=88.1%。

歷史準(zhǔn)確率：31/38=73.8%。

本預(yù)報(bào)方法在馬鈴薯成熟期和收獲期預(yù)報(bào)中有較好的應(yīng)用價(jià)值。