大城縣西瓜種植氣象條件分析及生產(chǎn)建議

王亞明，李 闊，石林芝

（大城縣氣象局，河北 大城 065900）

河北省大城縣位于廊坊市最南部，是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)縣，西瓜種植面積約7 666.67 hm2。適宜的溫度、日照、降水等自然條件有利于西瓜生長和品質(zhì)的提高，增加瓜農(nóng)的收入。然而，國內(nèi)外學(xué)者對氣候條件與西瓜產(chǎn)量的相關(guān)研究較少[1，2]。因此，利用大城縣30 a的平均氣溫、光照、降水等氣象數(shù)據(jù)及西瓜產(chǎn)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，探求氣象條件與西瓜生產(chǎn)的關(guān)系，旨為瓜農(nóng)種植西瓜提出可行性的建議。

1 材料與方法

1.1 研究指標(biāo)與數(shù)據(jù)來源

1.1.1 研究指標(biāo)確定 通過實(shí)地調(diào)研以及咨詢專家[3］，以該地區(qū)的主要西瓜種植品種京欣系列作為研究對象。根據(jù)該地區(qū)的西瓜生產(chǎn)時間，確定研究指標(biāo)包括氣象要素與西瓜產(chǎn)量。其中氣象要素包括1986~2015年4~6月的溫度、日照和降水量等指標(biāo)。

1.1.2 數(shù)據(jù)來源 氣象要素指標(biāo)數(shù)據(jù)來源于大城縣氣象局A文件[4]；西瓜來源于大城縣統(tǒng)計年鑒（1987~2016年）[5]。

1.2 研究方法

影響西瓜產(chǎn)量的因素主要來自社會和自然2個方面。按照這2個因素的影響，將西瓜實(shí)際產(chǎn)量（Y）劃分為時間趨勢產(chǎn)量（Yt）、氣象產(chǎn)量（Yw）和隨機(jī)產(chǎn)量3個部分。由于隨機(jī)產(chǎn)量無規(guī)律可循，故不計入方程[3]。因此，可得西瓜產(chǎn)量計算公式為：

2 結(jié)果與分析

2.1 西瓜氣象產(chǎn)量計算結(jié)果

利用1986～2015年西瓜產(chǎn)量數(shù)據(jù)，以年份t作為自變量（設(shè)1986年t=0），采用線性模擬，得到西瓜時間趨勢產(chǎn)量（Yt）的一元線性方程Yt＝1 902t＋8 970（R2＝0.884 4） （圖1）。對該方程進(jìn)行F檢驗(yàn)得出F=36.249，置信度達(dá)0.005的顯著水平。

運(yùn)用公式（2） 計算得到1986～2015年西瓜的氣象產(chǎn)量，結(jié)果（圖2）顯示，西瓜氣象產(chǎn)量年度間差異較大。

圖1 大城縣1986～2015年西瓜的時間趨勢產(chǎn)量Fig.1 The time trend yield of watermelon from 1986 to 2015 in Dacheng County

圖2 大城縣1986～2015年西瓜的氣象產(chǎn)量Fig.2 The meteorological yield of watermelon from 1986 to 2015 in Dacheng County

2.2 京欣系列西瓜氣象條件分析

2.2.1 溫度條件 京欣系列西瓜生長的最適宜氣候條件是溫度較高、日照充足、空氣干燥的大陸性氣候，適宜溫度為18～32℃，在這一溫度范圍內(nèi)，溫度愈高，生長速度愈快，花數(shù)多，雌花比率增加；莖葉生長的最低溫度為10℃，果實(shí)生長的最低溫度為15℃，全生育期≥10℃的活動積溫在2 100℃以上。大城縣1986～2015年4～6月的≥10℃活動積溫為1 641.8～1 961.8℃（表1），不能滿足大城縣京欣系列西瓜生長的需求。特別是4月積溫明顯偏低，且春季氣溫上升不穩(wěn)定，1986～2015年中，旬平均氣溫低于10℃的有5 a，冷空氣入侵、倒春寒發(fā)生的機(jī)率加大，為害加重，早熟品種的育苗期受到低溫度冷害的威脅。實(shí)際生產(chǎn)過程中，大城縣西瓜種植初期采用覆膜、小拱棚或推遲播種期的方法彌補(bǔ)了前期積溫的不足，使活動積溫基本能滿足西瓜生長發(fā)育的需求。西瓜生長期間可耐較高溫度，但不耐低溫，在40℃條件下，如水分充足，仍能維護(hù)較高的同化效能，但高溫強(qiáng)光抑制植株營養(yǎng)生長，影響受粉，其營養(yǎng)生長可以適應(yīng)較低的溫度，而坐果及果實(shí)的生長則需較高溫度。大城縣1986～2015年5～6月≥35℃的高溫日數(shù)平均為7 d，但有些年份明顯偏多，如2001年5～6月高溫日則多達(dá)16 d。

表1 大城縣1986～2015年4～6月的≥10℃活動積溫Table 1 Accumulated temperature more than 10℃from April to June of 1986-2015 in Dacheng County

大城縣1986～2015年日平均氣溫穩(wěn)定通過10℃的平均初日為4月3日，其中，最早通過10℃的初日為2014年3月21日，最晚通過10℃的初日為2013年4月22日；平均氣溫穩(wěn)定通過12℃的平均初日為4月11日，其中，最早通過12℃的初日為2014年3月21日，最晚通過12℃的初日為2010年4月29日。日平均氣溫穩(wěn)定通過10℃、12℃的80%保證率出現(xiàn)日期分別為4月8日和4月14日（圖3），可作為大城縣西瓜始播期和最適宜播種期[4]。若種植期溫度較低時，可以采用覆膜技術(shù)提高苗期溫度，保證出苗率。

2.2.2 光照條件 充足的日照時數(shù)和光照強(qiáng)度，是保證西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素。研究表明，較短的日照時數(shù)，較弱的光照強(qiáng)度，會影響子房的大小以及授粉和受精過程，導(dǎo)致未受精胚珠比例增加[6，7]。大城縣4～6月光照充足，有利于西瓜的生長與成熟。大城縣4～6月逐月的日照時數(shù)順序?yàn)?月＞4月＞6月。1986～2015年該縣4~6月的日照時數(shù)為516.7～836.1 h，平均日照時數(shù)為707.4 h（表2），光照條件基本能滿足西瓜生長的需求。

圖3 大城縣1986～2015年穩(wěn)定通過10℃和12℃的初始日期Fig.3 The initial date steadily passing 10℃and 12℃from 1986 to 2015 in Dacheng County

表2 大城縣1986～2015年4～6月的日照時數(shù)Table 2 The sunshine hours from April to June of 1986-2015 in Dacheng County

2.2.3 降水條件 1986～2015年大城縣4～6月的降雨量為60.2～219.9 mm，平均降水量為126.7 mm，平均雨日26 d，出現(xiàn)冰雹天氣共計11次（表3）。其中，4月的降雨量為0～66.9 mm，平均降水量為21.2 mm，平均雨日為7 d，出現(xiàn)冰雹天氣3次；5月的降雨量為3.0～72.3 mm，平均降水量為32.1 mm，平均雨日為8 d，出現(xiàn)冰雹天氣3次；6月的降雨量為7.2～146.4 mm，平均降水量為73.4 mm，平均雨日為11 d，出現(xiàn)冰雹天氣5次。數(shù)據(jù)顯示，大城縣4～6月的降雨量差異大，差異性順序?yàn)?月＞5月＞4月。且近年來冰雹發(fā)生月份主要集中在6月。大城縣西瓜種植過程中，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注5月中下旬晴熱高溫少雨期，6月下旬的強(qiáng)降雨、冰雹等極端天氣的發(fā)生，及時預(yù)防旱澇災(zāi)害的發(fā)生。

表3 大城縣1986～2015年4～6月的降水分布及冰雹發(fā)生次數(shù)Table 3 Rainfall distribution and hail times from April to June of 1986-2015 in Dacheng County

2.3 2015年氣象條件對大城縣西瓜生產(chǎn)的影響

2015年大城縣4月（出苗期） 的日照時數(shù)為261.2 h，基本能夠滿足西瓜生產(chǎn)發(fā)育的需求；降水量為47.1mm，其中，5月12日發(fā)生一次有效降水后，5月13日～7月20日未再發(fā)生有效降水；5～6月平均溫度為21.6～25.9℃，較常年偏高0.7～1.2℃，階段性干旱嚴(yán)重，10～30cm土壤干旱程度均達(dá)到重旱級別（圖4）。受此氣象條件的影響，2015年西瓜氣象產(chǎn)量較低。

3 結(jié)論與討論

圖4 2015年6月30日廊坊市不同深度土壤的干旱程度Fig.4 Degree of drought in different soil depths on June 30，2015 in Langfang

大城縣30 a西瓜單產(chǎn)水平為線性上升趨勢，在氣象要素滿足西瓜生長發(fā)育需求的前提下，與瓜農(nóng)科學(xué)育苗、適當(dāng)管理、合理規(guī)劃是分不開的。西瓜的生長周期與氣象條件密切相關(guān)，4～6月西瓜生長期內(nèi)，大城縣的常年平均溫度、光照條件、降水條件及土壤條件適宜種植早、中、晚熟品種。但4月上中旬有時氣溫偏低，氣溫回升不穩(wěn)定對早熟品種的生產(chǎn)影響較大。大城縣4～6月的≥10℃的活動積溫平均值為1 810.7℃，適宜播種期為4月8～14日；平均日照時數(shù)為707.4 h，平均降水量為126.7 mm，基本能夠滿足西瓜生長的需求。但降水時間分布不均，易造成旱澇災(zāi)害，瓜農(nóng)應(yīng)及時了解天氣情況適時做好防范應(yīng)對措施。

促進(jìn)西瓜產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，加強(qiáng)科學(xué)生產(chǎn)管理，關(guān)注關(guān)鍵期天氣變化，是大城縣西瓜產(chǎn)量與品質(zhì)的重要保障。產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)一方面提高了應(yīng)對氣象災(zāi)害能力；另一方面針對倒春寒且回暖不穩(wěn)定的氣候特點(diǎn)，可以有效推廣地膜覆蓋技術(shù)，提高積溫，增強(qiáng)光照的強(qiáng)度，有效的控制土壤水分蒸發(fā)，改善西瓜生長環(huán)境條件，使溫度、光照、水分、肥料等因素更加協(xié)調(diào)，同時還能起到防寒、防旱澇、防大風(fēng)、防草害等作用。此外，提高西瓜的抗災(zāi)能力和豐產(chǎn)性可利用雜交優(yōu)勢，種植雜交西瓜，也是提高西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的重要途徑之一[8]。因此，瓜農(nóng)可根據(jù)大城縣的氣候特點(diǎn)，引進(jìn)西瓜新品種，開展新品種試驗(yàn)示范。而西瓜的產(chǎn)值與效益主要取決于市場需求的變化規(guī)律，播期適度排開有利于滿足不同消費(fèi)市場對西瓜的需求[9]，降低市場風(fēng)險，但是早、晚瓜的比例一定要適當(dāng)。通常情況下，西瓜上市時間越早，價格越高，建議盡量選擇早、中或者二早一晚熟品種搭配種植，早播種的面積要達(dá)到西瓜播種面積的70%左右，播種期在4月上旬和中旬最佳。