阿壩州刷經(jīng)寺地區(qū)引種棒菜的氣候適應(yīng)性及引種表現(xiàn)

陳 慧， 王慶莉， 夏洪英， 楊雅麟

(1.四川省馬爾康市氣象局，四川 馬爾康 624000； 2.四川省甘孜州氣象局， 四川 康定 626000； 3.四川省阿壩州氣象局， 四川 馬爾康 624000)

棒菜又名筍子芥，是三大莖用芥菜 (莖瘤芥、抱子芥和筍子芥 )之一。其特點(diǎn)是莖部膨大呈肥胖的棒狀肉質(zhì)，在西南地區(qū)及長江流域栽培較為普遍，以四川盆地的肉質(zhì)莖膨大最為充分，是主要的食用器官，也是冬末春初重要蔬菜之一。棒菜喜溫涼濕潤環(huán)境，不耐霜凍、炎熱和干旱，對土壤的要求不嚴(yán)格。棒菜對溫度要求高，種子在8.0～10.0℃開始發(fā)芽，發(fā)芽最適溫度為22.0～25.0℃；苗期生長最適溫度為20.0℃左右；肉質(zhì)莖(食用部分)膨大對溫度要求較嚴(yán)格，低于16.0℃才開始膨大，最適溫度為8.0～13.0℃；肉質(zhì)莖膨大期若較長時間溫度低于0.0℃，則莖、葉易受凍害，生長后期日照過長易抽薹[1]。四川彭州是培養(yǎng)早熟棒菜的原產(chǎn)地，早熟棒菜的生長期為75～85 d，產(chǎn)量達(dá)3 500 kg/667m2以上[2]。

隨著高原氣候的變化[3]，反季節(jié)蔬菜的種植認(rèn)可度越來越高，市場對反季節(jié)蔬菜的需求在大量增加。為促進(jìn)高海拔地區(qū)反季節(jié)蔬菜種植，引導(dǎo)菜農(nóng)創(chuàng)新觀念、科學(xué)種植，試種適宜的名優(yōu)特新品種，達(dá)到蔬菜品種多樣化，滿足市場需求。棒菜在高海拔地區(qū)進(jìn)行反季節(jié)種植，需根據(jù)棒菜生長不同時期的氣候需求進(jìn)行調(diào)整。古強(qiáng)等[2,4]在2013年于海拔2 300～2 500 m阿壩州理縣開始棒菜的反季節(jié)種植，經(jīng)過5年的種植，篩選出能適應(yīng)當(dāng)?shù)胤N植的棒菜品種和種植技術(shù)。阿壩州農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)研究所也在2014于海拔2 400～2 700 m馬爾康地區(qū)進(jìn)行種植。經(jīng)過4年的種植篩選出適應(yīng)當(dāng)?shù)胤N植的棒菜品種，并確定最佳種植時間。

四川省阿壩州刷經(jīng)寺地區(qū)連續(xù)10余年種植窩筍，由于品種單一，出現(xiàn)土地板結(jié)、病蟲害持續(xù)發(fā)生，導(dǎo)致產(chǎn)量降低，收入銳減。急需引進(jìn)新品種輪種或間種，從而改良土壤，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，增加收入。為此，利用1989—2018年刷經(jīng)寺地區(qū)和彭州市的氣象數(shù)據(jù)為研究對象，運(yùn)用農(nóng)業(yè)氣候相似原理，計算海拔3 200～3 400 m刷經(jīng)寺地區(qū)與早熟棒菜原產(chǎn)地彭州的相似距離，分析棒菜的氣候適應(yīng)性條件，借鑒理縣和馬爾康地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，首次在3 200 m以上高海拔地區(qū)引種棒菜，以期為阿壩州高海拔露地蔬菜產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整及合理布局提供科學(xué)依據(jù)。

1資料與方法

1.1研究區(qū)概況

刷經(jīng)寺是阿壩州紅原縣一個以種植高原無公害露地蔬菜海拔最高技術(shù)最成熟的重鎮(zhèn)。其海拔高度為3 200.0～3 400.0 m。地處阿壩州腹心地帶，位于鷓鴣山北面，東與理縣米亞羅鎮(zhèn)、黑水縣馬河鄉(xiāng)接壤，西南與馬爾康縣梭磨鄉(xiāng)相連，北與紅原縣壤口鄉(xiāng)相鄰，距馬爾康72 km，幅員面積412 km2，種植面積14.7 km2 [5]。

試驗(yàn)田共1 200 m2，由刷經(jīng)寺鎮(zhèn)亞修村村民提供。該地地勢平坦，肥力好，靠河有全覆蓋灌溉系統(tǒng)。上茬種植為早窩筍。刷經(jīng)寺亞修村海拔高度3 285.0 m，31°59′37″N，102°37′44″E。

1.2材料

1.2.1氣象資料通過對馬爾康氣象觀測站和刷經(jīng)寺區(qū)域氣象站(2016—2018年)氣象資料比較分析，2個地區(qū)的氣候條件比較接近。刷經(jīng)寺與馬爾康氣象觀測站海拔相對高差為661.6 m，即海拔每升高100 m氣溫下降0.6℃[6]，根據(jù)氣溫隨海拔高度的變化，為刷經(jīng)寺的溫度進(jìn)行科學(xué)訂正。刷經(jīng)寺和馬爾康的山勢走向一致，都是東西向，緯度相差0.07′，經(jīng)度相差0.22′。降水量和日照時數(shù)用馬爾康站的代替[7]。刷經(jīng)寺地區(qū)(海拔高度3 336.0 m，32°01′N，102°36′E)1989-2018年氣溫、積溫、降水和日照資料用馬爾康資料訂正，由馬爾康市氣象局提供資料(海拔高度2 664.4 m，31°54′N，102°14′E)。彭州市1989—2018年氣溫、積溫、降水和日照資料，由彭州市氣象局提供(海拔高度581.7 m，30°59′N，103°56′E)。

1.2.2棒菜種子蜀都花葉棒菜(2花)種子和龍勝花葉棒菜種子，均由阿壩州農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)研究所提供，為在馬爾康試種4年篩選的較好品種。蜀都花葉棒菜(3花)，購買于阿壩州理縣農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)研究所，該品種在理縣種植5年。刷經(jīng)寺引種的棒菜品種是由彭州地區(qū)培育的早熟花葉棒菜系列，種子質(zhì)量符合GB 16715.2—2010要求，其生長勢強(qiáng)，開展度為45 cm，株高50～60 cm，生育期75～85 d，葉色綠色[8]。

1.3方法

1.3.1引種適應(yīng)性分析

1) 氣象要素分析。刷經(jīng)寺地區(qū)引種棒菜不存在經(jīng)緯度的差異，主要是海拔高度引起的溫度差異。刷經(jīng)寺地區(qū)和四川盆地的高度差為2 600.0 m以上，因此引種棒菜種植時間和盆地有較大差異。分別計算彭州地區(qū)1989—2018年9—12月的平均氣溫、平均降水量和平均日照時數(shù)與刷經(jīng)寺地區(qū)1989—2018年7—10月平均氣溫、平均降水量和平均日照時數(shù)并進(jìn)行對比分析。

2) 引種適宜度分析。蔬菜引種擴(kuò)種確保成功所應(yīng)遵循的一條基本原則：蔬菜引種不能僅依據(jù)1～2年的成功栽培來判斷這一品種引種成功，要考慮當(dāng)?shù)囟嗄隁夂虻钠骄岛?0%以上的氣候保證率以及種植年的氣候年型、出現(xiàn)幾率等因素，綜合分析作物種植是否適合當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)[9]。

作物引種是否成功，應(yīng)該主要考慮引種地的農(nóng)業(yè)氣候條件與作物生長發(fā)育所需的農(nóng)業(yè)氣候條件是否相似，相似程度高的地區(qū)，易引種成功；反之引種失敗。歐氏距離系數(shù)是度量農(nóng)業(yè)氣候相似程度的統(tǒng)計量之一，其修正的公式為[10]：

(1)

式中，dij為i地和j地兩地之間的歐氏距離系數(shù)；m為要素的個數(shù)，k表示任一個農(nóng)業(yè)氣候要素或農(nóng)業(yè)氣候指標(biāo)(k=1,2,...,m)，Xki′和Xkj′分別為i地和j地第k個農(nóng)業(yè)氣候要素或農(nóng)業(yè)氣候指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值，Wk是第k個因子對氣候影響的權(quán)重系數(shù)。

在相似程度定量計算之前，將各氣象要素樣本一下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。該氣候要素的n個數(shù)值的平均值為：

(2)

其標(biāo)準(zhǔn)差為:

(3)

標(biāo)準(zhǔn)化處理后，該氣候要素的標(biāo)準(zhǔn)化變量為：

(4)

根據(jù)相似距離進(jìn)行相似程度的判斷和引種的區(qū)劃(表1)。

3) 影響刷經(jīng)寺引種棒菜的氣象因素分析。對刷經(jīng)寺1989-2018年的各氣象因素進(jìn)行觀察，對出現(xiàn)的極端惡劣天氣進(jìn)行分析。

表1 刷經(jīng)寺棒菜引種的判斷標(biāo)準(zhǔn)

Table 1 Judgement standard of introducing Chinese leaf mustard in Shuajingsi area

相似距 Similar distance相似級別Similar level相似程度Similar degree引種適宜程度Adaptability degreedil<0.31級高直接引種0.3≤dil<0.52級較高適宜引種0.5≤dil<0.73級較低次適宜引種0.7≤dil<1.04級低次適宜間接引種dil≥1.0不相似慎重考慮引種

1.3.2引種試驗(yàn)種植品種于2019年首次引種。2019年7月26日，播種棒菜3個品種。龍盛花葉棒菜和蜀都花葉棒菜(2花)的種植面積均為92 m2，蜀都花葉棒菜(3花)的種植面積為1 026 m2。

栽植前，先進(jìn)行翻耕，把生化復(fù)合肥料80 kg、巴夫特復(fù)合肥50 kg和興晨寶島2號生物有機(jī)肥40 kg均勻地撒施田中，再進(jìn)行翻耕耙平。用1.4 m的白色地膜進(jìn)行整廂。地膜行距35 cm，窩距40 cm，符合棒菜種植要求。從左到右依次為1～13廂。第1廂種龍盛花葉棒菜；第13廂種蜀都花葉棒菜(2花)；其余的2～12廂都種蜀都花葉棒菜(3花)。每窩播種3～4粒，撒完種籽后用手輕撫薄土把種籽蓋上，最后用遮陽網(wǎng)蓋上，防止鳥類和促進(jìn)種子發(fā)芽。

8月15日實(shí)地查看棒菜出芽率。8月19日棒菜幼苗可以間苗，去小留大，每窩留1顆大，缺窩就用間下大苗移栽上。8月25日進(jìn)行棒菜第1次施肥，采用人畜糞水進(jìn)行澆灌。9月18日給棒菜第2次施肥，采用人畜糞水和復(fù)合肥澆灌。10月17日棒菜葉子已經(jīng)發(fā)黃成熟，進(jìn)行采收。

每個品種采集3次樣本，每次每行取10株棒菜，寬取4株，稱重，把采樣棒菜的土地進(jìn)行測量，用重量除以面積計算產(chǎn)量。引種期間，采集相關(guān)的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析。

2結(jié)果與分析

2.1彭州地區(qū)與刷經(jīng)寺氣象要素

從表2可知，1989—2018年刷經(jīng)寺7—10月的日平均氣溫≥0℃的活動積溫為1 224.0℃；平均降水量為424.5 mm；平均日照時數(shù)為662.4 h。1989—2018年彭州9—12月的日平均氣溫≥0℃的活動積溫為1 776.3℃；平均降水量為181.0 mm；平均日照時數(shù)為260.8 h。刷經(jīng)寺的7—10月的活動積溫比彭州9—12月活動積溫少552.3℃，降水量比彭州地區(qū)多243.5 mm，日照比彭州地區(qū)多401.6 h。整體來看，刷經(jīng)寺的積溫偏少，降水和日照都優(yōu)于彭州地區(qū)。

表2 彭州地區(qū)和刷經(jīng)寺地區(qū)(1989—2018)年的氣象要素

2.2棒菜在刷經(jīng)寺的引種適宜度

從表3看出，刷經(jīng)寺引種棒菜氣溫適宜程度為3級，屬次適宜引種；日照方面為2級，屬適宜引種；降水量方面是1級，屬于直接引種，氣候條件整體是可以進(jìn)行引種。積溫不夠，但可通過地膜來彌補(bǔ)溫度不足。利用滑移氣候相似，刷經(jīng)寺種植棒菜最佳播種時間在7月下旬至8月初，棒菜生長期為75～85 d，在10月中下旬成熟上市正好彌補(bǔ)內(nèi)地淡季蔬菜供應(yīng)不足。

表3 彭州地區(qū)與刷經(jīng)寺地區(qū)30年的農(nóng)業(yè)氣候相似距離和相似等級

Table 3 Similar distance and similar level of agricultural climate in Pengzhou area and Shuajingsi area in recent 30 years

氣象因素 Meteorological factor相似距離Similar distance相似等級/級Similar level氣溫 Temperature0.643日照 Sunshine0.432降水 Precipitation0.281

2.3影響刷經(jīng)寺引種棒菜的氣候條件

根據(jù)30年的資料分析，刷經(jīng)寺地區(qū)在每年7—8月出現(xiàn)伏旱天氣，降水偏少的問題因有全覆蓋的農(nóng)田灌溉系統(tǒng)得到有效解決。刷經(jīng)寺地區(qū)是高海拔地區(qū)，每年初霜引發(fā)的低溫將影響棒菜生長，對初霜日的預(yù)測直接關(guān)系到棒菜產(chǎn)量。從表4可知， 30年來刷經(jīng)寺地區(qū)初霜日出現(xiàn)日期及次數(shù)：9月上旬出現(xiàn)初霜11次，中旬10次，下旬2次；10月上旬出現(xiàn)初霜6次，中旬1次。初霜日在2010年以來出現(xiàn)在10月的有6次，9月中旬2次，下旬1次，說明氣溫在升高，初霜日在推后[11]。氣溫升高對棒菜的生長有利。刷經(jīng)寺出現(xiàn)初霜凍天氣一般都是晴天，氣溫晚上下降，白天升高。初霜出現(xiàn)后都未出現(xiàn)連續(xù)低溫天氣，不會對棒菜產(chǎn)生較大影響。

表4 刷經(jīng)寺地區(qū)1989—2018年初霜日

2.4引種試驗(yàn)

2.4.1產(chǎn)量棒菜在整個生長期都未發(fā)現(xiàn)病蟲害。在發(fā)芽期，蜀都2花葉棒菜和蜀都3花葉棒菜的出芽率達(dá)95%以上，龍盛花葉棒菜的出芽率在80%以上。經(jīng)測定，龍盛花葉的產(chǎn)量是3 646.27 kg/667m2；蜀都2花棒菜的產(chǎn)量是4 202.1 kg/667m2；蜀都3花棒菜的產(chǎn)量是5 024.73 kg/667m2。刷經(jīng)寺2019年棒菜的種植時間是7月26日至10月17日，共計84 d。龍盛花葉棒菜的產(chǎn)量較少，是因?yàn)樯L后期抽薹較多，在10%左右。整體情況來看棒菜的產(chǎn)量達(dá)標(biāo)，還有提升空間。引種種植的棒菜因密度過大，不易空氣流通，容易引起病蟲害，單株重量不重，從而影響產(chǎn)量，在以后的引種中需注意種植密度。

2.4.2棒菜生產(chǎn)期的氣象條件從表5可知，棒菜整個生長期的積溫為848.1℃，降水量為339.1 mm，日照時數(shù)為421.7 h。棒菜在引種過程中沒有進(jìn)行移栽，縮短5～10 d的生長期，為棒菜的后期膨大贏得了更多的時間。刷經(jīng)寺的溫度、降水和日照能夠滿足棒菜生長過程需求。

表5 棒菜生長期的積溫、降水量和日照時數(shù)

3結(jié)論與討論

根據(jù)農(nóng)業(yè)相似原理，通過原產(chǎn)地與引種地區(qū)氣候適應(yīng)性條件分析表明，在刷經(jīng)寺地區(qū)引種棒菜，日照和降水量適宜；氣溫次適宜；積溫可通過覆蓋地膜彌補(bǔ)；總體符合棒菜引種栽培的氣候條件。棒菜在刷經(jīng)寺實(shí)地的引種產(chǎn)量為3 646.27～5 024.73 kg/667m2。刷經(jīng)寺在引種棒菜應(yīng)選擇早熟品種。棒菜播種時間控制在7月20日至8月5日，過早易抽薹，過遲棒菜還未成熟就遇凍害天氣。

刷經(jīng)寺引種品質(zhì)優(yōu)良的棒菜，豐富了高原蔬菜品種，增加了淡季供應(yīng)，滿足了市場需求。對露地蔬菜種植的氣象服務(wù)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，適應(yīng)種植戶需要，對調(diào)整當(dāng)?shù)胤N植結(jié)構(gòu)，推動特色種植業(yè)發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收，助力脫貧攻堅工作有十分重要的意義。