遼寧省主要農(nóng)作物南繁氣候條件分析

張麗穎,王昌華,李政君,紀(jì)瑞鵬,鄭文靜,唐志強(qiáng),馬作斌,高 虹,付 亮,何 娜,王 輝

(1.遼寧省水稻研究所,遼寧 沈陽(yáng) 110101; 2.遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院海南中心,海南 樂(lè)東 572500; 3.中國(guó)氣象局沈陽(yáng)大氣環(huán)境研究所,遼寧 沈陽(yáng) 110166)

我國(guó)農(nóng)作物異地培育理論的研究和創(chuàng)立起始于20 世紀(jì)50 年代初,“南繁”作為我國(guó)首創(chuàng)的一種獨(dú)特育種方式,在農(nóng)作物品種培育過(guò)程中發(fā)揮著縮短育種年限,加速世代繁育的特殊作用,南繁有利于種質(zhì)資源的創(chuàng)新利用研究,加快新品種(育種素材)選育速度,提高育種效率。 近幾年,南繁已提升為國(guó)家戰(zhàn)略,各級(jí)政府投入大量人力物力開展南繁基地建設(shè)和南繁育種工作。 遼寧省在水稻、玉米、大豆等主要農(nóng)作物育種的過(guò)程中,南繁工作在縮短育種年限、提高品種選育效率方面發(fā)揮了重要的作用。 但由于南繁的氣候、土質(zhì)、病蟲害及勞動(dòng)生產(chǎn)條件等與遼寧省均有很大差異,在南繁育種過(guò)程中,由于設(shè)計(jì)不合理,技術(shù)不成熟或應(yīng)用不得當(dāng),常遭受天氣、病、蟲、鼠、鳥害影響,導(dǎo)致減產(chǎn)甚至絕產(chǎn),不僅造成大量人力物力的浪費(fèi),而且常造成試驗(yàn)材料損失的風(fēng)險(xiǎn)。 如何更有效地利用好南繁氣候條件,提高南繁工作效率,規(guī)避南繁風(fēng)險(xiǎn)是目前南繁工作急待解決的問(wèn)題。 本文就海南的臺(tái)風(fēng)登陸、降水、光溫資源等氣候條件加以分析,以期為遼寧省農(nóng)作物南繁育種提供參考。

1 材料與方法

收集整理遼寧省南繁基地所在地的溫度、降水、臺(tái)風(fēng)等相關(guān)資料,溫度數(shù)據(jù)來(lái)自http:/ /tianqi.2345.com/wea_history/和https:/ /rp5.ru/,臺(tái)風(fēng)信息數(shù)據(jù)來(lái)自http:/ /typhoon.weather.com.cn/hist/2019.shtml,用Excel 軟件對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,分析了最近10 年三亞、陵水和樂(lè)東三地的溫度趨勢(shì),總結(jié)了2007 ～2016 年10 年臺(tái)風(fēng)的登陸時(shí)間、地點(diǎn)及影響省份等。

2 結(jié)果與分析

2.1 臺(tái)風(fēng)情況

分析結(jié)果表明,影響我國(guó)的臺(tái)風(fēng)生成日期在4 月～11 月,其中多數(shù)在6 ～10 月生成,以8、9 月份最多,分別占23%、25%,其次是6 月、7 月和10月,分別占15%、18%和15%,少數(shù)臺(tái)風(fēng)生成于4月、5 月、11 月(如圖1)。 海南省是我國(guó)臺(tái)風(fēng)登陸較多的省份之一,影響我國(guó)的臺(tái)風(fēng)有17%在海南登陸(如圖2),海南省也是我國(guó)受臺(tái)風(fēng)影響次數(shù)最多的省份之一(如圖3)。 故海南加代時(shí)應(yīng)根據(jù)臺(tái)風(fēng)對(duì)不同作物各個(gè)生育時(shí)期的影響程度,對(duì)其進(jìn)行播種期安排以期規(guī)避臺(tái)風(fēng)造成危害,對(duì)于易受臺(tái)風(fēng)影響的作物,其生長(zhǎng)期安排在11 月～翌年5 月,臺(tái)風(fēng)為害風(fēng)險(xiǎn)最小。

2.2 溫度情況

就最近10 年三亞、陵水和樂(lè)東三地的溫度看,三地在溫度變化周期上是一致的,極端低溫多出現(xiàn)在1 ～2 月份。 以2016 年為例,極端低溫出現(xiàn)在1 月24 日和2 月8 日(如圖4 ～圖7)。 在加代時(shí),應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整播種期,調(diào)節(jié)作物生育進(jìn)程,把溫度敏感時(shí)期避開極端低溫時(shí)段。 另外,三地溫度條件以三亞最好,陵水次之,樂(lè)東溫度較兩地均低,尤其冬天更為明顯(如表1),對(duì)于喜溫作物水稻加代,應(yīng)加以考慮規(guī)避低溫造成的影響。

表 1 三亞、樂(lè)東、陵水溫度比較 (℃)

2.3 降水情況

海南 省 雨 量 充 沛, 年 降 水 量 在 1 000 ～2 600 mm ,年平均降水量為1 639 mm。 從降水量時(shí)段看,11 月～翌年4 月降水較少,降水主要集中在5 月～10 月,占全年降水量80%以上(張黎明等,2006)。 相應(yīng)地,南繁基地所在地區(qū)亦可分干季和雨季,雨季一般出現(xiàn)在5 ～10 月,干季為11月～翌年4 月。 以三亞為例,年平均降水量為1 392 mm, 5 ～10 月為雨季,降水量占全年降水量的89%,11 月～翌年4 月為旱季,降水量占11%。雨季加代應(yīng)考慮農(nóng)田漬害和保苗等問(wèn)題,而干季則為作抗旱鑒定提供條件。 北方農(nóng)作物南繁主要在生長(zhǎng)時(shí)段一般在11 月～翌年4 月,正值旱季,應(yīng)有相應(yīng)的灌溉條件。

2.4 日照長(zhǎng)度

三亞、樂(lè)東、陵水三地經(jīng)緯度為:18°N 左右,108 ～110°E,全年日照長(zhǎng)度在11 ～13 h;而沈陽(yáng)123.38°E 緯度:41.8°N,生長(zhǎng)季4 ～9 月日照長(zhǎng)度在13 ～15 h,在南繁育種過(guò)程中,對(duì)短日照作物海南加代時(shí)生育期縮短。

3 結(jié)論與討論

分析表明,各氣候因子中,對(duì)作物南繁育種影響較大的,是溫度條件,極端低溫有時(shí)會(huì)超出作物生長(zhǎng)的下限溫度,嚴(yán)重影響作物的生長(zhǎng),所以在實(shí)驗(yàn)安排中應(yīng)該加以規(guī)避。 臺(tái)風(fēng)在10 月下旬到翌年5 月期間生成概率較小,其對(duì)冬季南繁育種影響較小,選擇適當(dāng)?shù)牟シN期即可規(guī)避臺(tái)風(fēng)的危害。在南繁育種過(guò)程中,前人也多以生育期的安排來(lái)規(guī)避不得因素影響。 安偉等(2005)指出確定適宜的播種期確定播種期應(yīng)遵循以下原則:避過(guò)臺(tái)風(fēng)暴雨的侵襲;開花授粉期,避過(guò)1 月至2 月上旬的低溫階段;收獲的種子能及時(shí)趕運(yùn)回北方適期播種。 適宜的播種時(shí)期:只種一季,以10 月15 日至11 月15 日為宜。 林尤珍(2007) 指出,雖然海南島的三亞、樂(lè)東、陵水冬季的平均氣溫都適合作物的正常生長(zhǎng),但是極端低溫對(duì)作物生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)段影響極大,必須根據(jù)海南冬繁種子在大陸播種季節(jié),同時(shí)考慮到氣候?qū)ψ魑锷L(zhǎng)關(guān)鍵階段的影響問(wèn)題,把握好播種時(shí)間。 南繁一般從每年的10 月中下旬開始比較好,因?yàn)檫@時(shí)候海南島的大風(fēng)雨已經(jīng)接近尾聲,風(fēng)災(zāi)水災(zāi)的可能性大大降低了。 作物的生長(zhǎng)后期,特別是孕穗,抽穗揚(yáng)花、受粉時(shí)期,要注意低溫影響。 馮世超等(2018)三亞地區(qū)多臺(tái)風(fēng)和暴雨,過(guò)早的播種易造成苗期滅絕性災(zāi)害, 且過(guò)多的雨水面臨重復(fù)整地的風(fēng)險(xiǎn)。 10月下旬至11 月初海南進(jìn)入冬季雨水減少,適宜播種且不誤收獲返鄉(xiāng)。 過(guò)晚播種則會(huì)使雜交日期遇到 1 月份的低溫, 影響雜交質(zhì)量。 黃成亮(2017)認(rèn)為正常年份寒地水稻南繁的適宜播期為11 月中旬,播期過(guò)早易遭受臺(tái)風(fēng)和暴雨襲擊,過(guò)晚播種則不能及時(shí)收獲,影響后茬作物的種植,增加成本。