格爾木地區(qū)2021年氣象條件對枸杞生長的影響分析

雷玉紅 ，李春暉，李積芳，李金鳳，王發(fā)科，顏亮東

(1.青海省格爾木市氣象局，青海 格爾木 816099；2.青海省氣象科學(xué)研究所，青海 西寧 810001；3.青海省防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青海 西寧 810001)

引言

格爾木地區(qū)位于青藏高原東北部，總面積約8.1×104hm2，海拔2 780～3 200 m，擁有大格勒鄉(xiāng)、郭勒木德鎮(zhèn)和烏圖美仁鄉(xiāng)三個(gè)綠洲農(nóng)業(yè)種植區(qū)。枸杞作為特色作物之一，在西北地區(qū)多有種植，格爾木地區(qū)屬高原大陸性氣候，氣候干燥、日照時(shí)間長、晝夜溫差大，擁有豐富而獨(dú)特的水土資源，利于枸杞生長發(fā)育和有機(jī)物質(zhì)的積累[1，2]。筆者分析了2021年氣象條件對格爾木枸杞的影響，以促進(jìn)枸杞穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。

1 資料和方法

選取2021年格爾木市氣象臺觀測的枸杞發(fā)育期資料及相對應(yīng)的氣溫、降水、日照及土壤水分的氣象資料，發(fā)育期距平正值表示物候期比歷年平均日期推后，負(fù)值表示物候期比歷年平均日期提前，利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，分析枸杞發(fā)育期與氣象條件的關(guān)系。

2 氣候條件對枸杞生育期的影響

2.1 枸杞發(fā)育期出現(xiàn)時(shí)段對比

根據(jù)格爾木市氣象臺2021年的枸杞發(fā)育期觀測資料分析(表1)：5月上旬枸杞芽開始開放，5月中旬為展葉期，5月下旬春梢開始生長；枸杞老眼枝6月中旬達(dá)到開花普期，6 月下旬老眼枝果實(shí)形成達(dá)普期，7月下旬老眼枝果實(shí)達(dá)到成熟期，第一批果實(shí)采摘開始。枸杞在7月上旬達(dá)到春梢開花普期，7月中旬夏果開始形成，8月中旬夏果成熟，第二批果實(shí)采摘開始。8月上旬秋梢開花并達(dá)到普期，9月中旬秋果開始成熟[3，4]，到月底達(dá)到成熟普期，此時(shí)秋果的采摘也開始進(jìn)行，并同時(shí)進(jìn)入秋季落葉期。

從2021年整個(gè)發(fā)育期來看，其主要生長發(fā)育階段在5月至9月底，從距平值來看，除夏果形成期、夏果成熟期及秋果成熟期較歷年平均提前外，其余時(shí)段均比歷年平均發(fā)育期推遲，推遲天數(shù)2～8 d不等，整個(gè)生長季較歷年平均天數(shù)縮短了8 d。

表1 格爾木地區(qū)枸杞發(fā)育普期出現(xiàn)日期(月、日、天)

2.2 2021年格爾木市氣候概況

2.2.1 氣溫 2021年格爾木市平均氣溫為6.2℃，比歷年平均偏高0.4℃。從圖1可以看出，各月除4月、6月、11月、12月分別偏低0.6℃、0.2℃、1.8℃、0.9℃外，其余月均偏高。格爾木地區(qū)5～9月份的平均氣溫達(dá)到16.1℃，尤其7～8月份平均氣溫達(dá)到19℃以上，溫度變化對枸杞產(chǎn)量和品質(zhì)影響較大，此階段日平均溫度較高有利于枸杞的成熟、采收和涼曬。

圖1 格爾木地區(qū)年氣象要素變化圖

2.2.2 降水 2021年總降水量為61.4 mm，較歷年平均偏多16.3 mm。從圖1可以看出，各月降水分布為：冬春除3月、12月偏少外，其余月均偏多，其中12月全月無降水；進(jìn)入夏季后，降水逐漸偏多，其中6月偏多11.3 mm，7～8月又偏少，汛期降水分布不均勻。格爾木地區(qū)以灌溉為主，所以降水對整個(gè)發(fā)育期相差性不是很明顯；但6～7月處于開花結(jié)果期，雖然此階段枸杞為需水關(guān)鍵期，但降水量偏大及陰雨天氣的增多，對枸杞開花授粉等很不利，特別是影響枸杞的采摘及晾曬等，最終影響枸杞品質(zhì)。

2.2.3 日照 分析格爾木地區(qū)日照(圖1)，其日照百分率在65%以上，年日照時(shí)數(shù)2 500 h以上，尤其在枸杞開花—成熟階段(7～8月份)是日照需求關(guān)鍵期，日照時(shí)數(shù)每天平均7 h以上，較利于枸杞開花、結(jié)實(shí)，進(jìn)行光合作用。

2.3 氣象條件對枸杞發(fā)育期的影響

2.3.1 平均氣溫 據(jù)表2分析，平均氣溫的高低對枸杞發(fā)育期的遲早影響明顯，呈正相關(guān)影響，將枸杞發(fā)育期分為老眼枝果成熟、夏果成熟及秋果成熟3個(gè)時(shí)段進(jìn)行分析。

從芽開放至老眼枝果實(shí)成熟，經(jīng)4個(gè)發(fā)育時(shí)段，分析日平均氣溫，其平均氣溫在12.5～21.4℃間，最高氣溫在25.1～32.0℃間，最低氣溫在2.5℃以上，未遭受晚霜凍的危害，老眼枝果整個(gè)發(fā)育時(shí)段為92 d。前期的熱量條件較好地滿足了枸杞正常生長，格爾木地區(qū)8月上旬進(jìn)入采摘期。

表2 發(fā)育普期與平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫統(tǒng)計(jì)(℃)

從春梢生長至夏果成熟也經(jīng)4個(gè)發(fā)育時(shí)段，分析日平均氣溫，其平均氣溫在11.7～20.7℃間，最高氣溫在21.2～30.2℃間，最低氣溫在2.5℃以上，夏果整個(gè)發(fā)育時(shí)段為91 d。從開花到果實(shí)形成平均氣溫達(dá)18.8℃以上，從開花至果實(shí)形成只用了12 d，此時(shí)段需要較高的溫度，溫度變化對枸杞產(chǎn)量和品質(zhì)影響較大。格爾木地區(qū)于7月上旬進(jìn)入夏果形成期，相應(yīng)的成熟期在1個(gè)月后到達(dá)，9月上中旬進(jìn)入第二批采摘期。

從秋梢生長至秋果成熟期經(jīng)3個(gè)發(fā)育時(shí)段，分析日平均氣溫，其平均氣溫在14.3～21.0℃間，最高氣溫在27.6～32.0℃間，最低氣溫在5.4℃以上，未遭受初霜凍的危害，秋果整個(gè)發(fā)育時(shí)段為75 d。雖秋梢生長期較歷年平均偏晚7 d，但后期熱量條件較好，秋果成熟期于9月中旬進(jìn)入，較歷年平均提早6 d到達(dá)，第三批采摘期于10月上旬開始。

2.3.2 氣溫日較差的影響 從圖2可以看出，整個(gè)枸杞生長季氣溫日較差在10.5℃以上，平均日較差為12.8℃；其中展葉期、老眼枝果實(shí)成熟、夏果形成、秋梢開花期間的氣溫日溫差在13.0℃以上，達(dá)到了較高的日較差。日夜溫差小，呼吸、蒸騰強(qiáng)度大，有效積累偏少；日夜溫差大，有效積累多，容易獲得優(yōu)質(zhì)果實(shí)[5，6]，這也符合了枸杞生長需要晝夜溫差大的特性。

圖2 格爾木地區(qū)枸杞生長季氣溫日較差變化

2.3.3 積溫的影響 2021年格爾木地區(qū)穩(wěn)定通過0℃、5℃、10℃的初日分別為3月4日、4月5日和5月16日，較歷年相比穩(wěn)定通過0℃日期稍偏早，穩(wěn)定通過5℃和10℃日期稍偏晚。研究表明，積溫有利于枸杞生長、礦物質(zhì)及碳水化合物的形成。

從圖3可以看出，格爾木地區(qū)老眼枝果成熟、夏果成熟及秋果成熟階段其≥5℃積溫分別為1 516.0℃、1 614.8℃和1 346.7℃。格爾木地區(qū)穩(wěn)定通過5℃初日為4月5日，此時(shí)枸杞已進(jìn)入發(fā)芽萌動期，積溫有利于枸杞生長。枸杞是一種在一個(gè)生長季節(jié)多次生長，多次開花的作物，只有長的生長期，才能獲得更多的開花結(jié)果時(shí)間，只有長的開花結(jié)果時(shí)間，才能生產(chǎn)出更多的果實(shí)。

圖3 格爾木地區(qū)枸杞發(fā)育時(shí)段≥5℃積溫變化

2.3.4 日照的影響 枸杞是強(qiáng)陽光性樹種，光照強(qiáng)弱和日照長短直接影響光合產(chǎn)物，進(jìn)而影響枸杞樹的生長發(fā)育，兩者相關(guān)性顯著[5]。根據(jù)圖4分析，格爾木地區(qū)5月、6月上旬、7月中旬至9月上旬其日照時(shí)數(shù)較高，這些時(shí)段剛好是枸杞展葉、春梢生長、夏秋果形成成熟階段；但6月中旬至7月上旬其日照時(shí)數(shù)均不高，特別是6月中旬日照時(shí)數(shù)僅為44.7 h，此時(shí)段正是枸杞前期現(xiàn)蕾開花時(shí)段，日照不足嚴(yán)重影響授粉受精，將降低座果率、造成結(jié)實(shí)不良或病果率增加。老眼枝開花期較歷年發(fā)育期推遲了6～8 d，導(dǎo)致第一批果實(shí)形成的果實(shí)粒小、百粒重偏小，數(shù)量較歷年偏少，影響了第一批枸杞產(chǎn)量。

圖4 格爾木地區(qū)旬日照時(shí)數(shù)變化

2.3.5 降水及灌溉的影響 格爾木地區(qū)2021年降水量為61.4 mm，且降水時(shí)間集中在夏季，在枸杞整個(gè)生長期(4～9月份)降水量分別占全年降水量的88%。從圖5可以看出，6月份的降水明顯大于其他各月，開花果實(shí)形成階段為枸杞需水關(guān)鍵期，但較多的雨水天氣不利于枸杞后期生長發(fā)育，同時(shí)降水偏多，枸杞易得黑果病和根腐病，對產(chǎn)量和果實(shí)質(zhì)量造成影響[7]。

而依據(jù)格爾木地區(qū)的氣候條件，自然降水不能滿足枸杞生長對水分的需求，必須通過灌溉方式解決水分補(bǔ)給。灌水是促進(jìn)干旱區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要手段[8]，較少的陰雨天氣更有利于果實(shí)形成及成熟，并能預(yù)防枸杞病害發(fā)生。根據(jù)選取的2021年枸杞觀測地段10 cm、30 cm、50 cm土壤相對濕度變化(圖6)和觀測資料綜合分析可以看出：枸杞整個(gè)生長季其土壤相對濕度在66%以上，期間灌水5次，滿足了枸杞的需水要求。

圖5 格爾木地區(qū)月降水變化

圖6 格爾木地區(qū)土壤濕度變化圖

枸杞生長主要消耗土壤中的水分，土壤水分因灌水次數(shù)的不同存在比較明顯的差異，且灌水前后土壤含水量的變化幅度較大。枸杞整個(gè)生育期內(nèi)灌水次數(shù)如果控制在5～7次之間，近地層土壤相對濕度保持在50%～80%之間，將利于保證枸杞的正常土壤水分需求[3]，并且有利于由于溫度突變引起的低溫冷害、霜凍等氣象災(zāi)害造成的危害及損失。

3 結(jié)論

(1)從2021年整個(gè)發(fā)育期來看，除夏果形成期、夏果成熟期及秋果成熟期較歷年平均提前外，其余時(shí)段均比歷年平均發(fā)育期推遲，推遲天數(shù)為2～8 d不等，整個(gè)生長季較歷年平均天數(shù)縮短了8 d。

(2)2021年格爾木地區(qū)5～9月份的平均氣溫達(dá)到16.1℃，溫度變化對枸杞產(chǎn)量和品質(zhì)影響較大；總降水量為61.4 mm，較歷年平均偏多16.3 mm；日照百分率在65%以上，年日照時(shí)數(shù)2 500 h以上。

(3)整個(gè)枸杞生長季氣溫日較差在10.5℃以上，平均日較差為12.8℃；其中展葉期、老眼枝果實(shí)成熟、夏果形成、秋梢開花期間的氣溫日溫差在13.0℃以上，達(dá)到了較高的日較差。

(4)2021年格爾木地區(qū)穩(wěn)定通過0℃、5℃、10℃的初日較歷年相比，穩(wěn)定通過0℃日期稍偏早，穩(wěn)定通過5℃和10℃日期稍偏晚，格爾木地區(qū)老眼枝果成熟、夏果成熟及秋果成熟階段其≥5℃積溫分別為1 516.0℃、1 614.8℃和1 346.7℃，積溫有利于枸杞生長、礦物質(zhì)及碳水化合物的形成。

(5)格爾木地區(qū)6月中旬日照時(shí)數(shù)僅為44.7 h，日照不足嚴(yán)重影響授粉受精，將降低座果率、造成結(jié)實(shí)不良或病果率增加。老眼枝開花期較歷年發(fā)育期推遲了6～8 d，導(dǎo)致第一批果實(shí)形成的果實(shí)粒小、百粒重偏小，數(shù)量較歷年偏少，影響了第一批枸杞產(chǎn)量。

(6)6月份的降水明顯大于其它各月，開花果實(shí)形成階段為枸杞需水關(guān)鍵期，但較多的雨水天氣不利于枸杞后期生長發(fā)育，同時(shí)降水偏多，枸杞易得黑果病和根腐病，對產(chǎn)量和果實(shí)質(zhì)量造成影響。枸杞整個(gè)生長季其土壤相對濕度在66%以上，期間灌水5次，滿足了枸杞的需水要求。