隴東萬(wàn)壽菊適宜移栽期分析

陳 帆，車向軍，李天賜，黃 超，王 娟，劉鎧源

（1.甘肅省鎮(zhèn)原縣氣象局，甘肅 鎮(zhèn)原 744500；2.甘肅省慶陽(yáng)市氣象局，甘肅 慶陽(yáng) 745000；3.甘肅省鎮(zhèn)原縣種子管理站，甘肅 鎮(zhèn)原 744500；4.內(nèi)蒙古興安盟氣象局，內(nèi)蒙古 興安盟 137400；5.甘肅省環(huán)縣氣象局，甘肅 環(huán)縣 745700；6.甘肅省平?jīng)鍪兴帘３盅芯克?，甘肅 平?jīng)?744000）

萬(wàn)壽菊（Tagets erecta L）為菊科一年生草本植物，原產(chǎn)于墨西哥［1，2］。國(guó)內(nèi)外均有種植和研究，在東北、西北、華北、西南等地區(qū)有種植［3-7］，并開展了相關(guān)研究［8-13］，肯定了萬(wàn)壽菊良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景［14-17］。甘肅省20 世紀(jì)90 年代引進(jìn)萬(wàn)壽菊，進(jìn)行適應(yīng)性、豐產(chǎn)性鑒定試驗(yàn)［18，19］，在武威、張掖、天水、隴南、白銀、平?jīng)?、慶陽(yáng)等地均有種植。

隴東地區(qū)位于甘肅省東部，轄?wèi)c陽(yáng)、平?jīng)鰞墒泄?5 個(gè)縣（區(qū)）。平均海拔1 500 m，年降水量500～650 mm，年平均氣溫9.5~10.7 ℃，無(wú)霜期140~180 d，年日照2 213.4～2 540.4 h，地面平均蒸發(fā)量約520 mm，農(nóng)業(yè)氣候資源能夠滿足萬(wàn)壽菊生長(zhǎng)需要。隴東地區(qū)2017 年引進(jìn)萬(wàn)壽菊種植產(chǎn)業(yè)，對(duì)優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)起到了促進(jìn)作用［20］。當(dāng)?shù)剞r(nóng)民種植萬(wàn)壽菊獲益明顯，每公頃可產(chǎn)鮮花2 000 kg，收購(gòu)價(jià)2.2元/kg，實(shí)現(xiàn)毛收入4 000 元，純收入2500 元以上，并形成了“公司+基地+合作社+農(nóng)戶”的熟產(chǎn)業(yè)模式，已成為特色的富民產(chǎn)業(yè)［21］。在甘肅省特色現(xiàn)代絲路寒旱農(nóng)業(yè)“牛羊菜果薯藥”戰(zhàn)略中，萬(wàn)壽菊作為藥業(yè)的重要組成部分，在政策、資金、技術(shù)等方面受到地方政府的扶持，初步建成種植、生產(chǎn)、加工體系，為主產(chǎn)區(qū)鄉(xiāng)村振興奠定良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。

移栽是萬(wàn)壽菊生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，隴東地區(qū)的種植實(shí)踐表明，萬(wàn)壽菊移栽過(guò)早，幼苗期受霜凍或低溫影響，造成死苗和弱苗；移栽過(guò)晚，萬(wàn)壽菊生長(zhǎng)期縮短，開花茬數(shù)少，鮮花產(chǎn)量低。科學(xué)合理安排萬(wàn)壽菊移栽時(shí)期，是萬(wàn)壽菊生產(chǎn)需要解決的關(guān)鍵性問(wèn)題。

1 材料與方法

1.1 資料數(shù)據(jù)

氣象資料采用隴東地區(qū)15 個(gè)縣級(jí)國(guó)家氣象觀測(cè)站1990—2021 年觀測(cè)資料氣候整編數(shù)據(jù)、各縣2002 年以后建設(shè)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域氣象站資料，地理資料采用甘肅省隴東地區(qū)，即慶陽(yáng)、平?jīng)鰞墒泄?5 縣（區(qū)）的1∶50 000 數(shù)字高程（DEM）數(shù)據(jù)圖層。

1.2 農(nóng)業(yè)界限溫度與移栽期分析

隴東地區(qū)春季日照充足，萬(wàn)壽菊抗旱性強(qiáng)，生產(chǎn)上均采用地膜覆蓋的方式種植，保證土壤墑情，所以春季的日照和水分條件，能夠滿足萬(wàn)壽菊的移栽需求，對(duì)移栽影響主要的氣象因素是溫度。每年4—5月隴東地區(qū)均有不同強(qiáng)度的寒潮天氣過(guò)程，春季氣溫起伏波動(dòng)幅度大，霜凍出現(xiàn)頻率高。種植經(jīng)驗(yàn)表明，日平均氣溫10 ℃以上是萬(wàn)壽菊適宜移栽的基本條件，10 ℃以下的早春凌晨時(shí)段氣溫低于0 ℃出現(xiàn)頻次較多，移栽后存在霜凍及低溫災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)；日平均氣溫15 ℃以上，當(dāng)?shù)赝硭獌龌窘Y(jié)束，達(dá)到萬(wàn)壽菊移栽后正常生長(zhǎng)的條件。因此，日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)10 ℃和15 ℃是萬(wàn)壽菊移栽最重要的氣象指標(biāo)。

1.3 萬(wàn)壽菊移栽期農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)確定

利用隴東地區(qū)15 個(gè)縣的國(guó)家氣象站1990—2021 年逐日溫度資料及各縣218 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象站逐日平均氣溫，分別統(tǒng)計(jì)各站第1 次出現(xiàn)≥15 ℃的日期，后推10 d，如日平均氣溫連續(xù)在10~15 ℃，則選下1 個(gè)≥15 ℃的日期，直至10~15 ℃的日數(shù)≤10 d 為止，則以該時(shí)段≥15 ℃出現(xiàn)的日期作為萬(wàn)壽菊適宜移栽的初始日期。采用細(xì)網(wǎng)格氣候資源推算方法，在GIS 平臺(tái)定點(diǎn)讀取隴東各鄉(xiāng)鎮(zhèn)移栽的初始日期，確定隴東各地萬(wàn)壽菊適宜移栽期。

2 結(jié)果與分析

2.1 日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)10 ℃初日的地域分布

隴東地區(qū)各縣國(guó)家氣象站資料統(tǒng)計(jì)見表1。隴東日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)10 ℃的初日出現(xiàn)時(shí)間在4 月中、下旬，海拔1 200 m 以下的隴東中部地區(qū)，鎮(zhèn)原、慶城、寧縣、涇川、崇信5 縣出現(xiàn)時(shí)間早，在4 月15 日之前；其后為海撥1 200~1 400 m 的北部，環(huán)縣、合水、及南部的靈臺(tái)縣出現(xiàn)在4 月15—20 日；海撥1 400 m 以上的地區(qū)，即位于隴東西部的崆峒、華亭、莊浪、靜寧及東部的西峰、華池、正寧，出現(xiàn)時(shí)間在4月20 日及以后。同時(shí)，≥10 ℃初日出現(xiàn)較早的地區(qū)，秋季≥10 ℃終日出現(xiàn)時(shí)間相對(duì)較晚，活動(dòng)積溫大，萬(wàn)壽菊生產(chǎn)季在10 ℃以上的持續(xù)日數(shù)較長(zhǎng)。

2.2 日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)15 ℃初日的地域分布

隴東地區(qū)日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)15 ℃初日的地域分布與日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)10 ℃基本一致（表2），各地穩(wěn)定通過(guò)15 ℃的日期比穩(wěn)定通過(guò)10 ℃的日期推遲約1 個(gè)月，最早出現(xiàn)的地區(qū)與最晚出現(xiàn)地區(qū)相差約17 d。秋季≥15 ℃終日和持續(xù)天數(shù)及活動(dòng)積溫均與10 ℃界限溫度分布相似。

2.3 GIS 平臺(tái)計(jì)算的萬(wàn)壽菊適宜移栽期

在GIS 平臺(tái)利用甘肅省1∶50 000 數(shù)字高程模型（DEM）圖層和經(jīng)度、緯度圖層，利用反距離權(quán)重（IDW）模塊進(jìn)行插值計(jì)算，推算甘肅省隴東地區(qū)萬(wàn)壽菊移栽期初始日期。以鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域氣象站所在地的萬(wàn)壽菊適宜移栽期為基礎(chǔ)，插值形成高精度柵格，覆蓋隴東地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)劃，結(jié)果見圖1。

由圖1 可見，隴東萬(wàn)壽菊適宜移栽期的地區(qū)差異較大，從4 月下旬至5 月下旬，移栽期最多相差時(shí)間約30 d。中南部海撥較低的鎮(zhèn)原、慶城、寧縣、崇信、涇川等地移栽期為4 月下旬到5 月上中旬，西部、東部及北部海拔在1 400 m 以上的寒涼地帶移栽期在5 月下旬及以后。大多數(shù)地方的移栽期在5 月上、中旬。

圖1 隴東地區(qū)萬(wàn)壽菊適宜移栽期

2.4 地形因子對(duì)移栽期的影響

為保證糧食種植土地紅線，作為經(jīng)濟(jì)作物的萬(wàn)壽菊，因其耐旱耐瘠，易于栽培，故隴東各地多以溝壑殘塬的山區(qū)及摞荒地為種植地段。隴東山區(qū)氣候生態(tài)環(huán)境復(fù)雜多樣，山、川、塬、梁、峁等不同地形引起的小氣候差異明顯，尤其是春季0 ℃波動(dòng)期，在海拔較高的塬區(qū)和低海拔的川區(qū)洼地和山間坳地，霜凍出現(xiàn)頻率明顯偏多。為避免苗期霜凍，同一縣、鄉(xiāng)、村在安排萬(wàn)壽菊移栽時(shí)應(yīng)遵循“先南后北，先塬后坳”的原則確定移栽日期，結(jié)合氣象預(yù)報(bào)，選擇最佳移栽時(shí)間。在規(guī)避凍害的前提下，盡可能提早移栽，延長(zhǎng)萬(wàn)壽菊生長(zhǎng)期，增加開花期數(shù)，從而提高鮮花產(chǎn)量。

2.5 不同氣候年型對(duì)移栽期的影響

萬(wàn)壽菊移栽期是基于氣象觀測(cè)資料及區(qū)域站同期逐日氣溫的滑動(dòng)平均計(jì)算結(jié)果（圖1、圖2），反映移栽期的歷史平均分布情況。在不同氣候年型下，萬(wàn)壽菊的移栽時(shí)間要根據(jù)當(dāng)年的具體氣溫回升狀況而定。以鎮(zhèn)原縣為例，氣象記錄顯示，歷史晚霜凍最早結(jié)束日在4 月上旬，最晚結(jié)束日在5 月下旬，通過(guò)滑動(dòng)平均計(jì)算后篩選出的日平均氣溫穩(wěn)定≥15 ℃的初日，該移栽期實(shí)際每年均有差異。選取隴東地區(qū)氣候差異明顯的鎮(zhèn)原縣和靜寧縣為代表性站點(diǎn)，分析≥15 ℃的初日逐年趨勢(shì)（圖2），結(jié)果表明，鎮(zhèn)原縣適栽期早的年份與遲的年份有較大的時(shí)間差，最多相差48 d，靜寧縣相差45 d?！?5 ℃初日呈偏晚趨勢(shì)，鎮(zhèn)原縣的10 年變化率為0.96 d，靜寧縣為1.10 d。

圖2 鎮(zhèn)原縣、靜寧縣≥15 ℃初日逐年變化分析

3 結(jié)論

1）基于GIS 系統(tǒng)分析的結(jié)果顯示，隴東地區(qū)萬(wàn)壽菊適宜移栽期受溫度影響，各地差異較大，移栽期最長(zhǎng)時(shí)差約30 d。移栽期隴東中南部海拔較低、地勢(shì)平坦的地方早，西部、東部及北部海拔在1 400 m以上的寒涼地帶遲。主要集中在5 月上、中旬。

2）日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)10、15 ℃的日期主要集中在4 月中旬至5 月中旬，其后氣溫升高，熱量資源豐富，條件適宜。應(yīng)結(jié)合產(chǎn)業(yè)布局，規(guī)劃萬(wàn)壽菊種植地域，在規(guī)避凍害的前提下，盡早移栽，以延長(zhǎng)生育期，增加鮮花產(chǎn)量，獲得更高的種植效益。

3）地形因子和不同的氣候年型對(duì)萬(wàn)壽菊移栽也有較大的影響。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)考慮種植地的坡度、坡向、通風(fēng)條件等因子，結(jié)合氣候特征，參考本地中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)及氣候趨勢(shì)預(yù)測(cè)，根據(jù)地形及當(dāng)年氣溫回暖情況，適當(dāng)提前或推遲移栽，既避免災(zāi)害影響，又能充分利用氣候資源。

研究基于隴東地區(qū)春季氣溫的回暖情況及春季低溫凍害的發(fā)生發(fā)展規(guī)律，依據(jù)氣溫穩(wěn)定通過(guò)≥15 ℃初日作為萬(wàn)壽菊移栽的主要農(nóng)業(yè)氣候指標(biāo)，研究了該地萬(wàn)壽菊的移栽期。隴東中南部海拔較低的地區(qū)具有良好的萬(wàn)壽菊適種生態(tài)環(huán)境條件，地方政府及相關(guān)管理部門需加強(qiáng)萬(wàn)壽菊產(chǎn)業(yè)的引導(dǎo)和培育，促進(jìn)萬(wàn)壽菊產(chǎn)業(yè)的健康穩(wěn)步發(fā)展，彌補(bǔ)基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)相對(duì)單一、農(nóng)業(yè)發(fā)展受限的局限，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增收。