長(zhǎng)清地區(qū)油用牡丹氣象服務(wù)探索

史春彥

濟(jì)南市長(zhǎng)清區(qū)氣象局，山東長(zhǎng)清 250399

油用牡丹是一種灌木植物，也是一種新興的木本油料作物，具備“三高一低”的特點(diǎn)：高產(chǎn)出、高含油率、高品質(zhì)、低成本，所榨取的牡丹油被稱為“液體黃金”[1]。同時(shí)，油用牡丹具有耐旱耐貧瘠，適合荒山綠化造林、林下種植、一年種多年收的特點(diǎn)。2015年國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于加快木本油料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展意見》，提出到2020年建成800個(gè)油茶、核桃、油用牡丹等木本油料重點(diǎn)區(qū)縣，木本油料樹種種植面積從現(xiàn)在的800萬hm2發(fā)展到1 333萬 hm2，產(chǎn)出木本食用油150萬t左右。

山東油料生產(chǎn)在全國(guó)占據(jù)重要地位，種植面積、產(chǎn)量及油產(chǎn)量均居全國(guó)前列，加工和出口能力較強(qiáng)。關(guān)于油用牡丹種植技術(shù)、油用牡丹與氣象方面的研究成果有很多，為油用牡丹種植的進(jìn)一步研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[2-5]。張翠英等[6]研究指出，菏澤市的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害較輕，對(duì)油用牡丹的影響較小。唐軼等[7]分析指出，宜賓市氣候條件滿足油用牡丹生長(zhǎng)需求，但存在暴雨洪澇、秋季連陰雨等氣象災(zāi)害，影響了油用牡丹的生長(zhǎng)和產(chǎn)量的形成。范莉等[8]研究表明，重慶大部分地區(qū)適宜種植油用牡丹，次適宜區(qū)集中在長(zhǎng)江河谷及其以北地區(qū)。

由于地理位置的差異，氣候條件差別較大，不同地區(qū)油用牡丹生產(chǎn)發(fā)育的不同階段天氣特點(diǎn)不同，各地油用牡丹生產(chǎn)中遇到的災(zāi)害性天氣、病蟲害的發(fā)生等都有不同的規(guī)律。針對(duì)濟(jì)南市長(zhǎng)清山區(qū)油用牡丹生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)，從植株萌芽直至產(chǎn)籽采收的周年氣象服務(wù)技術(shù)尚屬空白。因此，擬在前人研究的基礎(chǔ)上，基于鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域站氣象資料，進(jìn)行油用牡丹氣象災(zāi)情指標(biāo)研究，適時(shí)開展農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)，旨在為廣大種植農(nóng)戶趨利避害，合理安排農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和促進(jìn)增產(chǎn)增收提供科學(xué)依據(jù)。

1 長(zhǎng)清地區(qū)油用牡丹的種植現(xiàn)狀

近年來，長(zhǎng)清區(qū)特色農(nóng)業(yè)呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢(shì)頭，以打造現(xiàn)代特色農(nóng)業(yè)園區(qū)為方向，積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、品牌化生產(chǎn)，穩(wěn)步提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力顯著提高，現(xiàn)代特色農(nóng)業(yè)已成為長(zhǎng)清區(qū)的一張閃亮名片。

長(zhǎng)清區(qū)將具有代表性的油用牡丹這一特色農(nóng)業(yè)作為突破口，自2013年開始引進(jìn)和發(fā)展油用牡丹。目前，雙泉鎮(zhèn)30多個(gè)行政村種植了油用牡丹，種植總面積達(dá)600 hm2，油用牡丹產(chǎn)籽0.3~0.4 t/667 m2，平均收入0.9萬~1.2萬元/667 m2左右，經(jīng)濟(jì)效益非常突出。但是，由于油用牡丹是一項(xiàng)比較新的產(chǎn)業(yè)，種植過程中對(duì)氣象條件的研究相對(duì)較少，氣候資源的利用仍處于探索階段，氣象條件運(yùn)用得合理與否直接關(guān)系著油用牡丹的質(zhì)量和產(chǎn)量，最終影響經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)當(dāng)?shù)靥厣r(nóng)業(yè)發(fā)展的需求，有針對(duì)性地開展特色農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)技術(shù)的研究日益迫切。由于不同作物生長(zhǎng)特點(diǎn)和對(duì)氣象條件需求的差異，服務(wù)產(chǎn)品的需求也是不一樣的。

2 油用牡丹的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害

影響油用牡丹生長(zhǎng)發(fā)育的氣象災(zāi)害主要有：低溫冷害、連陰雨、高溫?zé)岷?、澇?zāi)等。

倒春寒：春季氣溫偏低，致使油用牡丹發(fā)育期明顯推遲，花蕾受冷空氣影響出現(xiàn)萎縮，影響嚴(yán)重時(shí)，油用牡丹甚至?xí)Ｖ拱l(fā)育。

寡照：油用牡丹喜光、稍耐陰，開花過程中需要的光照時(shí)數(shù)為10～12 h。尤其在開花初期和中期，光照不足8 h，花蕾會(huì)停止發(fā)育出現(xiàn)萎縮，導(dǎo)致葉片停止生長(zhǎng)。

連陰雨天氣：油用牡丹為肉質(zhì)根，稍能耐旱，但怕長(zhǎng)期積水。遭遇連陰雨天氣時(shí)，須及時(shí)排出田間積水。土壤濕潤(rùn)有利于油用牡丹生長(zhǎng)。油用牡丹花期如遇較大降水會(huì)影響其授粉，甚至影響結(jié)實(shí)。夏季雨水較多、較大，易造成油用牡丹田間積水，造成葉斑病發(fā)病嚴(yán)重。

高溫?zé)岷Γ河陀媚档な窍碴?yáng)光、稍耐陰的長(zhǎng)日照作物，在無遮陰和通風(fēng)良好的林下長(zhǎng)勢(shì)良好。高溫天氣導(dǎo)致油用牡丹生殖器官發(fā)育不良、光合作用受阻，造成生育期縮短、結(jié)實(shí)率降低，甚至?xí)绊懛N子的產(chǎn)量和品質(zhì)。

3 長(zhǎng)清地區(qū)油用牡丹生長(zhǎng)狀況的分析及其指標(biāo)的建立

3.1 生長(zhǎng)狀況分析

長(zhǎng)清區(qū)2018—2020年油用牡丹春季生長(zhǎng)期平均≥0℃積溫為356.5℃·d，較常年同期偏多85.6℃·d；平均降水量29.8 mm，較常年偏少2.6 mm；平均累計(jì)日照時(shí)數(shù)420.6 h，較常年同期偏多41.5 h。2018年1、2月平均氣溫較常年偏高，尤其是2月上旬平均氣溫3.8℃，較常年偏高2.1℃，下旬平均氣溫4.6℃，較常年偏高1.6℃；2019、2020年2、3月平均氣溫較常年偏高，降水適宜、光照充足，促使油用牡丹提前出現(xiàn)萌動(dòng)膨大。

3.1.1 花期油用牡丹生長(zhǎng)周期中，將小、大風(fēng)鈴期，圓桃透色期和開花期歸為花期。小風(fēng)鈴期對(duì)低溫敏感，若遇0℃以下低溫時(shí)，易遭凍害而不開花，花蕾停止生長(zhǎng)而發(fā)育不良，出現(xiàn)只長(zhǎng)雄、雌蕊而無花瓣的異?，F(xiàn)象[9]。期間，2018年≥0℃積溫592.5℃·d，較常年同期偏多32.0℃·d；2019年≥0℃積溫608℃·d，較常年同期偏多47.5℃·d；2020年≥0℃積溫598.6℃·d，較常年同期偏多38.1℃·d。2018年降水量80.3 mm，較常年同期偏多39.8 mm；2019年降水量為78.3 mm，較常年同期偏多37.8 mm；2020年降水量為35.6 mm，較常年同期偏少4.9 mm。3年累計(jì)日照時(shí)數(shù)分別為348.6 h、376.8 h、331.5 h，較常年同期偏多23.1 h、51.3 h、6.0 h。

近3年的春季氣溫回溫較快，2018—2020年3月下旬平均氣溫較常年分別偏高3.7℃、4.6℃、3.2℃?；ɡ僦睆皆?.5~2.0 mm之間，利于新枝的生長(zhǎng)。2018年4月上旬氣溫偏低，平均氣溫較常年偏低1.5℃，中旬平均氣溫較常年偏低0.7℃。氣溫偏低，油用牡丹生長(zhǎng)緩慢，影響花期，2018年開花較常年推遲1周。4月中下旬，氣溫穩(wěn)定在16℃～23℃，花蕾泛暄綻開，到花瓣凋謝，被稱為“開花期”。在此期間，常出現(xiàn)氣溫回暖現(xiàn)象，最高氣溫達(dá)25℃，使得油用牡丹花蕾開放加快。4月中旬氣溫逐漸回升，下旬平均氣溫較常年偏高3.5℃，降水較為集中，油用牡丹花開放很快。在此期間，降水較為充足、光照較適宜，氣象條件對(duì)油用牡丹生長(zhǎng)發(fā)育有利。由于氣溫偏高，牡丹開花時(shí)間縮短了近4 d，較常年的11 d縮短至7 d左右。

春季降水相對(duì)較少，對(duì)油用牡丹的花期早、晚影響不大，但花期前后的降水量大小對(duì)其開花有一定影響。初花前后的陰天、小雨天氣，對(duì)油用牡丹開花有利，但較大降水量會(huì)使花蕾受到侵襲，導(dǎo)致油用牡丹花提前敗落。4月降水相對(duì)偏多，降水過程集中、降水日數(shù)較少，對(duì)油用牡丹的開花影響不大。

4月中下旬，油用牡丹進(jìn)入花期，花期間的降水對(duì)其授粉不利，同時(shí)干旱也會(huì)對(duì)開花造成不利影響。根據(jù)油用牡丹種植基地土壤水分自動(dòng)站的相對(duì)濕度得知：2018、2019年4月有1~2 d降水超過30.0 mm，土壤10~50 cm層的墑情得到增加，土壤相對(duì)濕度保持在75%以上，整個(gè)農(nóng)田的土壤墑情較好；2018、2019年4月上旬墑情較為穩(wěn)定，對(duì)油用牡丹后期開花十分有利。4月中下旬的花期沒有連陰雨天氣出現(xiàn)，對(duì)油用牡丹的授粉較為有利。

油用牡丹開花期累計(jì)日照時(shí)數(shù)2018年 為173.5 h、2019年 為167.5 h、2020年為182.6 h，分別較常年同期偏多21.7、15.7、30.8 h，期間4月中下旬日照時(shí)數(shù)均高于常年值，充足的光照對(duì)油用牡丹的開花質(zhì)量有利。

3.1.2 芽分化期5月上旬，油用牡丹花凋謝后，葉片增大、增厚，顏色加深，呈現(xiàn)綠色或深綠色。在此階段，營(yíng)養(yǎng)積累相對(duì)變慢。期間≥0℃平均積溫4 203.5℃·d，較常年同期偏高162.5℃·d；平均降水量420.5 mm，較常年同期偏少120.5 mm；累計(jì)平均日照時(shí)數(shù)1 450.8 h，較常年同期偏多62.5 h。氣溫偏高、日照充足，對(duì)油用牡丹后期生長(zhǎng)有利。由于油用牡丹為肉質(zhì)根，耐旱性好，利于干物質(zhì)積累，對(duì)種子成熟較為有利。

牡丹籽生長(zhǎng)期為100 d左右，當(dāng)油用牡丹的蓇葖果由綠轉(zhuǎn)為蟹黃色時(shí)，便可進(jìn)入采摘期。油用牡丹種子成熟時(shí)為咖啡色，老熟時(shí)呈現(xiàn)黑色，成熟后的適時(shí)采收，出苗率高。采摘下的油用牡丹種子置放于室內(nèi)，促使種子在殼內(nèi)后熟，時(shí)常進(jìn)行翻動(dòng)避免發(fā)熱，果實(shí)開裂后種子便脫出。切忌將油用牡丹種子置于陽(yáng)光下暴曬干，易造成種子后期發(fā)芽受阻。

長(zhǎng)清地區(qū)油用牡丹種子在7月下旬至8月上旬進(jìn)入成熟期。由于油用牡丹花期存在早晚的差異，種子成熟也有早晚，分批、適時(shí)采摘利于提高采籽質(zhì)量和提高產(chǎn)量。8月初，長(zhǎng)清油用牡丹的果莢由綠色變?yōu)辄S色，當(dāng)呈現(xiàn)蟹黃色時(shí)進(jìn)入適宜的采摘期。

在芽分化期，2018—2020年≥0.1 mm的雨日數(shù)分別為40.0、46.0、29.0 d，分別比常年偏多2.0 d、偏多8.0 d、偏少9.0 d。期間，氣溫偏高、光照充足、降水適宜，利于牡丹種子采收，且出油率高、油質(zhì)好。

在此期間，土壤水分自動(dòng)站5—8月10～50 cm層的土壤相對(duì)濕度除2019年5月下旬至6月中旬降水偏少，土壤相對(duì)濕度略偏低外，其余年份此時(shí)段降水偏多，2018年7月中旬降水較往年同期偏多，土壤墑情較好，對(duì)油用牡丹生長(zhǎng)比較有利，利于油用牡丹籽的成熟品質(zhì)。8月中旬，油用牡丹花芽分化加快，9月上旬至10月中旬花芽完成分化。

3.1.3 休眠期休眠是一種相對(duì)現(xiàn)象，并不是絕對(duì)停止一切生命活動(dòng)，它是植物發(fā)育中的一個(gè)周期性時(shí)期，是植物在進(jìn)化中形成的一種對(duì)環(huán)境條件和季節(jié)性氣候變化的生物學(xué)適應(yīng)[10]。牡丹具有典型的深休眠現(xiàn)象，油用牡丹在深秋后以休眠狀態(tài)進(jìn)入低溫的冬季[11]。

油用牡丹休眠前期氣象條件，≥0℃積溫平均326.0℃·d，較常年同期偏高25.6℃·d；降水量78.5 mm，較常年同期偏多45.0 mm；累計(jì)日照時(shí)數(shù)125.5 h，較常年同期偏少72.5 h。在此期間，陰雨日數(shù)相對(duì)較多，≥0.1 m的雨日數(shù)：2018年14.0 d，比常年偏多6.0 d；2019年12.0 d，比常年偏多4.0 d；2020年4.5 d，比去年偏少3.5 d。整個(gè)氣象條件對(duì)油用牡丹的后期生長(zhǎng)和休眠比較有利。11月上旬，油用牡丹植株停止生長(zhǎng)，進(jìn)入相對(duì)休眠期，翌年2月中旬開始萌動(dòng)生長(zhǎng)。由此建立油用牡丹生長(zhǎng)發(fā)育農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)（表1）。

表1 油用牡丹生長(zhǎng)發(fā)育農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)

3.2 建立農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害指標(biāo)

農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害指標(biāo)見表2～表4。

表2 油用牡丹低溫冷害指標(biāo)

表3 油用牡丹連陰雨受害指標(biāo)

表4 油用牡丹生長(zhǎng)發(fā)育農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)

4 應(yīng)對(duì)措施

4.1 保障措施

4.1.1 成立特色農(nóng)業(yè)服務(wù)專家團(tuán)隊(duì)組建長(zhǎng)清特色農(nóng)業(yè)服務(wù)專家團(tuán)隊(duì)，邀請(qǐng)當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)農(nóng)業(yè)技術(shù)人員，不定期組織農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)會(huì)商，并聯(lián)合制作發(fā)布農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)與生產(chǎn)建議，有針對(duì)性地對(duì)油用牡丹生長(zhǎng)發(fā)育期關(guān)鍵時(shí)期發(fā)布“特色農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)專報(bào)”。

4.1.2 農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)調(diào)查（1）調(diào)查任務(wù)：在春季生長(zhǎng)季，每月進(jìn)行1次農(nóng)情調(diào)查，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵期、氣象災(zāi)害影響期、病蟲害猖獗期，可根據(jù)實(shí)際情況增加調(diào)查次數(shù)。同時(shí)，進(jìn)行本地農(nóng)情田間調(diào)查和農(nóng)情、病蟲害資料收集，并填寫農(nóng)業(yè)氣象調(diào)查表。

（2）調(diào)查內(nèi)容：調(diào)查對(duì)象包括特色農(nóng)業(yè)種植基地、直通式服務(wù)對(duì)象等。調(diào)查內(nèi)容：特色農(nóng)作物生育期、生育狀況；主要病蟲害發(fā)生面積和危害情況；農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害發(fā)生面積和危害情況；特色農(nóng)作物生產(chǎn)、收獲、晾曬進(jìn)度；作物種植面積和品種；特色農(nóng)業(yè)區(qū)域分布、種植規(guī)模、服務(wù)需求等。

4.1.3 深度參與農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)理賠積極開展災(zāi)害調(diào)查分析， 農(nóng)業(yè)災(zāi)情出現(xiàn)后，及時(shí)為種植基地和農(nóng)戶的農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)理賠出具氣象證明， 幫助他們減少災(zāi)情造成的經(jīng)濟(jì)損失。

4.1.4 適時(shí)開展人工影響天氣作業(yè)雙泉鎮(zhèn)地處山區(qū)，缺水嚴(yán)重，農(nóng)作物保灌面積也較低。油用牡丹面臨的氣象災(zāi)害就是前期干旱。為積極應(yīng)對(duì)，區(qū)氣象臺(tái)密切關(guān)注天氣變化、及時(shí)監(jiān)視天氣雷達(dá)，利用雙泉鎮(zhèn)人影作業(yè)點(diǎn)增雨火箭適時(shí)開展人工增雨作業(yè)，以提高農(nóng)田墑情。

4.2 開展農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)

4.2.1 服務(wù)對(duì)象全區(qū)范圍內(nèi)油用牡丹種植企業(yè)、合作社、種植大戶等經(jīng)營(yíng)主體的生產(chǎn)管理員、技術(shù)員、農(nóng)戶代表等。

4.2.2 農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)重點(diǎn)工作（1）春季（3—5月）重點(diǎn)關(guān)注春季降水、氣溫、風(fēng)對(duì)油用牡丹生長(zhǎng)發(fā)育的影響。

（2）夏季（6—8月）重點(diǎn)關(guān)注持續(xù)高溫、干旱、臺(tái)風(fēng)、洪澇、干熱風(fēng)等對(duì)特色農(nóng)作物（油用牡丹）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、收曬的影響。

（3）秋、冬季（9月—翌年2月）重點(diǎn)關(guān)注持續(xù)低溫、連陰雨、強(qiáng)冷空氣等對(duì)油用牡丹相對(duì)休眠期的影響。

（4）災(zāi)害性、轉(zhuǎn)折性天氣對(duì)油用牡丹的影響調(diào)查和評(píng)估服務(wù)。

（5）定期開展油用牡丹賞花花期專題氣象服務(wù)、作物病蟲發(fā)生發(fā)展防治的氣象服務(wù)、油用牡丹關(guān)鍵生育期農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)。

4.2.3 農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)產(chǎn)品發(fā)布（1）發(fā)布渠道：政務(wù)專網(wǎng)、廣播電視、新長(zhǎng)清報(bào)社、氣象短信平臺(tái)、電子郵箱、微信群、微信訂閱號(hào)、釘釘網(wǎng)（新型農(nóng)民群）等。

（2）發(fā)布的具體內(nèi)容和時(shí)間見表5。

5 討論

針對(duì)長(zhǎng)清區(qū)油用牡丹常見的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，建立長(zhǎng)清區(qū)油用牡丹生長(zhǎng)發(fā)育農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)和農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害氣象指標(biāo)，并適時(shí)開展農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)，為建設(shè)發(fā)展現(xiàn)代化特色農(nóng)業(yè)提供氣象依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)。