張 婷 ,李 強(qiáng)
(1.甘肅省氣象設(shè)備公司,甘肅 蘭州 730030;2.蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)大學(xué),甘肅 蘭州 730021)
氣候資源是影響農(nóng)作物生產(chǎn)的重要條件之一,熱量、降水、光照等氣候資源直接影響著農(nóng)作物種植制度、生產(chǎn)布局、生產(chǎn)潛力及發(fā)展遠(yuǎn)景,尤其對(duì)作物的產(chǎn)量、品質(zhì)等起著關(guān)鍵性的作用,獨(dú)特的氣候優(yōu)勢(shì)也是形成地方特色作物優(yōu)良品質(zhì)的決定因素。當(dāng)歸喜涼爽氣候,是中國(guó)特有的藥材,種植歷史長(zhǎng)達(dá)千年,最早出產(chǎn)于甘肅隴西縣首陽(yáng)鎮(zhèn)和武山縣洛門鎮(zhèn)一帶,甘肅東南部的岷縣地形復(fù)雜,形成高寒溫涼陰濕氣候特征,當(dāng)歸是當(dāng)?shù)氐氐浪幉?。結(jié)合當(dāng)歸生物學(xué)特性,課題組對(duì)岷縣當(dāng)歸種植的氣候資源進(jìn)行分析,探索岷縣優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)當(dāng)歸的適宜氣候環(huán)境,同時(shí)探討影響當(dāng)歸生長(zhǎng)及產(chǎn)量的不利氣候因素,為開展科學(xué)種植提供參考[1]。
當(dāng)歸是多年生草本植物,從種子萌芽到新種子成熟需要跨越3 年2 個(gè)冬季,全生育期主要分為第1 年的育苗期、第2 年的成藥期和第3 年的留種期。其中,育苗是當(dāng)歸生產(chǎn)中的首要環(huán)節(jié),育苗期通常為120 d左右;成藥期的當(dāng)歸地面生長(zhǎng)迅速,且會(huì)開花結(jié)果,育苗和成藥時(shí)期總體為當(dāng)歸的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段,也是當(dāng)歸藥材生產(chǎn)階段,因此第2 年10 月即可進(jìn)行采挖;留種的植株在第3 年8 月中、下旬果實(shí)成熟時(shí)采收,這個(gè)時(shí)段為當(dāng)歸生殖生長(zhǎng)期[2]。
當(dāng)歸屬于高山產(chǎn)地藥材,對(duì)溫度的要求較高,喜涼爽氣候,不耐高溫和酷熱,因此適宜生長(zhǎng)在海拔1 800 m~3 000 m 的高寒山區(qū)。海拔高度為1 800 m 以下的地區(qū)種植當(dāng)歸極易受到夏季高溫危害,生長(zhǎng)過旺導(dǎo)致成藥期抽薹開花,進(jìn)而影響當(dāng)歸藥材品質(zhì),海拔在3 000 m 以上的地區(qū)因氣溫偏低,會(huì)縮短當(dāng)歸生長(zhǎng)周期,造成生長(zhǎng)緩慢,出現(xiàn)歸頭小現(xiàn)象。這就要求種植區(qū)域年平均氣溫在4.5 ℃~5.7 ℃之間、7—8 月平均氣溫為15.0 ℃~17.0 ℃且≥0 ℃的積溫在2 460.0 ℃左右為宜。
當(dāng)歸喜陰濕且不耐旱,育苗期和成藥期充足的降雨是確保當(dāng)歸高產(chǎn)的重要條件之一,整個(gè)生長(zhǎng)期要求土壤最大含水量達(dá)到25%左右,如果土壤含水量低于13%就會(huì)發(fā)生旱情,需要及時(shí)補(bǔ)充水分保證其正常生長(zhǎng)發(fā)育,但當(dāng)歸又不耐濕,土壤水分超過40%容易受到澇害影響,引發(fā)根腐病。總的來看,在年降水量達(dá)到570 mm~650 mm之間的區(qū)域,當(dāng)歸生長(zhǎng)良好,特別是3—5 葉生長(zhǎng)期對(duì)水分的需求較大,降水量應(yīng)不低于110 mm,成藥生長(zhǎng)期降水量在450 mm 以上,方能滿足當(dāng)歸生長(zhǎng)發(fā)育需要。
當(dāng)歸為低溫長(zhǎng)日照的植物,長(zhǎng)日照有利于當(dāng)歸快速生長(zhǎng),但易抽薹,為減少當(dāng)歸提前抽薹概率,種植地常選在平地或者陰坡面,幼苗期需用草覆蓋。成藥期對(duì)光照需求增多,如果光照不足無法獲取高產(chǎn)[3-4]。
岷縣地處青藏高原邊緣,屬于甘南草原向黃土高原、隴南山地的過渡帶,海拔2 040 m~3 754 m,為高原性大陸氣候,年平均氣溫6.5 ℃,年平均無霜期90 d~120 d,年平均相對(duì)濕度68%,年平均日照時(shí)數(shù)2 214.9 h。由于受大陸性氣團(tuán)、副熱帶高壓暖濕氣團(tuán)的交替影響和地形對(duì)大氣的抬升作用,岷縣氣候呈現(xiàn)出高寒陰濕的特點(diǎn),氣溫低,降水量相對(duì)較多,光能資源豐富,具備當(dāng)歸優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的有利條件。如表1 所示,通過統(tǒng)計(jì)分析2007—2021 年岷縣當(dāng)歸物候期資料可知,當(dāng)歸移栽期普遍在4 月上、中旬,最早為3 月25 日(2021 年),最晚是4 月26 日(2018 年),通常在10月下旬進(jìn)入收獲期,全生育期最長(zhǎng)為2021年的219 d,最少是2018 年的185 d,近15 年期間岷縣當(dāng)歸移栽到收獲全生育期平均為198 d。
溫度是影響作物生長(zhǎng)的重要?dú)夂蛞蜃?。?dāng)歸對(duì)溫度的要求較為嚴(yán)格,在氣溫達(dá)到20 ℃~24 ℃之間生長(zhǎng)最快,育苗期氣溫為12 ℃~14 ℃時(shí),20 d 左右就會(huì)出苗,氣溫達(dá)到20 ℃~24 ℃時(shí),15 d 左右即可出苗,8 月份后植株生長(zhǎng)變得緩慢,到9 月份地上部分開始老化,此時(shí)期也是當(dāng)歸根部生長(zhǎng)旺盛的主要時(shí)期。如圖1 所示,≥0 ℃的積溫平均為2 607.9 ℃,當(dāng)歸移栽到出苗期間的平均氣溫達(dá)到正常或偏高的年份保證率為93.3%,出苗至三葉一心期的平均氣溫偏高或正常的年份保證率為86.7%,七葉一心至收獲期的平均氣溫偏高或正常的年份保證率達(dá)93.3%??傮w上看,岷縣當(dāng)歸主要生長(zhǎng)期熱量條件完全可以滿足生長(zhǎng)發(fā)育需求。
當(dāng)歸苗期生長(zhǎng)需要充足的水分,尤其是三葉至五葉期間需水較多,要及時(shí)補(bǔ)充足夠的水分,否則會(huì)影響當(dāng)歸植株長(zhǎng)勢(shì),進(jìn)而對(duì)根部生長(zhǎng)不利。岷縣當(dāng)歸最早在5 月下旬進(jìn)入三葉一心期,普遍在6 月上旬達(dá)到三葉一心,6—8 月是當(dāng)歸地上部分生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵期。岷縣近15 年平均降水量為601.0 mm,根據(jù)表2 所示的岷縣2007—2021 年當(dāng)歸主要生長(zhǎng)期(4—10月)平均降水量,岷縣4—10 月平均總降水量為565.0 mm,占年總降水量的94%,其中6—8 月期間各月平均降水量均在80.0 mm 以上,平均總降水量為301.1 mm,占年總降水量的50%以上。因此,岷縣無論是年降水量,還是當(dāng)歸旺盛生長(zhǎng)發(fā)育期間的降水量,基本都可以滿足當(dāng)歸正常生長(zhǎng)需求。
當(dāng)歸為長(zhǎng)日照植物,特別是成藥期產(chǎn)量和品質(zhì)的形成都與光照時(shí)間和強(qiáng)度有很大的關(guān)系。根據(jù)岷縣2007—2021 年當(dāng)歸主要生長(zhǎng)期(4—10 月)日照資料可知,岷縣當(dāng)歸全生育期平均日照時(shí)數(shù)為1 032.1 h,各月日照百分率保持在33%~47%之間(見表2),6—8 月平均日照百分率在38%以上,是當(dāng)歸成藥期旺長(zhǎng)階段,熱量、水分和光照條件配置合理,促進(jìn)光合作用開展,對(duì)后期根系膨大十分有利。
通過對(duì)岷縣2007—2021 年當(dāng)歸主要生育期的≥0 ℃積溫、降水量變化趨勢(shì)進(jìn)行分析(見圖1),得出如下結(jié)論:岷縣當(dāng)歸全生育期≥0 ℃積溫、降水量均呈現(xiàn)出明顯的增多趨勢(shì),積溫和降水量增多,氣候趨于暖濕化發(fā)展,氣溫升高會(huì)縮短霜期,可提前進(jìn)行幼苗移栽,延長(zhǎng)當(dāng)歸生育期,而且降水量增多有利于增加土壤墑情,減少干旱發(fā)生。充分利用當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)氣候資源優(yōu)勢(shì),可以提高當(dāng)歸種植產(chǎn)量和品質(zhì),也為大力發(fā)展當(dāng)歸人工種植奠定了氣候環(huán)境基礎(chǔ)。
1)干旱。6—8 月份是當(dāng)歸主要營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期,該時(shí)段地上植株生長(zhǎng)較快,地下的根系部分則發(fā)育遲緩,正是岷縣一年中相對(duì)氣溫較高、降水較多的時(shí)期。如果此時(shí)降水量分布均勻,則十分利于當(dāng)歸由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)為生殖生長(zhǎng),若此時(shí)氣溫偏高且降水時(shí)空分配不均則極易發(fā)生伏旱,當(dāng)歸后期長(zhǎng)勢(shì)差,很容易出現(xiàn)抽薹現(xiàn)象,抽薹植株拔除后直接影響當(dāng)歸產(chǎn)量。
表1 岷縣2007—2021年當(dāng)歸各生長(zhǎng)物候期及生育期
表2 岷縣2007—2021年當(dāng)歸主要生長(zhǎng)期(4—10月)平均降水量及日照百分率
2)陰雨寡照。立秋后氣溫逐漸下降,當(dāng)歸葉片生長(zhǎng)速度變慢,地下根系開始進(jìn)入生長(zhǎng)旺期,此時(shí)當(dāng)歸不會(huì)再抽薹,隨著前期營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累,肉質(zhì)根迅速膨大。秋季如果遇到持續(xù)的連陰雨天氣,田間過多積水不能及時(shí)排出會(huì)形成漬澇,導(dǎo)致土壤濕度過大,加上日照少會(huì)降低根系膨大速度,嚴(yán)重的積澇阻礙根系呼吸,可使其腐爛變質(zhì),直接影響到當(dāng)歸產(chǎn)量和品質(zhì)。
圖1 岷縣2007—2021年當(dāng)歸生育期≥0 ℃積溫、降水量變化曲線
干旱和陰雨寡照天氣是岷縣種植當(dāng)歸的常見不利氣候,在生產(chǎn)過程中要全方位、多角度地加強(qiáng)氣象災(zāi)害的防范。一是加強(qiáng)肥水管理,在當(dāng)歸種植田開溝壟畦,做到旱能澆澇能排;二是由氣象部門抓住有利天氣時(shí)機(jī)開展人工增雨作業(yè),緩解干旱危害,農(nóng)戶重視接收當(dāng)歸主要生長(zhǎng)季天氣預(yù)報(bào)信息,利用專業(yè)氣象服務(wù)產(chǎn)品加強(qiáng)當(dāng)歸種植科學(xué)管理;三是采用地膜覆蓋種植技術(shù),保溫保墑保肥,減少水土流失,充分利用農(nóng)業(yè)氣候資源實(shí)現(xiàn)綠色生態(tài)種植[5-10]。
1)岷縣光熱水等氣候條件可滿足優(yōu)質(zhì)當(dāng)歸生育期生長(zhǎng)發(fā)育需求,而且從近15 年氣候資料看,當(dāng)歸生育期≥0 ℃積溫、降水量均呈明顯增多趨勢(shì),對(duì)于具有喜冷涼陰濕的生物學(xué)特性的當(dāng)歸來說,要重視氣候變化的影響以及易發(fā)生的干旱、陰雨寡照天氣的危害。
2)加強(qiáng)當(dāng)歸的科學(xué)種植,選育適應(yīng)性強(qiáng)、抗旱、抗病強(qiáng)的優(yōu)良品種,構(gòu)建田間水利設(shè)施,做好抗旱防澇措施。同時(shí),重視氣象部門針對(duì)當(dāng)歸種植開展的各類農(nóng)業(yè)氣象服務(wù),推廣氣象適用科技,切實(shí)發(fā)揮氣象服務(wù)保障作用,實(shí)現(xiàn)當(dāng)歸高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。