2020—2021 年荊門(mén)市油菜生長(zhǎng)發(fā)育氣象條件分析

陳艷梅，何盛浩，杜傳兵，李 偉

（1.荊門(mén)市氣象局，湖北 荊門(mén) 448000；2.沙洋縣氣象局，湖北 沙洋 448200）

湖北省荊門(mén)市是全國(guó)油料產(chǎn)業(yè)帶的核心區(qū)、湖北省最大的優(yōu)質(zhì)雙低油菜生產(chǎn)區(qū)和“一壺油”戰(zhàn)略的原料區(qū)、加工區(qū)，被傅廷棟院士譽(yù)為推廣雙低雜交油菜的“井岡山”，并有“中國(guó)油菜看湖北，湖北油菜看荊門(mén)”的美譽(yù)。2019 年荊門(mén)市秋播油菜（Brassica napusL.）面積為11.88 萬(wàn)hm2，2020 年秋播油菜面積增長(zhǎng)到12.79 萬(wàn)hm2，種植面積增長(zhǎng)明顯。荊門(mén)市境內(nèi)氣候條件優(yōu)越，農(nóng)業(yè)氣候資源豐富，光、溫、水同步，較適宜油菜的生長(zhǎng)，然而由于荊門(mén)市天氣形勢(shì)多變，冷暖氣團(tuán)活動(dòng)頻繁，常有低溫、陰雨、干旱等災(zāi)害性天氣出現(xiàn)，對(duì)油菜生長(zhǎng)造成諸多不利影響。研究油菜生長(zhǎng)發(fā)育期間氣象條件，確定油菜生產(chǎn)的關(guān)鍵氣象因子，為科學(xué)研判油菜生產(chǎn)形勢(shì)提供科學(xué)依據(jù)，對(duì)荊門(mén)市油菜產(chǎn)業(yè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。國(guó)內(nèi)已有學(xué)者研究氣象條件對(duì)油菜生長(zhǎng)發(fā)育的影響，多方面研究表明氣象條件的影響至關(guān)重要［1-8］。本研究對(duì)2020—2021 年荊門(mén)市油菜生長(zhǎng)發(fā)育氣象條件進(jìn)行了綜合分析，以期為荊門(mén)市油菜生產(chǎn)在氣象條件預(yù)測(cè)方面提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 資料來(lái)源

氣象數(shù)據(jù)來(lái)源于荊門(mén)市4 個(gè)國(guó)家氣象觀測(cè)站，包括2019—2021 年逐日平均氣溫、最低氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)及其他相關(guān)地面觀測(cè)數(shù)據(jù)。

1.2 數(shù)據(jù)處理方法

1.2.1 單站連陰雨判別指標(biāo) 氣象觀測(cè)站在某日期時(shí)段的第一日和最后一日均為降水日，且該日期時(shí)段符合以下條件之一，則認(rèn)定該氣象觀測(cè)站在該日期時(shí)段發(fā)生了連陰雨：①連續(xù)4 d 及以上，至多有1 d不是降水日，同時(shí)該日日照時(shí)數(shù)＜2 h；②連續(xù)7 d 及以上，至多有2 d 不是降水日，同時(shí)該2 d 不相鄰且日照時(shí)數(shù)＜2 h［9-11］。

1.2.2 全市平均日最低氣溫 全市4 站日最低氣溫的平均值。

1.2.3 全市平均日均溫 全市4 站日平均氣溫的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 荊門(mén)市2020—2021年油菜全生育期氣候概況

2020—2021 年油菜全生育期（2020 年9 月21 日至2021 年5 月15 日）荊門(mén)市累計(jì)降水量為509～740 mm，≥0 ℃積溫為2 871～2 910 d·℃，累計(jì)日照時(shí)數(shù)為785～857 h。相比2019—2020 年，累計(jì)降水量偏多，≥0 ℃積溫偏少，累計(jì)日照時(shí)數(shù)偏少。2019—2020 年、2020—2021 年油菜全生育期雨量、熱量條件都滿足油菜生長(zhǎng)需要，2019—2020 年光照條件滿足油菜生長(zhǎng)所需，2020—2021 年光照條件比2019—2020 年差（表1）。

表1 2019—2020 年、2020—2021 年荊門(mén)市油菜全生育期氣象條件對(duì)比

2.2 荊門(mén)市2020—2021 年油菜生長(zhǎng)階段氣象條件分析

2.2.1 冬前播種至苗期（9月下旬至12月中旬） 9月下旬，荊門(mén)市出現(xiàn)由輕到中轉(zhuǎn)重度的“寒露風(fēng)”，對(duì)油菜直播產(chǎn)生不利影響；10 月上中旬氣溫明顯偏低，降水量明顯偏多，其中10 月2—6 日出現(xiàn)連陰雨，連陰雨累計(jì)降水量為97.5 mm，整個(gè)上中旬持續(xù)出現(xiàn)重度“寒露風(fēng)”，冷漬病害均有發(fā)生，氣象條件偏差，下旬降水減少，氣溫回升，對(duì)油菜直播及出苗有利，10 月的日平均氣溫有28 d 都在20 ℃以下，最低值10.3 ℃出現(xiàn)在10 月6 日。9 月下旬至10 月總體陰雨日數(shù)較多，低溫寡照，導(dǎo)致冷害、漬害較重，對(duì)油菜直播產(chǎn)生較大不利影響，導(dǎo)致油菜播期推遲。

苗期主要有2 次明顯的降水過(guò)程。11 月上旬無(wú)明顯降水，中下旬出現(xiàn)2 次明顯降水過(guò)程（17—18日、21—25 日）。其中，17—18 日全市小到中雨，局部大雨；21—25 日全市出現(xiàn)連陰雨，降水以小到中雨為主，荊門(mén)站累計(jì)降水量為28.4 mm。11 月上中旬有13 d 左右晴好無(wú)雨天，尤其中旬氣溫明顯偏高，對(duì)油菜生長(zhǎng)發(fā)育較有利，月中開(kāi)始出現(xiàn)連續(xù)陰雨天氣，受北方冷空氣南下影響降溫明顯，對(duì)油菜生長(zhǎng)發(fā)育不利，全月氣象條件總體屬利弊相當(dāng)。12 月上中旬全市陰天天氣較多，氣溫偏低，降水偏少，日照時(shí)數(shù)也偏少，其中13—14 日受強(qiáng)冷空氣影響有1 次寒潮、雨雪天氣過(guò)程，13 日出現(xiàn)雨夾雪，過(guò)程降溫幅度大部分地區(qū)在6～8 ℃，平均風(fēng)力5～6 級(jí)，陣風(fēng)7～8 級(jí)。12 月上中旬以“濕冷”天氣為主，對(duì)油菜生長(zhǎng)發(fā)育不利。

2020—2021年荊門(mén)市油菜播種期至苗期累計(jì)降水量在223～301 mm，≥0 ℃積溫在1 143～1 199 d·℃，累計(jì)日照時(shí)數(shù)在250～291 h，降水量條件相較2019—2020 年偏多，能夠滿足油菜生理所需；熱量條件與2019—2020 年相差較大，積溫略有不足；且大部分地區(qū)光照條件與2019—2020 年相差很大，寡照嚴(yán)重（表2）。播種期至苗期氣象條件比2019—2020年差，低溫寡照天氣導(dǎo)致播種推遲且不利于壯苗。

表2 2019—2020 年、2020—2021 年荊門(mén)市油菜播種期至苗期氣象條件對(duì)比

2.2.2 越冬期（12 月下旬至2 月中旬） 越冬期荊門(mén)市出現(xiàn)4 次大范圍雨雪天氣過(guò)程，即2020 年12 月28—30 日，2021 年1 月21—22 日、24—25 日，2021 年2 月4—5 日。越冬期荊門(mén)市降水量持續(xù)偏少，總體較歷年同期（1991—2020 年，下同）偏少26%～33%。

越冬期荊門(mén)市無(wú)連陰雨天氣，出現(xiàn)2 次大范圍的大風(fēng)降溫天氣。2020 年12 月28 日夜間至30 日，全市出現(xiàn)大風(fēng)急劇降溫和雨雪天氣，過(guò)程降溫8～12 ℃，局部達(dá)14 ℃以上，平均氣溫低于0 ℃，普遍發(fā)生霜凍，大部分地區(qū)風(fēng)力4～6 級(jí)，局部陣風(fēng)7～9級(jí)。2021 年1 月7—8 日，全市出現(xiàn)低溫天氣，最低氣溫降幅在6.1～7.8 ℃，平均氣溫在0 ℃以下，8 日最低氣溫荊門(mén)市-4.3 ℃，鐘祥市-6.3 ℃，京山市-7.8 ℃，降溫明顯。整個(gè)越冬期平均氣溫較歷年同期偏低或偏高1.8～2.7 ℃，前期氣溫偏低，后期氣溫偏高，12 月下旬至1 月上旬氣溫偏低，平均氣溫較歷年同期偏低0.1～1.1 ℃；1 月中旬至2 月中旬，氣溫顯著偏高，平均氣溫高于歷年同期2.8～3.6 ℃。2 月全市氣溫顯著偏高，與歷年同期相比，京山市2 月氣溫位列歷史第一，荊門(mén)市、鐘祥市2 月氣溫位列歷史第二。

2020—2021 年，荊門(mén)市油菜越冬期累積降水量在26～38 mm，平均氣溫在6.7～7.6 ℃，其中荊門(mén)市平均氣溫居歷史第2 位，京山市、鐘祥市平均氣溫居歷史第3 位，累計(jì)日照時(shí)數(shù)在299～319 h。降水量條件基本滿足油菜越冬期生理所需，熱量、光照條件豐富，滿足油菜生理所需。越冬期前期平均氣溫較歷年同期偏低，凍害日數(shù)較2019—2020 年多5 d，不利于油菜生長(zhǎng)發(fā)育，但溫度條件有利于降低病害菌源基數(shù)；后期日平均氣溫較歷史同期偏高，加快油菜生長(zhǎng)發(fā)育，一定程度上有利于大部分地區(qū)遲播油菜的生長(zhǎng)發(fā)育，但也有助于病蟲(chóng)害的發(fā)生以及早播油菜提前開(kāi)花。越冬期氣象條件與2019—2020 年相比，降水較少但接近歷年同期，凍害日數(shù)較多，但日照時(shí)數(shù)也較多，總體與2019—2020 年相當(dāng)（表3）。

表3 2019—2020 年、2020—2021 年荊門(mén)市油菜越冬期氣象條件對(duì)比

2.2.3 蕾薹至角果期（2 月下旬至5 月中旬前期）該期共出現(xiàn)13 次降水過(guò)程，即2021 年2 月23 至3 月1 日、3 月5—6 日、3 月8 日、3 月10—11 日、3 月13—20 日、3 月26—27 日、3 月30 日至4 月3 日、4 月6—7 日、4 月20—22 日、4 月24 日、5 月3 日、5 月10—11 日、5 月13—15 日。出現(xiàn)2 次連陰雨天氣，即2 月24—28 日、3 月30 日至4 月3 日。荊門(mén)市平均雨日為39 d，比2019—2020 年多13 d，與歷年同期（30 d）相比多9 d。2020—2021 年荊門(mén)市4 站累計(jì)降水量在324～470 mm，平均降水量排歷史同期第4 位，與歷年同期相比偏多69%。

蕾薹期（2 月下旬至3 月）2 個(gè)年度氣溫條件相當(dāng)，未出現(xiàn)日平均氣溫低于3 ℃的不利天氣和低于0 ℃的凍害天氣。花期（3 月上旬至4 月上旬）全市日平均氣溫＜10 ℃的日數(shù)為10 d，比2019—2020 年多2 d，開(kāi)花明顯減少的日數(shù)更多；日平均氣溫≥12 ℃且≤20 ℃的日數(shù)為22 d，比2019—2020 年少4 d，表示適宜氣象條件的日數(shù)更少［6］?；ㄆ谧幽冶P(pán)萌發(fā)適宜溫度為15～18 ℃［7］，2020—2021 年較2019—2020年少4 d，結(jié)合越冬期前期低溫天氣有利于減少病害菌源基數(shù)，菌核病發(fā)病較常年明顯偏輕，越冬期后期氣溫顯著偏高，導(dǎo)致油菜花期普遍提前7 d 左右。

2020—2021 年荊門(mén)市油菜蕾薹至角果期累計(jì)降水量在324～470 mm，≥0 ℃積溫在1 217～1 269 d·℃，累計(jì)日照時(shí)數(shù)在234～273 h。與2019—2020 年同期相比，雨量、熱量條件2 個(gè)年度都能滿足油菜生理所需，光照條件2020—2021 年比2019—2020 年差，寡照嚴(yán)重。2020—2021 年蕾薹至角果期出現(xiàn)2 次連陰雨天氣過(guò)程；出現(xiàn)2 次暴雨天氣過(guò)程、1 次大暴雨天氣過(guò)程，強(qiáng)對(duì)流天氣明顯多于和強(qiáng)于2019—2020年；出現(xiàn)12 次大風(fēng)天氣，均不利于油菜開(kāi)花結(jié)果。2020—2021 年蕾薹至角果期氣象條件比2019—2020 年差（表4）。

表4 2019—2020 年、2020—2021 年荊門(mén)市油菜蕾薹至角果期氣象條件對(duì)比

3 小結(jié)與討論

2020—2021 年油菜生長(zhǎng)發(fā)育氣象條件與2019—2020 年相比，雨量條件偏多，熱量和光照條件偏少，其中光照條件稍顯不足。冬前氣象條件2019—2020 年為輕度干旱少雨天氣，雨量略顯不足不能滿足油菜生理所需，熱量和光照條件較為充沛；而2020—2021 年則是陰雨寡照天氣較多，雨量充沛，但熱量和光照條件不足，不能滿足油菜生理所需，總體氣象條件2020—2021 年比2019—2020 年差。越冬期2019—2020 年降水量偏多，是歷年同期的2.5 倍，雨量和光照條件滿足油菜生理所需；2020—2021 年降水量較歷年同期略少，雨量和光照條件同樣滿足油菜生理所需，平均溫度較歷年同期偏高，呈“前冷后熱”趨勢(shì)，凍害日數(shù)較2019—2020年多5 d，溫度條件有利于減少病害菌源基數(shù)，同時(shí)后期的高溫天氣有利于遲播油菜快速生長(zhǎng)發(fā)育，彌補(bǔ)遲播以及前期低溫的不利影響，總體氣象條件2個(gè)年度相當(dāng)。春季蕾薹至角果期2019—2020 年雨量、熱量、光照條件均能滿足油菜生理所需；2020—2021 年降水量、熱量偏多，光照條件偏少，不能滿足油菜生理所需，出現(xiàn)2 次連陰雨天氣，雨日較上年度多13 d，3 次強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程，12 次大風(fēng)天氣過(guò)程，災(zāi)害性天氣次數(shù)和強(qiáng)度均超過(guò)2019—2020 年，總體氣象條件2020—2021 年比2019—2020 年差，但病蟲(chóng)害發(fā)生氣象條件2020—2021 年比2019—2020 年好。

隨著全球氣候變暖，氣象災(zāi)害日益頻發(fā)且更加極端，在分析油菜生長(zhǎng)氣象條件時(shí)，需抓住蕾薹期、花期等關(guān)鍵期的氣象災(zāi)害和病蟲(chóng)害發(fā)展的適宜氣溫等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析，才能更好地為油菜生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。