獨(dú)山縣辣椒種植氣候適宜性分析與氣象服務(wù)建議

胡 琳，陳 堯，莫乙冬，孟 楠，孫永順，申 彧

（1.獨(dú)山縣氣象局，貴州獨(dú)山 558200；2.黔南州氣象局，貴州都勻 558000；3.龍里縣氣象局，貴州龍里 551200）

氣候是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要條件之一，光、熱、水等氣候因素決定著農(nóng)業(yè)種植制度、結(jié)構(gòu)及類型，直接影響著農(nóng)作物的分布、產(chǎn)量及品質(zhì)等。辣椒原產(chǎn)于南美洲的熱帶和亞熱帶地區(qū)，在多年的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中逐漸形成了喜溫、較耐旱且怕澇、喜光又耐弱光的生物學(xué)特性[1]。貴州省是辣椒生產(chǎn)大省，獨(dú)山縣位于貴州省最南端，是貴州省著名的辣椒生產(chǎn)大縣，特產(chǎn)皺皮辣椒在中外市場(chǎng)享有極高聲譽(yù)且市場(chǎng)潛力巨大。

但獨(dú)山縣辣椒年產(chǎn)量不穩(wěn)定，品質(zhì)也存在一定差異，分析原因主要是受到氣候條件變化的影響較大。為提高辣椒種植品質(zhì)及產(chǎn)量，研究辣椒生長(zhǎng)發(fā)育與氣候條件的相關(guān)性十分重要。本文結(jié)合辣椒種植的氣候特征及生態(tài)環(huán)境條件，開展獨(dú)山縣辣椒生長(zhǎng)發(fā)育的氣候條件適宜性分析，用于指導(dǎo)今后辣椒生產(chǎn)過(guò)程中更為合理地利用氣候資源，科學(xué)趨利避害發(fā)展辣椒種植。

1 氣候和生態(tài)環(huán)境條件

當(dāng)前，獨(dú)山縣已經(jīng)建成無(wú)公害高效標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)示范基地，其中基長(zhǎng)鎮(zhèn)、玉水鎮(zhèn)、百泉鎮(zhèn)、上司鎮(zhèn)、下司鎮(zhèn)等實(shí)施66.67 hm2核心示范栽培項(xiàng)目，帶動(dòng)優(yōu)質(zhì)辣椒種植面積0.33 萬(wàn) hm2。獨(dú)山縣屬于中亞熱帶濕潤(rùn)性季風(fēng)氣候，四季分明，冬無(wú)嚴(yán)寒，夏無(wú)酷暑，晝夜溫差較大，年平均氣溫15.5 ℃，年平均極端最高氣溫26.9 ℃，年平均極端最低氣溫7.2 ℃，且光照資源充沛，氣候濕潤(rùn)，年平均日照時(shí)間1 084.2 h，年平均降水量1 320.5 mm。這些氣候資源為辣椒種植創(chuàng)造了良好的環(huán)境，所產(chǎn)辣椒個(gè)頭大、色澤艷，且體長(zhǎng)多皺、油潤(rùn)多汁，是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的主要增收產(chǎn)業(yè)之一。

1）海拔較高，光照資源豐富。獨(dú)山縣屬于珠江流域，處于貴州高原向廣西丘陵過(guò)渡的箱狀背斜帶上，形成高出周邊地區(qū)300～500 m 的突出臺(tái)地，平均海拔1 000 m，光照資源豐富，有利于增強(qiáng)植株光合作用。2）光熱資源匹配較好。獨(dú)山縣4 月底左右進(jìn)行辣椒大田移栽，此時(shí)平均氣溫已升至16.2 ℃，辣椒主要生長(zhǎng)季（5—8 月）月平均氣溫在19.8～23.5 ℃，光照時(shí)長(zhǎng)為463.0 h，約占全年總?cè)照諘r(shí)間的43%，這期間溫度、光照條件適宜辣椒生長(zhǎng)。3）晝夜溫差大。獨(dú)山縣晝夜溫差較大（見表1），其中辣椒主要生長(zhǎng)期晝夜溫差≥10 ℃的日數(shù)平均達(dá)到20 d，特別是辣椒生長(zhǎng)后期8 月晝夜溫差≥10 ℃的日數(shù)平均為7 d，最多年份高達(dá)15 d。在正常溫度范圍內(nèi)，晝夜溫差越大，辣椒肉質(zhì)越飽滿，品質(zhì)更佳，因此，獨(dú)山縣這一氣候特點(diǎn)有利于提高辣椒的品質(zhì)。

表1 獨(dú)山縣1991—2020 年各月平均氣溫及日較差≥10 ℃的日數(shù)

2 氣候適宜性分析

2.1 生長(zhǎng)期溫度適宜

溫度是作物生長(zhǎng)的重要因子。辣椒生長(zhǎng)發(fā)育適宜的溫度為15～34 ℃，其中種子發(fā)芽時(shí)氣溫應(yīng)達(dá)到25～30 ℃，發(fā)芽需要5～7 d，溫度＜15 ℃或＞35 ℃時(shí)種子不發(fā)芽；當(dāng)10 cm 地溫≥12～15 ℃時(shí)，辣椒幼苗即可進(jìn)行大田移栽，辣椒苗期對(duì)溫度要求較高，以白天25～30 ℃、夜晚15～18 ℃為最好，溫度低則生長(zhǎng)緩慢，且幼苗不耐低溫，春季早播要注意防寒；辣椒開花結(jié)果初期適宜的溫度為白天22～28 ℃、夜間15～20 ℃，氣溫達(dá)到35 ℃及以上時(shí)會(huì)影響辣椒正常生長(zhǎng)，不利于授粉受精，降低著果率，甚至?xí)斐陕浠涔?；結(jié)果期如若地溫過(guò)高，則對(duì)辣椒根系生長(zhǎng)不利，每年7 月下旬到8 月中旬是獨(dú)山縣辣椒膨大和轉(zhuǎn)紅期，以氣溫達(dá)到25～30 ℃最為適宜[2]。

據(jù)獨(dú)山縣氣溫觀測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，獨(dú)山縣在辣椒主要生長(zhǎng)期（5—8 月）月平均氣溫在19.8～23.5 ℃，可滿足辣椒生長(zhǎng)對(duì)溫度的需求。自3 月下旬起，獨(dú)山縣氣溫快速回升，3 月平均氣溫達(dá)到11.2℃，4 月平均氣溫已升至13.9～18.0 ℃，4 月下旬到5 月上中旬期間，獨(dú)山縣已經(jīng)穩(wěn)定通過(guò)19.0 ℃，滿足辣椒幼苗定植的溫度條件，所以幼苗大田移栽一般選在4 月底進(jìn)行。5 月平均氣溫已升至19.8℃，6 月達(dá)到22.2 ℃，溫度對(duì)于辣椒開花授粉極為有利，通常辣椒在6 月下旬至7 月上旬進(jìn)入開花坐果期，一般情況下初花期最早出現(xiàn)在6 月中旬。獨(dú)山縣辣椒進(jìn)入成熟期在7 月下旬到8 月中旬，月平均氣溫在23.3～23.5 ℃，特別是8 月晝夜溫差≥10 ℃日數(shù)達(dá)到7 d，較大晝夜溫差利于辣椒營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)和積累。

2.2 水分條件

辣椒生長(zhǎng)對(duì)水分要求相對(duì)嚴(yán)格，既不耐旱也不耐澇，適宜的土壤相對(duì)濕度為60%～70%，土壤濕度和空氣濕度過(guò)大或過(guò)小，均會(huì)影響幼苗生長(zhǎng)發(fā)育和開花坐果，易誘發(fā)辣椒病害[3]。辣椒通常采用浸種催芽的方式保證發(fā)芽快、出全苗，幼苗期自然降水即可滿足矮小幼苗對(duì)水分的需求。辣椒進(jìn)入大田旺長(zhǎng)期后，對(duì)水分需求隨之變大，充足水分有利于根系伸展發(fā)育，同時(shí)適當(dāng)控水可防止地上莖葉徒長(zhǎng)。開花期需水量繼續(xù)增加，以滿足辣椒開花、分枝對(duì)水分的需求，進(jìn)而提高著果率。辣椒果實(shí)膨大期對(duì)水分的需求在整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)最大，若降水量不足，則會(huì)導(dǎo)致辣椒果實(shí)發(fā)育不良，果面發(fā)生皺縮且易彎曲，果實(shí)色澤黯淡無(wú)光，辣椒的產(chǎn)量和品質(zhì)都會(huì)下降[4]；反之水分過(guò)多，又易發(fā)生落花落果、爛果死苗現(xiàn)象，而且空氣濕度的大小也會(huì)對(duì)辣椒生長(zhǎng)發(fā)育有一定的影響，空氣濕度達(dá)到60%～80%時(shí)生長(zhǎng)良好，著果率高?？偟膩?lái)看，辣椒生長(zhǎng)對(duì)水分的需求表現(xiàn)為前期少后期不斷增多的規(guī)律。獨(dú)山縣辣椒主要生長(zhǎng)期5—8 月降水量近30 年平均值為815.7 mm，約占年總降水量的61.8%。獨(dú)山縣年降水量的分布呈現(xiàn)兩頭少、中間多的特征，1—6 月降水量逐月增多，7—12 月降水量又逐月減少。辣椒主要生長(zhǎng)期5—8 月為獨(dú)山縣降水量集中期（見表2），5—8 月的平均降水量為203.95 mm，以6 月、7 月降水最多，6 月和7 月的平均降水量在237.2 mm，其次是5 月，月平均降水量達(dá)到194.8 mm；到8 月，獨(dú)山縣降水量顯著減少，月平均降水量為146.6 mm，依然完全可以滿足辣椒幼苗移栽大田后生長(zhǎng)及后期開花坐果、果實(shí)膨大成熟對(duì)水分的需求。

表2 獨(dú)山縣辣椒主要生長(zhǎng)期5—8 月平均降水量、日照時(shí)間

2.3 光照條件

辣椒較耐陰，對(duì)光照條件的要求相對(duì)不高，但也需要一定的光照。若辣椒長(zhǎng)時(shí)間在光照不充分的條件下生長(zhǎng)，葉子顏色會(huì)變淡，節(jié)間伸長(zhǎng)，降低辣椒產(chǎn)量；而光照太強(qiáng)也會(huì)影響辣椒正常生長(zhǎng)，強(qiáng)光照下葉片稀疏，果實(shí)暴露在葉叢外易引發(fā)日灼病。辣椒種子發(fā)芽階段可適當(dāng)避光，幼苗生長(zhǎng)階段則需要給予足夠光照，辣椒幼苗移栽到大田至結(jié)果階段，結(jié)合實(shí)際情況可適當(dāng)減弱光照，以利于實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

由表2 可知，獨(dú)山縣辣椒幼苗生長(zhǎng)至成熟期5—8 月日照時(shí)間共計(jì)464.6 h，約占年日照時(shí)間的42.9%，其中獨(dú)山縣日照時(shí)間最多的是8 月，平均為152.8 h，6 月最少，平均為82.4 h，各月平均日照時(shí)間均在80.0 h以上，5—8 月日照時(shí)間平均到每天為2.7～4.9 h，光照時(shí)間相對(duì)不長(zhǎng)，適宜耐陰喜弱光照的辣椒生長(zhǎng)，7—8 月辣椒生殖生長(zhǎng)階段日照時(shí)間增多，可促進(jìn)辣椒果實(shí)光合物質(zhì)的運(yùn)輸和積累，因此，所種植的辣椒色澤度好，品質(zhì)高。

綜上所述，獨(dú)山縣氣溫、降水量、日照時(shí)間、晝夜溫差≥10 ℃日數(shù)與辣椒生長(zhǎng)季5—8 月適宜的氣候環(huán)境條件基本相符，且光熱水等氣候要素匹配較好（見圖1），有利于獨(dú)山縣辣椒生長(zhǎng)發(fā)育，也為發(fā)展辣椒生產(chǎn)、提高辣椒品質(zhì)產(chǎn)量奠定了基礎(chǔ)。

圖1 獨(dú)山縣5—8 月光、熱、水氣候資源同期匹配示意圖

3 氣象災(zāi)害

3.1 干旱

干旱是獨(dú)山縣常見的氣象災(zāi)害之一，分為春旱和夏旱，其中3—5 月出現(xiàn)的是春旱，以獨(dú)山縣北部鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)生最多，平均每5 年一遇；夏旱指的是6—8 月氣溫高，若長(zhǎng)期維持少雨或無(wú)雨天氣，就會(huì)出現(xiàn)旱災(zāi)，夏旱常遍及全縣，南部巖溶地區(qū)夏旱危害更重。夏旱對(duì)獨(dú)山縣危害極大，近30 年中出現(xiàn)夏旱20 次，重旱達(dá)6 次，夏旱通常可長(zhǎng)達(dá)20～30 d。2009 年7 月—2010 年2 月獨(dú)山縣實(shí)況總降水量368.0 mm，是當(dāng)?shù)赜袣庀笥^測(cè)記錄以來(lái)的同期最低，較歷年同期偏少247.5 mm，境內(nèi)出現(xiàn)了嚴(yán)重的夏秋冬連旱。獨(dú)山縣辣椒生產(chǎn)期為5—8 月，育苗期需水量不大，移栽大田后植株生長(zhǎng)迅速，需要大量水分供給，此時(shí)如果出現(xiàn)連續(xù)干旱，就會(huì)對(duì)辣椒正常生長(zhǎng)發(fā)育造成巨大影響，不僅出現(xiàn)植株矮小、產(chǎn)量低、品質(zhì)差等歉收現(xiàn)象，同時(shí)易引發(fā)病蟲害，增加施藥量[5]。

3.2 暴雨冰雹

暴雨冰雹也是獨(dú)山縣夏季常出現(xiàn)的災(zāi)害性天氣。其中降水量在100.0 mm 以上的大暴雨平均每3 年出現(xiàn)1 次，24 h 極端最大降水量達(dá)172.0 mm（2007 年7 月26 日），1 h 極端最大降水量達(dá)70.0 mm（2005 年5 月22 日）。影響?yīng)毶娇h的冰雹可分為西、北和東北3 條路徑，隨著氣候趨于變暖，極端天氣氣候事件頻發(fā)，近幾年冰雹災(zāi)害增多，每年發(fā)生3～5 次，給正值旺長(zhǎng)季的蔬菜農(nóng)作物造成不良影響。而且強(qiáng)降雨造成排水差的田間積水過(guò)多，影響辣椒根系呼吸，嚴(yán)重漬澇可使辣椒植株死亡，夏季暴雨高溫高濕會(huì)導(dǎo)致辣椒炭疽病和黑霉病等病害發(fā)生。

4 防御對(duì)策

針對(duì)獨(dú)山縣辣椒主要生長(zhǎng)期的干旱、暴雨冰雹等氣象災(zāi)害發(fā)生特點(diǎn)，應(yīng)加強(qiáng)開展辣椒種植氣象服務(wù)工作，在做好災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)預(yù)警的基礎(chǔ)上，積極探索適用于辣椒生育期的氣象服務(wù)產(chǎn)品，及時(shí)有效地把農(nóng)氣服務(wù)預(yù)報(bào)產(chǎn)品、天氣氣候預(yù)報(bào)信息、氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警信息等向相關(guān)部門及農(nóng)戶發(fā)布，做到災(zāi)害早知道、早防御。積極開展人工增雨（消雹）作業(yè)，構(gòu)建辣椒種植的氣象災(zāi)害防御機(jī)制，為辣椒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供可靠的氣象服務(wù)保障。結(jié)合智能手機(jī)的普及，充分利用微信公眾號(hào)、微信群、QQ 群、智慧農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)平臺(tái)等，拓展直通式氣象服務(wù)渠道，為辣椒種植戶提供精細(xì)化、特色化、智慧化的氣象服務(wù)。同時(shí)，聯(lián)合農(nóng)業(yè)、水利等部門開展特色為農(nóng)服務(wù)，確保做好災(zāi)害天氣的事前防范、事后調(diào)查工作，及時(shí)做好災(zāi)情評(píng)估及上報(bào)，聯(lián)合相關(guān)人員采取補(bǔ)救措施，構(gòu)建辣椒保險(xiǎn)氣象指數(shù)支撐平臺(tái)，繼續(xù)打造“氣象+保險(xiǎn)”的服務(wù)模式，提高辣椒種植區(qū)氣象數(shù)據(jù)采集、發(fā)布的及時(shí)性和可靠性，為辣椒保險(xiǎn)承保理賠提供有力支撐，盡可能降低農(nóng)業(yè)損失。

5 結(jié)論

1）通過(guò)對(duì)獨(dú)山縣辣椒種植的氣候條件進(jìn)行分析，認(rèn)為光、熱、水等氣候條件完全可以滿足辣椒生長(zhǎng)發(fā)育，獨(dú)山縣特殊的地理環(huán)境及特有的土壤、氣候等環(huán)境，十分利于辣椒種植，所產(chǎn)的皺皮辣椒是當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)特色產(chǎn)品，在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上都享有較高的聲譽(yù)。2）在充分利用當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)氣候資源開展無(wú)公害辣椒高效標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的同時(shí)，要正確認(rèn)識(shí)影響?yīng)毶娇h辣椒高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的不利氣象災(zāi)害，針對(duì)生長(zhǎng)期常見的干旱、暴雨冰雹等災(zāi)害性天氣要加強(qiáng)預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)，發(fā)揮氣象科技在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的重大作用。