甘肅省隴東地區(qū)萬壽菊種植氣候適應(yīng)性研究

于書健

（內(nèi)蒙古興安盟財政局，內(nèi)蒙古烏蘭浩特 137400）

0 引言

萬壽菊(TageteserectaL)原產(chǎn)于墨西哥及美洲地區(qū)[1]，為一年生草本植物[2-3]，抗性強(qiáng)、耐干旱，土壤要求不嚴(yán)、易栽培[4]。國外在20 世紀(jì)90年代之前，就開始了對萬壽菊的栽培[5]、育種[6]、及葉黃素[7]應(yīng)用等方面的深入研究[8-9]，已具備領(lǐng)先的種植生產(chǎn)和深加工技術(shù)及廣闊的國際銷售市場。美國在2010年前后已形成年產(chǎn)值超過4500萬美元的萬壽菊產(chǎn)業(yè)，萬壽菊花朵是提取天然葉黃素的主要原料，葉黃素廣泛應(yīng)用于食品、飼料、醫(yī)藥、保健品等領(lǐng)域，國際市場上，1 g 葉黃素的價格與10 g黃金相當(dāng)，且供不應(yīng)求，萬壽菊鮮花經(jīng)深加工后的顆粒（干重），售價在8500元/t左右，提取的色素油在國際市場上售價超過70 萬元/t，故有“軟黃金”之稱[10-11]。

萬壽菊在中國的栽培引進(jìn)始于20世紀(jì)80年代，目前在國內(nèi)東北、西北、華北、西南等地區(qū)廣泛栽培[12-13]，國內(nèi)的專家也開展了對萬壽菊的栽培技術(shù)研究[14-15]，部分學(xué)者對萬壽菊的生產(chǎn)現(xiàn)狀[16]、生產(chǎn)規(guī)范[17]、發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析探討[18-19]，肯定了萬壽菊產(chǎn)業(yè)良好的發(fā)展前景與未來市走勢[20]。因此，萬壽菊在國內(nèi)引進(jìn)種植以后，種植規(guī)模迅速擴(kuò)大，產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊。據(jù)調(diào)查，目前全國萬壽菊種植面積近5.33萬hm2。甘肅省在20世紀(jì)90年代開始引進(jìn)萬壽菊產(chǎn)業(yè)，吳思琳等[21]進(jìn)行萬壽菊適應(yīng)性、曹洪田等[22]豐產(chǎn)性鑒定試驗(yàn)，目前推廣種植地區(qū)有武威、張掖、天水、隴南、平?jīng)?、慶陽等地。全省種植面積約1.33 萬hm2，其中慶陽市鎮(zhèn)原縣種植規(guī)模最大，2020年全縣種植面積5333.3 hm2，占甘肅省萬壽菊種植面積的40%以上，產(chǎn)量及質(zhì)量位居第一。鎮(zhèn)原縣2017年開始發(fā)展萬壽菊種植產(chǎn)業(yè)，到2020年全縣19個鄉(xiāng)鎮(zhèn)全面發(fā)展萬壽菊訂單種植，農(nóng)戶種植萬壽菊每公頃可產(chǎn)鮮花30 t，收購價2 元/kg，可實(shí)現(xiàn)毛收入4000 元，最低純收入可達(dá)2000 元以上，形成了“公司+基地+合作社+農(nóng)戶”的成熟產(chǎn)業(yè)模式。目前縣內(nèi)建成一座萬壽菊顆粒加工廠，年加工能力10 萬t，4年累計(jì)種植面積1.31 萬hm2，帶動農(nóng)戶6.7 萬戶，帶動精準(zhǔn)脫貧農(nóng)戶8000戶，累計(jì)收購萬壽菊鮮花25萬t，農(nóng)戶創(chuàng)收2.5億元，戶均受益6000元。

已有研究表明：全球氣候變暖使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性增加、作物種植結(jié)構(gòu)和品種布局改變、局部地區(qū)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害事件加劇，氣候變化對農(nóng)作物生長發(fā)育、產(chǎn)量、種植制度、品種布局、生產(chǎn)潛力和氣候資源利用率等存在顯著的影響。隨著氣候變暖，近年來，隴東地區(qū)的氣候資源增加[23]，特別是熱量資源增加顯著，農(nóng)耕期增加，凍害次數(shù)減少，終霜日結(jié)束趨勢偏早[24]。由于萬壽菊屬于喜溫作物，無限花序，氣溫在18～20℃可保證花蕾形成并正常開放，15℃以上為植株適宜生長溫度，5℃為生長發(fā)育下限溫度。所以農(nóng)業(yè)熱量資源的增加趨勢非常有利于萬壽菊的生產(chǎn)，結(jié)合農(nóng)業(yè)氣象觀測，進(jìn)行分期移栽試驗(yàn)是探討熱量資源合理配置及規(guī)避霜凍等災(zāi)害具有較強(qiáng)可行性的方法。

隴東地區(qū)自2017年起由地方政府主導(dǎo)，開始引進(jìn)萬壽菊種植產(chǎn)業(yè)，在慶陽市鎮(zhèn)原縣已連續(xù)推廣種植4年。該產(chǎn)業(yè)對當(dāng)?shù)貎?yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)起到了積極的促進(jìn)作用，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民種植萬壽菊，繳售鮮花，獲益明顯，萬壽菊種植已成為當(dāng)?shù)刂饕奶厣幻癞a(chǎn)業(yè)。萬壽菊在隴東地區(qū)的種植方式為旱作，無灌溉條件。種植模式為每年企業(yè)和農(nóng)戶簽訂萬壽菊種植合同，春季由企業(yè)從寧夏省銀川地區(qū)調(diào)運(yùn)菊苗，指導(dǎo)當(dāng)?shù)鼐辙r(nóng)移栽至大田，秋季農(nóng)戶采收鮮花，繳售至企業(yè)的萬壽菊顆粒加工廠，屬于典型的“企業(yè)+農(nóng)戶”訂單式農(nóng)村特色經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)。鎮(zhèn)原縣萬壽菊分春茬和夏茬（麥茬）兩個栽植期[25]，其中，種植面積最大最主要的是春茬，即在春季晚霜凍結(jié)束以后開始移栽，最早7月中旬開始采收第一期鮮花，8—9月為盛花期，10月上中旬花期結(jié)束，霜凍特別偏遲的年份，花期可一直延續(xù)至11月上旬。本項(xiàng)目主要研究春茬萬壽菊的移栽期。夏茬萬壽菊在6月中下旬開始移栽，當(dāng)?shù)胤Q“麥茬”，即冬小麥?zhǔn)崭詈螅溙镄枰共?，翻耕后栽植萬壽菊，秋季萬壽菊采收后，次年春天播種玉米或再次栽植萬壽菊，可以提高土地使用率，同時充分利用氣候資源，適當(dāng)增加農(nóng)民收入。麥茬地移栽的萬壽菊，移栽后正處于夏季高溫、強(qiáng)對流天氣多發(fā)階段，氣溫高，降水充足，植株生長迅速，但生長期短，開花時間遲，第一花期在8月下旬—9月上旬，正常年份可采收3～4 期鮮花，產(chǎn)量較低，通常為春季菊苗移栽有剩余的情況下，農(nóng)戶用來代替小秋復(fù)種，或作為觀賞用途，基本不采收鮮花或采收間隔期極長，主要用于發(fā)展觀光旅游，在當(dāng)?shù)胤植济娣e較少。

鎮(zhèn)原縣地處隴東地區(qū)中東部，縣域內(nèi)地形復(fù)雜多樣，山川塬及河谷地帶相間，氣候條件及地形地貌與隴東地區(qū)大部分地方相似，因此選取鎮(zhèn)原縣為試驗(yàn)研究地點(diǎn)，基于農(nóng)業(yè)氣象觀測、分期栽植等試驗(yàn)方法，提出隴東地區(qū)萬壽菊種植氣候適宜性區(qū)劃，研究篩選適合隴東地區(qū)的萬壽菊適宜移栽期，對于提高萬壽菊生長發(fā)育期與氣候資源的適配性，有效規(guī)避氣象災(zāi)害，保障萬壽菊優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，輻射帶動整個隴東地區(qū)萬壽菊產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，使農(nóng)民增收，產(chǎn)業(yè)增效，發(fā)展當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時間、地點(diǎn)

試驗(yàn)于2021—2022年在甘肅省慶陽市鎮(zhèn)原縣臨涇鎮(zhèn)十里墩村、開邊鎮(zhèn)蘭岔村萬壽菊種植農(nóng)業(yè)試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行，土壤質(zhì)地為沙壤土。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地土質(zhì)為沙壤土，土壤有機(jī)質(zhì)含量3.65%，全氮含量2.1 g/kg，有效磷含量7.4 mg/kg，速效鉀含量98.0 mg/kg，土壤pH 6.5，有灌溉條件，灌溉方式為膜下滴灌。氣候條件屬中溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，春季氣溫回升較快、干旱少雨，夏季短促溫?zé)?、降水集中，冬季寒冷漫長、風(fēng)大雪少，無霜期在136～156 d。2021—2022年平均空氣溫度為5.8℃；≥10℃平均活動積溫為2946.4℃/d、≥10℃平均有效積溫為1429.3℃/d；平均無霜期為155 d，年降雨量435.0 mm 左右。試驗(yàn)地勢平坦開闊，試驗(yàn)地土壤條件一致，試驗(yàn)區(qū)2021—2022年氣候變化與歷年氣候變化相近。

1.3 試驗(yàn)材料

萬壽菊供試品種為中型萬壽菊“貴夫人”品種，該品種萬壽菊花期長，植株強(qiáng)壯，不易倒伏，耐長距離運(yùn)輸。植株高度約40～60 cm，莖桿強(qiáng)壯，花朵較大[26]。產(chǎn)量為22500～30000 kg/hm2。隴東地區(qū)萬壽菊生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害主要有霜凍、連陰雨、冰雹、干旱、漬澇、大風(fēng)等，其中影響最嚴(yán)重的是秋季的早霜凍、連陰雨冰雹。若遇較重霜凍，萬壽菊會停止生長，植株枯萎，生產(chǎn)期隨即結(jié)束。遭受霜凍的萬壽菊將少采收3～4 茬花，造成的經(jīng)濟(jì)損失極為嚴(yán)重。連陰雨天氣持續(xù)7 d以上會影響萬壽菊少采一茬花。同時，降雨多也容易引起病原菌的傳播和滋生，使萬壽菊產(chǎn)量和品質(zhì)下降。出現(xiàn)冰雹時，花朵會受到冰雹的損壞，致使花朵表面受損和產(chǎn)量降低，同時還會使植株受到傷害，而且影響收獲茬數(shù)。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

分別在鎮(zhèn)原縣臨涇鎮(zhèn)十里墩村、開邊鎮(zhèn)蘭岔村萬壽菊種植農(nóng)業(yè)試驗(yàn)區(qū)選點(diǎn)進(jìn)行發(fā)育期日期觀測，并在出現(xiàn)霜凍災(zāi)害后，在全縣范圍進(jìn)行防御及受災(zāi)及產(chǎn)量影響情況調(diào)查，重點(diǎn)在春季對比觀測晚霜凍對移栽日期的影響，及移栽后緩苗生長狀況、壯苗形成率等，在7—10月鮮花采收期，進(jìn)行逐茬鮮花采收產(chǎn)量的測定。

試驗(yàn)設(shè)5個移栽期的處理，詳見表1。試驗(yàn)以傳統(tǒng)移栽期4月30日作為對照。設(shè)定的移栽日受降水影響無法完成移栽的情況下，可提前或推后1～3 d，下一設(shè)定移栽日不變；移栽日提前或推后日數(shù)因降雨影響超過3 d時，下一移栽日期相應(yīng)提前或后推相同日數(shù)，分期移栽間隔日數(shù)必須大于7 d。最末移栽日以5月20日為參考。

表1 5個移栽期與對照處理時間試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.5 測定項(xiàng)目

每株開花朵數(shù)、單花重量，單株產(chǎn)量、平均產(chǎn)量。

1.6 分析方法

試驗(yàn)分析數(shù)據(jù)為2021—2022年2年平均值，數(shù)據(jù)采用Excel 2010 分析，氣候資源評價采取專家打分法與加權(quán)系數(shù)平均法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同移栽期萬壽菊產(chǎn)量比較分析

按照不同移栽期萬壽菊產(chǎn)量比較試驗(yàn)設(shè)計(jì)[27]，自2021年4月10 開始，每隔10 d 安排一茬移栽，其中2021年4月10日、21日移栽的菊苗，分別在4月14日、27—28日、5月5—6日遭受數(shù)次霜凍后，于5月中旬連片整株死亡，死亡率達(dá)100%。2022年根據(jù)當(dāng)年溫度及天氣情況，原定移栽期相應(yīng)后推5 d，但是4月15日、25日移栽的菊苗，前期由于溫度較低，移栽后緩苗期長勢極差，形成弱苗，在5月1日又出現(xiàn)了嚴(yán)重霜凍，菊苗死亡過半，進(jìn)行補(bǔ)栽后，5月8—14日又出現(xiàn)長連續(xù)陰雨天氣過程，持續(xù)低溫及苗弱，造成死亡率超過80%，下剩20%菊苗長勢弱，抗性差，引發(fā)嚴(yán)重的褐斑病，經(jīng)噴藥防治無效后，為防止病害蔓延，避免影響同地段其他試驗(yàn)小區(qū)菊苗生長，將病株整體撥除清理，進(jìn)行了土壤消殺處理后，重新移栽。移栽后正常生長，生育期完整的臨涇試驗(yàn)點(diǎn)各期觀測數(shù)據(jù)見表2。

由試驗(yàn)過程及表2 數(shù)據(jù)分析可知：萬壽菊在移栽后遭遇霜凍災(zāi)害較重時，會引起苗期植株整體死亡，緩苗期低溫凍害、連陰雨是對萬壽菊產(chǎn)量影響最主要的氣象災(zāi)害，可以通過合理選擇移栽期，盡可能在晚霜凍完全結(jié)束后，地溫穩(wěn)定回升至0℃以上，日平均氣溫達(dá)10℃以上時，為最佳移栽期指標(biāo)。其次，萬壽菊在生長期受災(zāi)后，抗性下降，后期易染病蟲害，且防治難度大，開花期數(shù)減少。2021年試驗(yàn)田萬壽菊先后遭受苗期凍害、花期冰雹、后期低溫陰雨，在早霜凍出現(xiàn)前約40 d即植株枯萎，生育期結(jié)束。

2.2 隴東地區(qū)萬壽菊關(guān)鍵生長期的氣象指標(biāo)

萬壽菊生長期溫度不低于5℃，全生育期適宜氣溫為15～25℃，花期適宜氣溫為18～20℃，整個生育期所需降雨量在420 mm 左右，日照時數(shù)1800 h 以上。夏季高溫30℃以上，水分充足時，萬壽菊會出現(xiàn)植株徒長，莖葉松散，花朵少，品質(zhì)下降；10℃以下，萬壽菊生長減慢。只要最低氣溫在10℃以上，花期日平均溫度穩(wěn)定在15℃，開花后期到早霜凍出現(xiàn)前的日平均氣溫在10℃以上的地區(qū)都能種植。萬壽菊對旱澇氣候的適應(yīng)性較強(qiáng)，整個生育期對水分的要求原則是“寧干勿濕”，生產(chǎn)中盡可能以控水來達(dá)到蹲苗的效果，相反，如果水分過多，則容易造成徒長，會增加倒伏風(fēng)險和采摘成本。

2.3 萬壽菊生長氣候條件分析評分

2.3.1 氣候資源評分α表示主要?dú)夂蛸Y源情況，其中α1：≥10℃積溫，α2：降水，α3：日照，α4：日較差。評分公式見式(1)。

2.3.2 氣象災(zāi)害評分用β表示主要?dú)庀鬄?zāi)害情況，其中β1：霜凍災(zāi)害，β2：冰雹，β3：連陰雨，β4：干旱，β5：大霧，β6：大風(fēng)。評分公式見式(2)。

2.3.3 生產(chǎn)管理評分萬壽菊生產(chǎn)管理?xiàng)l件主要包括：種植田塊地力條件(γ1)，病蟲害防治措施(γ2)，鮮花采收及時率(γ3)，鮮花采收質(zhì)量(γ4)。評分公式見式(3)。

2.4 萬壽菊種植綜合區(qū)劃指標(biāo)

結(jié)合實(shí)際種植經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)≥10℃和≥15℃活動積溫更加能夠代表萬壽菊種植適宜性方面的實(shí)際情況，故利用鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象站逐日氣溫數(shù)據(jù)，計(jì)算出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)≥10℃、15℃活動積溫，結(jié)合分析不同海拔高度種植情況，確定區(qū)劃指標(biāo)的等級量化標(biāo)準(zhǔn)為最適宜種植區(qū)、適宜種植區(qū)、次適宜種植區(qū)和不適宜種植區(qū)4個等級，并分別賦予1～4的分值（見表3），通過重分類完成精細(xì)化的空間分布。按照海拔高度、≥10℃活動積溫和≥15℃活動積溫對萬壽菊種植的影響情況，確定了三者的權(quán)重系數(shù)分別為0.4、0.4和0.2。

表3 隴東地區(qū)萬壽菊種植綜合區(qū)劃指標(biāo)

3 結(jié)論與討論

（1）隴東地區(qū)萬壽菊適宜移栽期受溫度影響，各地差異較大，移栽期最長相時差約30 d。移栽期隴東中南部海拔較低、地勢平坦的地方早西部、東部及北部海拔在1400 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10、15℃的日期主要集中在4月中旬—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)劃萬壽菊種植地域在規(guī)避凍害的前提下，盡早移栽，以延長生育期增加鮮花產(chǎn)量，獲得更高的種植效益。

（3）隴東地區(qū)光熱資源豐富，氣候條件能夠滿足萬壽菊正常生長需求。影響隴東地區(qū)萬壽菊的主要?dú)庀鬄?zāi)害為霜凍和連陰雨。其中，對產(chǎn)量影響最大的霜凍是秋季早霜凍；氣象災(zāi)害對萬壽菊的品質(zhì)和產(chǎn)量有一定影響，在生產(chǎn)中可通過分期移栽的方式，來減輕或避免災(zāi)害損失。隴東地區(qū)整體氣象要素對于萬壽菊種植利大于弊。

（4）地形因子和不同的氣候年型對萬壽菊移栽也有較大的影響。在萬壽菊移栽生產(chǎn)中，應(yīng)充分考慮種植地的坡度、坡向、通風(fēng)條件等因子，結(jié)合當(dāng)年的氣候特征，參考當(dāng)?shù)刂虚L期天氣預(yù)報及氣候趨勢預(yù)測，根據(jù)地形及當(dāng)年氣溫回暖情況，適當(dāng)提前或推遲移栽時間，既能有效避免災(zāi)害影響，又能充分利用氣候資源。隴東中南部海拔較低的地區(qū)具有良好的萬壽菊適種生態(tài)環(huán)境條件，地方政府及相關(guān)管理部門需加強(qiáng)萬壽菊產(chǎn)業(yè)的引導(dǎo)和培育工作。

本試驗(yàn)在今后研究過程中將加入萬壽菊發(fā)育期與產(chǎn)量的預(yù)測預(yù)報內(nèi)容，以更好的貼近農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，服務(wù)實(shí)際，促進(jìn)萬壽菊產(chǎn)業(yè)的健康穩(wěn)步發(fā)展，來彌補(bǔ)基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)相對單一、農(nóng)業(yè)發(fā)展受限的不利局面，為精準(zhǔn)脫貧、助力農(nóng)業(yè)增收提供有效途徑。