沽源縣馬鈴薯種植氣象條件分析

韓桂娥++崔婷茹

摘要 利用沽源縣氣象局1996—2015年20年氣象觀測數據，對馬鈴薯各生育期的熱量、降水、光照條件進行分析。結果表明：沽源縣熱量條件及光照條件完全可以滿足馬鈴薯的生長發育；結薯期地溫、氣溫偏高和降水偏少是影響馬鈴薯高產的不利因素。

關鍵詞 馬鈴薯；生育期；氣象條件；河北沽源

中圖分類號 S162 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）02-0204-03

沽源縣位于河北省西北部壩上地區（114°50′～116°04′E，41°14′～41°57′N），屬內蒙古高原南緣，平均海拔1 536 m。沽源年平均氣溫2.4 ℃，年降水量398.3 mm，年日照時數2 931.5 h，無霜期128 d。沽源縣雨熱同季，6—8月降水量占全年降水量的61%。

沽源縣具有種植馬鈴薯的傳統，近年來馬鈴薯種植已經逐步發展成沽源縣農業的主導產業和支柱產業。從2010年開始，全縣馬鈴薯種植面積常年穩定在2.13萬hm2左右，約占全縣農作物總播種面積的1/4，年產鮮薯80萬t。2013年成功獲批 “中國馬鈴薯之鄉”稱號。

農作物生長需要光、熱、水等必要條件。為了解決沽源縣馬鈴薯栽培中出現的農業氣象問題，促進馬鈴薯的高產和穩產，充分利用沽源縣生態氣候環境，對馬鈴薯生產過程中的農業氣象條件和農業氣象問題進行分析，從而為沽源縣的馬鈴薯種植提供全面系統的氣象保障服務。

1 沽源縣馬鈴薯生育期氣象條件分析

沽源縣馬鈴薯大部分集中在4月底至5月初播種，9月中旬開始陸續收獲，出苗到收獲大約100 d，多為中熟品種。馬鈴薯品種不同、各年份氣候條件差異會導致生育期時間上的參差不齊。根據沽源縣農業局提供的信息，結合本地多年實際種植情況，將沽源縣馬鈴薯平均生育期劃分如下：發芽期（播種—出苗）為5月；幼苗期（出苗—分枝）為6月上旬至中旬；塊莖形成期（分枝—開花）為6月下旬至7月上旬；塊莖膨大期（開花—可收前）為7月中旬至8月上旬；淀粉積累期（末花—成熟）為8月中旬至9月上旬；成熟收獲期為9月中下旬。氣象資料使用沽源縣氣象局1996—2015年20年觀測數據。

1.1 熱量條件

馬鈴薯具有喜涼特性，因此馬鈴薯非常適合在高緯度、高海拔同時具備高寒冷涼氣候特性的沽源縣種植。

1.1.1 10 cm地溫。

（1）發芽期。播種后，10 cm土層溫度達7～8 ℃時幼芽即可生長，10 cm地溫達到10～12 ℃，出苗快且健壯。沽源縣4月下旬10 cm地溫呈緩慢上升趨勢，平均為7 ℃，27日之前，地溫不足7 ℃，4月27—30日，地溫在7.4～9.5 ℃之間，滿足馬鈴薯幼芽生長的初始溫度（7～8 ℃）（表1）。本地馬鈴薯播種時間選擇在4月底至5月初，地溫滿足播種條件。發芽期為5月，10 cm地溫從月初9.7 ℃逐漸上升至15.5 ℃，平均為12.5 ℃，完全滿足馬鈴薯發芽所需的地溫條件，播種后出苗一般需25～30 d。

（2）植株生長期（幼苗期至塊莖形成期）。幼苗期是植株生長期，塊莖形成期是地上部植株生長和地下部塊莖生長同時進行，這2個生育期最適宜地溫為17～23 ℃，此期間沽源10 cm地溫在16～21.4 ℃之間，平均18.8 ℃，完全滿足植株生長所需的土溫要求（表1）。

（3）結薯期（塊莖形成、膨大期）。塊莖生長發育最適宜的10 cm地溫為16.0～18 ℃，超過25 ℃，塊莖基本停止生長。結薯期，沽源縣10 cm地溫平均為20.3 ℃，土溫偏高（表1）。統計表明，在塊莖形成膨大期內，沽源縣10 cm日平均地溫超過25 ℃僅在個別年份出現，主要出現在1999年、2008年、2010年，均在7月下旬塊莖膨大期連續多日出現，持續時間6～8 d。偏高的地溫影響塊莖干物質增長，致使塊莖老化或造成薯塊畸形變小，導致減產，有的品種會出現塊莖發芽后長出地面變成枝條，嚴重影響產量[1-2]。對于土溫過高，應及時灌溉降溫。

1.1.2 氣溫條件。

（1）平均氣溫。馬鈴薯整個生育期平均溫度以17～20 ℃為宜，在此期間，沽源平均氣溫16.1℃，略低于所需最適宜溫度。馬鈴薯幼芽發育的最適宜溫度為13～18 ℃。發芽期內（5月），沽源縣氣溫總體呈現上升趨勢，介于10～15 ℃之間，平均溫度11.9 ℃，略低于最適宜溫度，但同期10 cm土溫略偏高，彌補了氣溫偏低的不利影響，故發芽期盡量不要灌溉以免降低土溫影響發芽。植株生長最適宜溫度為16～21 ℃，此階段沽源日平均氣溫為15～19 ℃，平均17.2 ℃，基本與最適宜溫度一致。馬鈴薯盛花期基本與塊莖膨大期相一致，開花的最適宜溫度為15～18 ℃，塊莖生長發育的最適宜溫度為18～20 ℃。沽源縣馬鈴薯塊莖形成期間日平均溫度18.5 ℃；塊莖膨大期正值7月中旬至8月上旬，是一年中最熱的季節，也是雨水最多時期，此期間沽源日平均氣溫介于18.6～20.2 ℃之間，平均19 ℃（表2），略高于開花最適宜溫度，但最適宜塊莖生長。

（2）最高氣溫。高溫主要影響馬鈴薯結薯期。當平均最高氣溫達到25 ℃時，莖葉生長緩慢、結薯延遲，達到或超過29 ℃時植株及塊莖停止生長，造成塊莖小，產量低。沽源縣極端日最高氣溫為36.1 ℃，日平均最高氣溫超過25 ℃的日期基本集中在7月，以7月下旬溫度最高。20年統計資料表明，7月平均最高氣溫25.4 ℃，全月有22 d均在25 ℃或以上。沽源縣7月正值馬鈴薯塊莖形成和膨大期，午后持續4～5 h的高溫是影響本地馬鈴薯高產穩產的主要不利因素之一，必須通過灌溉以降低土溫，抑制高溫帶來的不利影響。

（3）最低氣溫。最低氣溫影響馬鈴薯幼苗期、結薯期及收獲期。馬鈴薯抗低溫能力較差，植株可忍受的極限低溫是-0.5 ℃，-0.8 ℃時幼苗開始遭受凍害，-1.5 ℃時莖部遭受凍害，-3 ℃時全株枯死，-4 ℃時塊莖受凍害。沽源縣馬鈴薯出苗大多在5月底，統計數據表明，雖然6月最低氣溫均在2 ℃以上，不會形成凍害，但在5月28—30日，1998年、1999年及2001年日最低氣溫（-2.0～-1.4 ℃）均在形成凍害范圍內，低溫造成幼苗凍害的年份的概率為15%。收獲期，主要防止成熟的塊莖遭遇凍害。沽源縣9月中旬極端最低氣溫均在 -4 ℃以上；9月下旬，1997年、2010年、2011年均出現了最低氣溫低于-4 ℃的低溫天氣，造成了未收獲馬鈴薯的凍害，低溫造成收獲期塊莖凍害的年份的概率為15%。最低氣溫一般可以反映夜間溫度的高低且與夜間溫度相一致。夜溫低有利于塊莖形成及有機物向塊莖輸送。沽源縣在塊莖形成期、塊莖膨大期和淀粉積累期，平均最低氣溫分別為12.4、13.5、9.7 ℃，均有利于馬鈴薯塊莖的生長發育（圖1）。

（4）氣溫日較差。結薯期對晝夜氣溫差的要求是越大越好。晝夜溫差大，有利于同化產物向塊莖運轉，促使塊莖高產，主要影響塊莖膨大期和淀粉累積期。沽源縣在此生育期內溫差分別為11.7、13.1 ℃，差值大，有利于薯塊增長及淀粉累積（圖1）。

1.1.3 積溫條件。中熟品種的馬鈴薯全生育期需要2 000 ℃左右的有效積溫做保障。沽源縣≥5 ℃的積溫為2 397.1 ℃，≥10 ℃的積溫為2 189.1 ℃；≥10 ℃積溫的初終日分別為5月12日、9月24日，沽源縣的積溫條件可以滿足馬鈴薯的生長發育。近20年積溫略有增加的趨勢，但不明顯。

1.1.4 無霜期。沽源縣近20年無霜期平均為128 d，最長164 d，最短103 d。終霜日最晚6月2日，平均5月中旬；初霜日最早8月22日，平均9月13日。沽源縣馬鈴薯在生育期很少會受到霜凍危害，僅個別氣候異常年份，如2008年晚霜出現在6月2日；2013年早霜出現在8月22日。雖然馬鈴薯幼苗具有再生功能，但對生長發育還是會造成不利影響，晚霜對馬鈴薯幼苗形成凍害，生育期加長，早霜對馬鈴薯植株形成凍害，影響馬鈴薯的淀粉積累而導致品質下降。與全球變暖一致，沽源縣無霜期有增加趨勢（圖2）。

1.2 降水條件

馬鈴薯屬耐旱作物，全生育期降雨量300～450 mm且時間分布合理，即可豐產。不同生長時期對水分的要求不同。發芽期僅憑種薯自身貯存的水分就能正常生長；幼苗期由于植株較小，需水量不大，只占全生育期需水量的10%～15%；塊莖形成期，莖葉開始旺盛生長，需水量顯著增加，約占全生育期需水量的30%；塊莖膨大期，莖葉和塊莖生長都達到了鼎盛時期，需水量最大，此時沽源縣正值主汛期，是降水最充沛的階段；淀粉累積期，需水量減少，占全生育期的10%左右，若后期水分多，易造成爛薯。沽源縣馬鈴薯全生育期降雨量317.4 mm，滿足馬鈴薯需水總量（表3）。但在各生育期，降雨分布不盡合理，塊莖形成期降水偏少約13%，易出現“卡脖旱”，會造成植株萎蔫，土壤中的營養物質不能被有效吸收，影響塊莖的發育；而淀粉積累期，降雨偏多8%，影響淀粉積累并易造成塊莖腐爛；其他生育期降雨可以滿足需求。

1.3 光照條件

馬鈴薯是喜光作物，全生育期光照以9～10 h/d為宜。長日照對莖葉生長和開花有利；短日照有利于養分積累和塊莖膨大。沽源縣地處高緯度、高海拔的內蒙高原，空氣無污染，霧霾少，光照強，日照時間長。在馬鈴薯整個生育期（5月上旬至9月上旬），日照時數1 151.8 h，平均日照時數9.0 h/d。從發芽期至淀粉積累期，日照時數逐漸減少，植株生長期日照時間長，塊莖生長期日照短，有利于馬鈴薯的整體生長發育。沽源縣馬鈴薯各生育期日平均日照時數見表4。

2 氣象災害對馬鈴薯種植的影響

2.1 高溫干旱

沽源有“十年九旱”之說。1996—2015年20年間，有11年出現春旱，2年出現夏旱，短期階段性的干旱幾乎每年都會出現。因馬鈴薯是耐旱作物，發芽期需水量不大，故春旱對其影響不大。夏季正值馬鈴薯生長關鍵期，需水量較大，干旱必致減產。沽源縣高溫天氣一般出現在7月至8月上旬，以7月中下旬最為常見，高溫抑制薯塊生長，導致減產。干旱和高溫一般同時出現，二者疊加，不但造成減產，還會誘發瘡痂病，導致馬鈴薯品質下降[3-4]。

2.2 冰雹

沽源縣5—10月均可觀測到冰雹，成災的冰雹出現在6—9月。沽源縣年均出現冰雹4次，6—8月最為常見。冰雹影響馬鈴薯地上植株生長發育，對幼苗期影響最大。

2.3 連陰雨

沽源縣連陰雨天氣較少。在馬鈴薯生育期內，1996—2015年20年間，共出現連陰雨天氣20次，其中結薯期出現8次。連陰雨導致土壤濕度偏大，會誘發癌腫病；雨后若遇高溫，與高濕的條件疊加，還會引發青枯病、黑脛病、晚疫病等馬鈴薯病害。另外，土壤水分過多會導致爛薯，連陰雨天氣不利于淀粉積累，也不利于收獲貯存。

2.4 霜凍

晚霜影響馬鈴薯幼苗期，重霜可致地上植株全部凍死；早霜影響地上植株部分或全部枯死，強制結束馬鈴薯的生長發育，影響馬鈴薯的產量和品質，另外若遇低于-4 ℃的低溫，還會直接導致地下馬鈴薯塊莖遭受凍害。

3 結語

（1）沽源縣地處高緯度、高海拔、高寒冷涼的內蒙古高原南緣，溫度、無霜期、積溫、光照、降水等氣候條件總體適宜馬鈴薯的種植。

（2）沽源縣無霜期、積溫只能滿足早、中熟品種的需求，對中晚熟及晚熟品種不能保障。7月高溫是影響馬鈴薯高產、穩產的主要不利因素；6月下旬至7月上旬偏少的降水也是影響馬鈴薯高產的不利因素。

（3）高溫干旱、冰雹、連陰雨天氣、霜凍等氣象災害亦對馬鈴薯的生長發育有不利影響。

（4）通過分析得出沽源縣馬鈴薯種植氣象服務重點：根據10 cm地溫及氣溫確定播種期；出苗后的終霜預報；結薯期重點是7月高溫干旱預測預警；淀粉積累期、收獲期連陰雨預報預警；早霜預測預警；生育期內其他氣象災害如冰雹、暴雨等的預報預警。

4 參考文獻

[1] 唐子永，郭艷梅.馬鈴薯高產栽培技術[M].北京：中國農業科學技術出版社，2014.

[2] 李國璋，溫蕓蕓.寧夏德隆縣馬鈴薯全生育期氣象條件分析[J].安徽農業科學，2015，43（34）：294-295.

[3] 劉敏感，馬鋒，薛小寧.榆林市馬鈴薯種植氣候條件分析[J].安徽農業科學，2016，44（1）：268-271.

[4] 謝萍，王連喜，李劍萍，等.氣象條件對寧夏馬鈴薯生長及品質的影響[J].廣東農業科學，2011（19）：6-8.