門源縣油菜花期預(yù)測(cè)研究

豆青芳　索生睿　鐘存　袁志強(qiáng)

摘要本文利用1980-2015年的地面觀測(cè)數(shù)據(jù)（包括溫度、降水、日照、>0C積溫和>5C積溫），利用積溫學(xué)原理，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，研究利用播種、出苗、抽薹期預(yù)報(bào)門源縣油菜開花期的預(yù)報(bào)模型。結(jié)果表明，利用播種、出苗、抽薹期預(yù)報(bào)門源縣油菜開花期的預(yù)報(bào)模型是基于歷年平均發(fā)育期和歷年開花需求的平均積溫、預(yù)報(bào)期間旬平均氣溫建立的，積溫模式穩(wěn)定準(zhǔn)確、生物學(xué)意義明顯，且隨著開花期的臨近預(yù)報(bào)精度提高;應(yīng)用積溫學(xué)原理建立的預(yù)報(bào)方程存在不確定的因素，比如霜凍危害、延遲性低溫冷害均有可能造成發(fā)育期推遲，高溫干旱有可能造成發(fā)育期提前，因而預(yù)報(bào)結(jié)論與實(shí)際情況相比，難免有一定的誤差。根據(jù)油菜抽薹期至始花期、始花至終花期所需的積溫和間隔日數(shù)，結(jié)合天氣趨勢(shì)預(yù)測(cè)，可分析和判斷氣象因子對(duì)開花期時(shí)間分布的影響，這對(duì)籌辦油菜花節(jié)等相關(guān)活動(dòng)具有重要的決策意義。

關(guān)鍵詞 油菜花期;積溫法;發(fā)育期;氣象因子;青海門源

中圖分類號(hào) S565.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 1007-5739（2019）07-0020-03

油菜是我國(guó)主要的油料作物之一，2000-2004年油菜播種面積居油料作物的第1位，總產(chǎn)量?jī)H次于花生居第2位。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，油菜產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)越來(lái)越重要的地位。在對(duì)開花期的預(yù)報(bào)服務(wù)工作中，張福春"應(yīng)用積分回歸法對(duì)北京春季樹木開花期與前期氣象因子的關(guān)系進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，指出春季氣溫對(duì)開花期的遲早具有決定性作用;譚宗琨等2、曾凱等利用基本氣象資料對(duì)作物發(fā)育期進(jìn)行了研究，得到積溫與作物生長(zhǎng)天數(shù)的變化有一定關(guān)系，日照時(shí)數(shù)對(duì)作物返青期、拔節(jié)期有影響，降水對(duì)作物的拔節(jié)期抽穗期有一定的促進(jìn)作用，日平均溫度也影響發(fā)育期間隔天數(shù)。全球氣候變暖使作物發(fā)育期顯著縮短，近年來(lái)，隨著氣候變暖加劇，研究物候與氣候變化之間的關(guān)系已成為新的熱點(diǎn)。葉海龍等間在分析影響龍游地區(qū)油菜花開花盛期的氣象因子時(shí)，認(rèn)為氣溫最顯著，其次為日照時(shí)數(shù)、降水量。日本等國(guó)家的專家在對(duì)櫻花的花期預(yù)測(cè)研究中認(rèn)為，觀賞植物花期研究及預(yù)測(cè)分析對(duì)旅游活動(dòng)很有支撐意義。張富祥、朱寶文等分析了氣溫及氣候變化對(duì)小油菜生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響。宋迎波研究了油菜播種前和生長(zhǎng)季內(nèi)的氣象條件與油菜產(chǎn)量關(guān)系，建立了油菜產(chǎn)量氣象影響評(píng)估模型，但該模型的預(yù)報(bào)能力不夠，而針對(duì)農(nóng)業(yè)旅游的油菜花花期研究很少。

門源縣位于青海省東北部、祁連山東段，屬高原大陸性氣候，農(nóng)作物以青稞、油菜為主，兼種豌豆小麥、馬鈴薯、蔬菜等，是青海最大的油菜基地，也是青海省商品油料基地、西北地區(qū)的主要油料產(chǎn)區(qū)。油菜作為門源縣主要經(jīng)濟(jì)作物之一，種植歷史悠久。

近年來(lái)，隨著人們生活水平的提高，戶外觀賞油菜花逐漸成為一種時(shí)髦的休閑娛樂(lè)方式，每年7月是門源縣油菜花開的季節(jié)，門源縣依托其豐富的油菜花資源，也開展了以觀賞油菜花為主題的旅游活動(dòng)。在活動(dòng)中，如何準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)油菜的開花期是門源縣氣象部門新開展的一項(xiàng)專業(yè)氣象服務(wù)，通過(guò)準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)服務(wù)，可以為當(dāng)?shù)卣臎Q策提供科技支撐，為油菜花節(jié)的成功舉辦提供科學(xué)的決策依據(jù)";可以推進(jìn)“油菜花海”旅游事業(yè)，促進(jìn)這一生態(tài)旅游資源的開發(fā)和利用，帶動(dòng)相關(guān)旅游經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與提升，具有較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1資料與方法

1.1資料來(lái)源

油菜發(fā)育期資料來(lái)源于門源縣氣象局1980-2015年35年的農(nóng)氣觀測(cè)資料（包括播種出苗現(xiàn)蕾、五真葉抽薹、開花.成熟等發(fā)育期），2016-2017年資料作為模式預(yù)報(bào)檢驗(yàn)使用。本研究分為播種一開花期、出苗一開花期抽薹一開花期3個(gè)生育期，一年為一個(gè)記錄，運(yùn)用積溫法進(jìn)行每一個(gè)發(fā)育期的花期預(yù)報(bào)，最后進(jìn)行預(yù)報(bào)檢驗(yàn)。

觀測(cè)的油菜品種以白菜型春性小油菜為主，種植面積為1.87萬(wàn)hm2，占全縣耕地面積的48%，按照《農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)規(guī)范》2，逐年開展油菜播種和出苗普遍期以及抽薹和開花始期、開花普遍期、開花盛期等發(fā)育期測(cè)定。各花期測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)：始期為開花植株數(shù)占總株數(shù)達(dá)到10%，普遍期為達(dá)到50%;盛期為全田80%以上植株、2/3的分枝花開放。

1.2研究方法

本文根據(jù)廣門源地區(qū)35年油菜發(fā)育期及同期氣象資料，建立花期預(yù)報(bào)方程，采用積溫法（選取因子包括氣溫降水、日照），利用積溫學(xué)原理，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，研究利用播種、出苗、抽薹期預(yù)報(bào)門源縣油菜開花期的預(yù)報(bào)模型，該模型是基于歷年平均發(fā)育期和歷年開花需求的平均積溫、預(yù)報(bào)期間旬平均氣溫建立的，具有較好的穩(wěn)定性，且隨著開花期的臨近，預(yù)報(bào)精度提高。因此，在業(yè)務(wù)服務(wù)中，以積溫法預(yù)報(bào)花期的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益顯著。

積溫是指在一定的時(shí)間范圍內(nèi)，大于某個(gè)界限溫度以上（0、3.5、8、10C）所有溫度之和。這個(gè)界限溫度具有一定的生物學(xué)指示意義，如0、3.8C分別是指喜涼、喜溫和喜熱作物生長(zhǎng)的生物學(xué)下限溫度;而3、5、10C分別是指其開始生長(zhǎng)發(fā)育的溫度，如水稻在氣溫<10C就不會(huì)開花授粉。依據(jù)農(nóng)作物進(jìn)入下一個(gè)發(fā)育期必須具備一定的>0C積溫，即積溫學(xué)說(shuō)原理，統(tǒng)計(jì)歷年油菜各發(fā)育期出現(xiàn)的起止日期、平均日期以及播種至發(fā)育期>09C積溫、發(fā)育期所在旬的旬平均氣溫;以歷年各發(fā)育期平均日期作為標(biāo)準(zhǔn)日期，預(yù)計(jì)當(dāng)年播種至發(fā)育期>0C積溫與歷年播種至發(fā)育期>0C積溫之差，再除以發(fā)育期所在旬的旬平均氣溫，即可得到當(dāng)年發(fā)育期出現(xiàn)的日期。具體預(yù)報(bào)模型為：

式（1）中，Y為預(yù)報(bào)的發(fā)育期，date指各個(gè)發(fā)育期普遍期所在的標(biāo)準(zhǔn)日期，ET是從0C初日至預(yù)測(cè)發(fā)育期普遍期所在標(biāo)準(zhǔn)日期的積溫，a是達(dá)到某個(gè)發(fā)育普遍期所需要的0C積溫β是相應(yīng)發(fā)育普遍期的旬平均氣溫。

1.3氣象因子的選取

油菜的生長(zhǎng)季節(jié)有著明顯的氣候特點(diǎn)，油菜屬長(zhǎng)日照作物，喜涼爽濕潤(rùn)氣候，不耐高溫。I"”門源地區(qū)種植的春型小油菜適應(yīng)于高寒地區(qū)的春、夏季溫涼氣候，苗期抗寒性較強(qiáng);生育期短，一般為90～120d，且耐寒性強(qiáng);從始花至開花盛期的日數(shù)一般需要15d。門源地區(qū)的油菜發(fā)育期適宜溫度分別為苗期7～8C蕾薹期10～12C開花階段的溫度在油菜生長(zhǎng)的適宜環(huán)境溫度條件上限之下，增溫將促進(jìn)這一階段生長(zhǎng)進(jìn)程;但在生殖生長(zhǎng)的開花至綠熟、成熟階段，隨著氣溫的日益升高，尤其是高溫日數(shù)的增加，使溫度條件接近小油菜發(fā)育適宜的環(huán)境溫度上限，對(duì)開花至綠熟期產(chǎn)生遲滯作用，而對(duì)綠熟至成熟階段有逼熟作用。