黔西縣辣椒種植氣象干旱指標(biāo)確定與區(qū)劃

羅 宇，吳 姍，王勝江，黃秀文，胡妍妍

(1.黔西縣氣象局，貴州 黔西 551500；2.七星關(guān)區(qū)氣象局，貴州 畢節(jié) 551700；3.畢節(jié)市氣象局，貴州 畢節(jié) 551700；4.大方縣氣象局，貴州 大方 551600)

干旱是影響辣椒正常生長(zhǎng)發(fā)育，造成辣椒減產(chǎn)和品質(zhì)下降的重要因素[1-5]。辣椒是近年黔西縣在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中主導(dǎo)發(fā)展的特色經(jīng)濟(jì)作物，2020年種植面積達(dá)0.8萬(wàn)hm2、產(chǎn)量達(dá)18.8萬(wàn)t、產(chǎn)值達(dá)5.6億元，覆蓋26個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、4.3萬(wàn)戶、16.8萬(wàn)人。黔西縣屬亞熱帶溫暖濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，地勢(shì)西北高，東南低，最高海拔1 679.3 m，最低海拔704 m，具有低緯度、高海拔的地理氣候特點(diǎn)，年平均氣溫14.2℃，月最高平均氣溫23.1℃，月最低平均氣溫3.7℃，歷年極端最高氣溫35.2℃、極端最低氣溫-5.8℃；年平均相對(duì)濕度82%，年平均無(wú)霜期288 d，年日照時(shí)數(shù)1 102.7 h；年平均風(fēng)速15 m/s，最多風(fēng)向?yàn)闁|北；年平均蒸發(fā)量1 073.7 mm，年平均雷暴日63 d，年平均降雨量944.5 mm，年平均降雨日數(shù)183 d，占總?cè)諗?shù)的50%，其中6—8月降雨量為466.6 mm，占年總降雨量的49%，雖雨量充沛，但分布不均，常發(fā)生干旱。春季辣椒幼苗生長(zhǎng)期和秋季盛果期如降水較少、出現(xiàn)干旱，會(huì)不同程度影響辣椒的生長(zhǎng)發(fā)育和開(kāi)花座果，導(dǎo)致辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)下降。為此，研究黔西縣辣椒幼苗生長(zhǎng)期和開(kāi)花坐果期的干旱等級(jí)指標(biāo)，結(jié)合氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)各區(qū)域辣椒生長(zhǎng)期干旱程度進(jìn)行區(qū)劃，對(duì)黔西縣合理布局辣椒生產(chǎn)，防止因干旱造成辣椒損失，保證辣椒種植效益實(shí)現(xiàn)具有重要意義。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源

黔西縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)無(wú)雨日數(shù)、降水量、溫度數(shù)據(jù)來(lái)自黔西縣2020年26個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)國(guó)家級(jí)觀測(cè)站的氣象資料，鮮椒平均產(chǎn)量數(shù)據(jù)來(lái)自黔西縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心2020年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

辣椒幼苗生長(zhǎng)期相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)2020年在黔西縣雨朵鎮(zhèn)蒿枝村辣椒種植基地設(shè)置的66.7 hm2樣地每周觀測(cè)獲得(表1)。

表1 黔西雨朵鎮(zhèn)辣椒幼苗生長(zhǎng)期死苗率與連續(xù)干旱日數(shù)和日平均最高氣溫

2 研究方法

通過(guò)SPSS逐步回歸分析建立模型，構(gòu)建黔西縣辣椒幼苗生長(zhǎng)期和開(kāi)花結(jié)果期的氣象干旱指標(biāo)。采用Windows畫(huà)圖工具對(duì)黔西縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)辣椒幼苗生長(zhǎng)期干旱程度進(jìn)行區(qū)劃。

2.1 幼苗生長(zhǎng)期干旱指標(biāo)確定

黔西縣辣椒幼苗生長(zhǎng)期普遍為4-5月，根據(jù)貴州春旱空間分布圖，此時(shí)段黔西縣易發(fā)生中等春旱。農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害中對(duì)春旱的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為，從一次干旱入旱日起至該次干旱解除日的前一天之間持續(xù)的時(shí)段定為一個(gè)干旱時(shí)段[6]。通過(guò)監(jiān)測(cè)，黔西縣雨朵鎮(zhèn)蒿枝村辣椒種植基地在4月27日至5月14日出現(xiàn)連續(xù)18 d的干旱，加密觀測(cè)辣椒幼苗生長(zhǎng)期隨著干旱日數(shù)遞增辣椒呈現(xiàn)的生理狀態(tài)(表1)。設(shè)該地持續(xù)干旱日數(shù)(x1)、日平均最高氣溫(x2)和辣椒死苗率(y)的模型為y=ax1+bx2+c，分析黔西縣辣椒幼苗生長(zhǎng)期死苗率(y)和持續(xù)干旱日數(shù)(x1)、日平均最高氣溫(x2)的相關(guān)性，確定辣椒不同等級(jí)干旱的死苗率的持續(xù)干旱日數(shù)指標(biāo)。

2.2 開(kāi)花結(jié)果期干旱指標(biāo)分析

2.3 幼苗生長(zhǎng)期各鄉(xiāng)鎮(zhèn)干旱等級(jí)區(qū)劃

確定黔西縣辣椒各重要生長(zhǎng)發(fā)育期的干旱評(píng)價(jià)指標(biāo)后，根據(jù)參考文獻(xiàn)和辣椒生長(zhǎng)實(shí)際情況劃分干旱等級(jí)，結(jié)合各鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象資料，將黔西縣地圖在Windows畫(huà)圖工具中采用不同顏色填充進(jìn)行區(qū)分，對(duì)黔西縣辣椒幼苗生長(zhǎng)期各鄉(xiāng)鎮(zhèn)干旱災(zāi)害等級(jí)進(jìn)行區(qū)劃。

3 結(jié)果與分析

3.1 黔西縣辣椒種植幼苗生長(zhǎng)期的干旱指標(biāo)

黔西縣辣椒幼苗生長(zhǎng)期死苗率(y)和持續(xù)干旱日數(shù)(x1)、日平均最高氣溫(x2)的回歸方程為y=0.055x1-0.023x2+0.412，且sig分別為0.001和0.034，通過(guò)α≤0.05的顯著性檢驗(yàn)，R2=0.912，說(shuō)明該方程擬合較好(表2)，可以用來(lái)表示辣椒幼苗生長(zhǎng)期死苗率主要受持續(xù)干旱日數(shù)、日平均最高氣溫影響。其中，連續(xù)干旱日數(shù)較日平均最高氣溫更具有相關(guān)性，參考張強(qiáng)等[8]的劃分方法，將連續(xù)干旱日數(shù)作為辣椒幼苗生長(zhǎng)期干旱等級(jí)劃分指標(biāo)。參考張蕾等[9]辣椒春季干旱災(zāi)害等級(jí)判定方法，結(jié)合黔西辣椒幼苗生長(zhǎng)期發(fā)育實(shí)際情況，確定干旱等級(jí)劃分的指標(biāo)為持續(xù)干旱日數(shù)<6 d為無(wú)旱，6～12 d為輕旱，12～15 d為中旱，15～18 d為重旱，≥18 d為特重旱。

表2 黔西縣辣椒苗期死苗率與持續(xù)干旱日數(shù)和日平均最高氣溫逐步回歸分析結(jié)果

3.2 黔西縣辣椒種植開(kāi)花結(jié)果期的干旱指標(biāo)

黔西縣26個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)6月1日至9月31日降水距平百分率(Dp)和辣椒產(chǎn)量(Q)的關(guān)系式為Q=131.86Dp+1 326.86，sig為0.377，未通過(guò)α≤0.05的顯著性檢驗(yàn)(表3)，表明該關(guān)系式不具有實(shí)用性。因此，該時(shí)段黔西縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)辣椒的干旱災(zāi)害指標(biāo)還需要進(jìn)一步研究。

表3 黔西縣26個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)6月1日至9月31日降水距平百分率和辣椒產(chǎn)量的回歸分析結(jié)果

3.3 黔西縣辣椒幼苗生長(zhǎng)期各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的干旱災(zāi)害等級(jí)

由圖1可見(jiàn)，26個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中屬無(wú)旱的鄉(xiāng)鎮(zhèn)為零，輕旱的是西部的紅林鄉(xiāng)、五里鄉(xiāng)，中旱的是錦星鄉(xiāng)、城關(guān)鎮(zhèn)、雨朵鎮(zhèn)、新仁鄉(xiāng)、定新鄉(xiāng)、中坪鎮(zhèn)、中建鄉(xiāng)、花溪鄉(xiāng)、太來(lái)鄉(xiāng)、協(xié)和鎮(zhèn)、素樸鎮(zhèn)、鐘山鎮(zhèn)、鐵石鄉(xiāng)，重旱的林泉鎮(zhèn)、沙井鎮(zhèn)、永燊鄉(xiāng)，羊場(chǎng)鎮(zhèn)，特重旱的是洪水鎮(zhèn)、甘棠鎮(zhèn)、重新鎮(zhèn)、谷里鎮(zhèn)、大關(guān)鎮(zhèn)、綠化鎮(zhèn)、金碧鎮(zhèn)。

圖1 黔西縣辣椒幼苗生長(zhǎng)期各鄉(xiāng)鎮(zhèn)干旱災(zāi)害等級(jí)

4 討論

根據(jù)對(duì)黔西縣2020年辣椒生長(zhǎng)期氣象條件的觀測(cè)，在辣椒生育期除遭受春旱災(zāi)害，6-9月雨水時(shí)空分布不均，表現(xiàn)在6-7月期間遭受?chē)?yán)重的漬澇，8月中上旬遭遇高溫天氣，導(dǎo)致如雨朵等部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)辣椒出現(xiàn)嚴(yán)重的漬害和病害。由于本年度黔西縣未出現(xiàn)嚴(yán)重的夏季干旱，用于分析辣椒開(kāi)花結(jié)果期干旱指標(biāo)的數(shù)據(jù)為2020年的數(shù)據(jù)，且鄉(xiāng)鎮(zhèn)的降水距平百分率的資料僅為過(guò)去5年，導(dǎo)致辣椒開(kāi)花結(jié)果期干旱指標(biāo)分析建立的模型關(guān)系未通過(guò)檢驗(yàn)。此外，除本研究的氣象因子外，光照、土壤含水量等氣候因子，肥料、土壤質(zhì)地、栽培模式等非氣象因子，以及逆境中植物產(chǎn)生抗逆物質(zhì)及其特性變化[10],也會(huì)對(duì)辣椒的生理特性和產(chǎn)量形成產(chǎn)生影響。因此，研究結(jié)果有待今后的驗(yàn)證完善。