西瓜種植的氣候條件分析與災(zāi)害預(yù)防措施研究

任春穎 韓英杰 胡麗麗 李海鋒

（保定市氣象局，河北 保定 071000）

前言

西瓜是一年生葫蘆科西瓜屬的藤本植物，正常西瓜的果實(shí)為球形或橢圓體，果實(shí)呈肉質(zhì)，表皮光滑帶有少量花紋。由于這種水果的果肉甘甜且汁液多，因此一直以來(lái)被視為降溫消暑最佳的消遣食品，受到不同階層市場(chǎng)消費(fèi)者的喜愛(ài)。在采用現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)種植技術(shù)栽培西瓜作物時(shí)，有必要了解掌握西瓜品種的農(nóng)業(yè)性狀特點(diǎn)，并采取針對(duì)性的技術(shù)對(duì)策來(lái)控制西瓜的生長(zhǎng)條件，這樣才能確保持續(xù)穩(wěn)定地向市場(chǎng)輸出高質(zhì)量的種植產(chǎn)品。

1.保定市清苑縣西瓜種植產(chǎn)業(yè)概況

保定市清苑區(qū)共有3 個(gè)省級(jí)西瓜種植示范基地，其中東閭鄉(xiāng)西瓜種植基地于2016 年成功入選種植業(yè)“三品一標(biāo)”基地，即無(wú)公害殘留農(nóng)產(chǎn)品、有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品、綠色食品與農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志。全縣區(qū)內(nèi)超過(guò)76 個(gè)村莊擁有規(guī)模型西瓜特色種植產(chǎn)業(yè)區(qū)，總種植面積超過(guò)15 萬(wàn)畝。在當(dāng)?shù)卮罅ν茝V低公害農(nóng)藥技術(shù)、節(jié)肥種植技術(shù)以及精細(xì)化栽培技術(shù)等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的背景下，該市截至2021 年為止，園區(qū)集種苗繁育、生產(chǎn)銷(xiāo)售、新技術(shù)、新產(chǎn)品、新成果試驗(yàn)示范推廣為一體的科技型民營(yíng)企業(yè)，年生產(chǎn)種苗500 萬(wàn)株產(chǎn)品供銷(xiāo)地覆蓋了全國(guó)境內(nèi)約11 個(gè)省份，西瓜年產(chǎn)量約為60 萬(wàn)噸，市場(chǎng)綜合價(jià)值約為16 億元。

按照地理分區(qū)來(lái)看，河北省保定市屬于南溫帶濕潤(rùn)氣候區(qū)，該地區(qū)一年最低氣溫約在-3℃至-12℃之間，年氣溫最高月份（7 月）平均溫度26.8℃，年日照量可以達(dá)到2500-2900 小時(shí)之間。全年內(nèi)約有174-220 天為無(wú)霜期，全年降水量約為500-540mm 左右，大降雨量汛期主要集中在4-7 月，約占全年總降水量的55%-60%。一年四季氣候特點(diǎn)較為顯著，其中春季多風(fēng)干燥、夏季多雨炎熱、秋季低溫涼爽、冬季少霜少雪。西瓜種植土壤多為沙土、沙壤或輕壤，為瓜果的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供了優(yōu)良環(huán)境，沙地土壤晝夜溫差大，有利于糖分累積，所產(chǎn)的陸地或大棚西瓜、糖分含量高，獨(dú)一無(wú)二的土壤條件使得這里的西瓜品質(zhì)好，產(chǎn)量高，地域性特征明顯。

根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀缶?011-2021 年發(fā)布的歷史天氣預(yù)報(bào)預(yù)警信息來(lái)看，該地區(qū)西瓜種植產(chǎn)品可能遭受的氣候?yàn)?zāi)害，主要表現(xiàn)為連陰雨、大風(fēng)、暴雨、干旱、冰雹等極端天氣的不良影響。

2.播種育苗期的氣象災(zāi)害預(yù)防

2.1 播種育苗期的適宜氣候條件

西瓜種子的萌芽發(fā)育極容易受到溫度影響，通常在高于16℃的條件下即可開(kāi)始萌發(fā)，在24℃-28℃時(shí)萌芽發(fā)育速度達(dá)到最快，部分低溫種植品種的西瓜種可以在經(jīng)過(guò)鍛煉后在14℃條件下仍然可以確保發(fā)芽。作為一種深根系藤蔓植物，西瓜主要是從深層土壤中吸收水分的，而淺根部位又怕長(zhǎng)期浸泡腐爛，屬于典型的耐旱不耐澇作物。通常情況下西瓜幼苗期土壤濕度不應(yīng)高于65%。

2.2 氣象災(zāi)害類(lèi)型及影響

該市春季的主要?dú)庀鬄?zāi)害有低溫陰雨、大風(fēng)以及早春冷空氣回流。當(dāng)溫度條件低至15℃時(shí)，西瓜就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的生長(zhǎng)滯期問(wèn)題，仍然可以發(fā)芽，但側(cè)藤結(jié)果率與果實(shí)體積均與理想狀態(tài)相差甚遠(yuǎn)。當(dāng)溫度持續(xù)降低至12℃左右時(shí)，西瓜幼苗的生長(zhǎng)點(diǎn)就會(huì)停止，直至降至5℃時(shí)西瓜植株出現(xiàn)凍害死亡。

2.3 預(yù)防對(duì)策分析

需要采取如下措施來(lái)預(yù)防低溫減產(chǎn)問(wèn)題：一是及時(shí)做好地膜覆蓋，參照當(dāng)?shù)赝晖硭霈F(xiàn)時(shí)令與氣象部門(mén)的發(fā)布訊息，爭(zhēng)取在終霜前7 天完成覆膜播種工作，使西瓜出苗期正好被控制在晚霜后。若當(dāng)?shù)貜?qiáng)冷天氣持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，則還應(yīng)當(dāng)在覆膜上加蓋麥稈、氈墊或稻草等保溫層，直至低溫天氣結(jié)束后撤除。二是在田間設(shè)置夾風(fēng)障礙地帶，例如可以在瓜田外側(cè)約5-10m 處種植一圈玉米等抗倒伏作物，減弱地面強(qiáng)冷氣流的風(fēng)速，避免夜間散熱過(guò)多使田間結(jié)霜。三是霜期來(lái)臨前需要做好田間排水工作，灌溝施水的瓜田應(yīng)改為淋澆施水，施水時(shí)間由正午或下午改為晴夜微風(fēng)天氣。同時(shí)在施水時(shí)還需要做好中耕松土，并在瓜田點(diǎn)燃秸稈、稻殼或樹(shù)葉等可燃物進(jìn)行田間熏煙，以避免土壤熱量過(guò)度流失。

3.移植定栽期的氣象災(zāi)害預(yù)防

3.1 移植定栽期的適宜氣候條件

葫蘆科西瓜屬植物的共性特點(diǎn)是“喜溫不耐寒”，對(duì)低溫天氣幾乎不具備任何抗性。經(jīng)過(guò)大量的種植試驗(yàn)表明，西瓜移植定定栽的適宜溫度條件約為24℃-32℃，其中部分雜交改良的低溫坐果品種可以確保在18℃的自然環(huán)境條件下仍然保持正常生長(zhǎng)。相比之下西瓜作物的高溫耐性則表現(xiàn)優(yōu)異，即使溫度到達(dá)40℃以上，仍然保證一定的同化效能，僅僅會(huì)影響果實(shí)成熟的甜度。從農(nóng)業(yè)性狀上來(lái)看，西瓜屬于短日照作物，光飽和點(diǎn)為8*104勒克斯，光補(bǔ)償點(diǎn)為4*103勒克斯。當(dāng)太陽(yáng)光直照強(qiáng)度低于該水平時(shí)，由于不滿足西瓜藤蔓的呼吸強(qiáng)度，有機(jī)物的形成與消耗相當(dāng)，此時(shí)西瓜苗表現(xiàn)為生長(zhǎng)發(fā)育停止。

3.2 氣象災(zāi)害類(lèi)型及影響

西瓜移植定栽時(shí)間多為晚春時(shí)分，此時(shí)保定市容易出現(xiàn)的氣象災(zāi)害為連續(xù)陰雨、弱光照。當(dāng)太陽(yáng)光直照強(qiáng)度低于光飽和度水平時(shí)，光合作用發(fā)育干物質(zhì)組織的速率會(huì)隨著光照強(qiáng)度降低而降低。而當(dāng)直照強(qiáng)度低于補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，由于不滿足西瓜藤蔓的呼吸強(qiáng)度，有機(jī)物的形成與消耗相當(dāng)，此時(shí)西瓜苗也表現(xiàn)為生長(zhǎng)發(fā)育停止。

3.3 預(yù)防對(duì)策分析

一是將已失去生長(zhǎng)點(diǎn)的移栽幼苗重新在棚內(nèi)苗圃定植栽培，對(duì)于葉齡大于5 片的西瓜植株來(lái)說(shuō)，失去生長(zhǎng)點(diǎn)并不意味著西瓜秧苗枯死，當(dāng)外部環(huán)境條件逐漸恢復(fù)時(shí)，這些定植栽培的幼苗仍然可以從葉腋部位發(fā)育抽分出新的幼芽。所以若是失去生長(zhǎng)點(diǎn)的西瓜幼苗并未發(fā)現(xiàn)明顯病害部位，就可以選擇將其定植在大棚環(huán)境進(jìn)行精心養(yǎng)護(hù)，直至其萌生新的生長(zhǎng)點(diǎn)為止。二是采取精細(xì)化農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)，提高棚內(nèi)的溫度并補(bǔ)充光照強(qiáng)度。例如大棚西瓜和露天西瓜都可以通過(guò)架設(shè)反光膜或在西瓜根莖以下部位鋪設(shè)透光薄膜的方法來(lái)提高光照利用效果。也可以選擇夜間在瓜田開(kāi)啟農(nóng)業(yè)補(bǔ)光燈，增加西瓜植株生長(zhǎng)所需要的660nm 紅光強(qiáng)度。這樣的方法培育出的西瓜產(chǎn)品通常產(chǎn)量與質(zhì)量不會(huì)受到太大影響，僅僅花期會(huì)推遲10-15 天。

4.伸蔓期的氣象災(zāi)害預(yù)防

4.1 伸蔓期的適宜氣候條件

當(dāng)西瓜進(jìn)入伸蔓期，白天的溫度條件則應(yīng)當(dāng)適當(dāng)上調(diào)至29℃-32℃之間，夜間至少要保證15℃以上，土壤濕度不高于70%，施水時(shí)間視西瓜果實(shí)發(fā)育速度而定。每穴施水應(yīng)控制在650-700ml，每3-4 天施水一次。需要保證充足的日照量。只有光照條件充足，西瓜植株才會(huì)保證葉柄粗短、葉片厚實(shí)、葉色綠密等優(yōu)良形狀特點(diǎn)。而光照條件不足時(shí)，西瓜苗就會(huì)出現(xiàn)葉柄過(guò)度發(fā)育、葉型狹長(zhǎng)、藤莖不均、葉薄綠淡等生長(zhǎng)問(wèn)題，使西瓜植株體弱感病。

4.2 伸蔓期的主要災(zāi)害類(lèi)型即影響

伸蔓期約在3 月下旬至4 月中旬，氣溫開(kāi)始逐漸回升，平均降雨量約為67.9-68.4mm，因此主要災(zāi)害類(lèi)型為連續(xù)陰雨、高溫悶濕，導(dǎo)致瓜苗易感侵染性病害。

4.3 預(yù)防對(duì)策分析

陰雨弱光天氣來(lái)臨前，還需要做好西瓜農(nóng)業(yè)病害的防治工作。像“葉斑病”等常見(jiàn)農(nóng)業(yè)病害，大多都是由真菌侵害引起的，不僅感病植株的生長(zhǎng)發(fā)育會(huì)受到嚴(yán)重抑制影響，且傳播速度極快，因此需要應(yīng)用噴施、涂灑防治藥劑的方法，來(lái)滅殺土壤中的有害菌種。以葉斑病的防治為例，首先是播種前的包衣處理，可以將種子用10%磷酸三鈉藥液浸洗約15min 后，在65℃條件恒溫干熱處理種子，避免種子攜帶的有害菌在土壤繁殖生長(zhǎng)。接著從西瓜植株發(fā)育出側(cè)蔓組織開(kāi)始，用3%的啶蟲(chóng)脒乳油1500 倍液與10%的吡蟲(chóng)啉可濕性粉劑1000倍液混合制成噴霧，每7-15天噴灑一次預(yù)防發(fā)病。若在陰雨季節(jié)已發(fā)現(xiàn)感染葉斑病的植株，則應(yīng)當(dāng)將2%氨基寡糖素與32%核苷溴嗎啉胍混合制配成藥液，將感病植株的葉片連同病枝一起剝除后，在剩余葉片部位進(jìn)行涂灑。

5.開(kāi)花授粉期的氣象災(zāi)害預(yù)防

5.1 開(kāi)花授粉期的適宜氣候條件

花芽期至膨果期土壤濕度不高于75%，但若空氣濕度適當(dāng)增大會(huì)利于花粉萌發(fā)與花柱授粉。根據(jù)以往試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，在西瓜的適宜溫度范圍以?xún)?nèi)，白天每提升1℃，花粉發(fā)芽率會(huì)提高7.26-8.14%左右；而夜間每提升1℃水平，西瓜花芽開(kāi)花膨脹時(shí)間則會(huì)提前30-45 分鐘。需水量也會(huì)明顯增加。根據(jù)以往種植試驗(yàn)的測(cè)定，西瓜生長(zhǎng)過(guò)程中光合作用中每消耗700g 水分，會(huì)生長(zhǎng)出1g 干物質(zhì)組織；單株西瓜藤蔓從幼苗期至果實(shí)采收的完整發(fā)育階段，生長(zhǎng)需水量共計(jì)200-260L；每種植1.5 畝西瓜作物，共計(jì)消耗灌溉用水約為200t。所以西瓜的種植特性為“耐旱”，而并非“喜旱”，需要“單次少澆，常澆常排”，既要注意及時(shí)為西瓜藤蔓補(bǔ)水，又要避免土壤濕度過(guò)高。坐瓜節(jié)位開(kāi)始分化生長(zhǎng)出雌花花蕊時(shí)，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)控制調(diào)高施水頻率，改為每3-4 天澆水一次，每穴施水量不應(yīng)小于600ml。此時(shí)若是不及時(shí)補(bǔ)充土壤水分，容易導(dǎo)致花器生長(zhǎng)發(fā)育不完全，出現(xiàn)雌花子房瘦弱的問(wèn)題，導(dǎo)致坐瓜果實(shí)扁圓狀瘦弱發(fā)育。坐瓜后每穴施水應(yīng)控制在650-700ml，每3-4 天施水一次。當(dāng)果實(shí)發(fā)育至直徑≥15cm 開(kāi)始，單次施水量維持不變，頻率改為每1-2 天澆水1 次。避免供水不均勻使果肉干質(zhì)發(fā)育速度不一，出現(xiàn)裂瓜問(wèn)題。

5.2 主要災(zāi)害類(lèi)型及影響

保定市清苑縣西瓜種植園的開(kāi)花授粉期為4 月中下旬至5 月中旬，此時(shí)最容易出現(xiàn)的氣候?yàn)?zāi)害為高溫干旱、強(qiáng)光照。

5.3 預(yù)防對(duì)策分析

高溫干旱天氣下由于土壤墑情較低，水分流失速度極快，所以此時(shí)可以改用“灌沿溝”的方式施水，也就是人工開(kāi)設(shè)間歇波浪涌狀的田畦，在較低的溝沿處用水管放水直至到達(dá)一定高度，然后讓水分自然下滲，以保證土壤濕度不會(huì)低至西瓜停止發(fā)育水平。在進(jìn)行灌溉施水時(shí)需要注意：一是施水時(shí)機(jī)，在每天氣溫最低時(shí)施水可以最大程度提高土壤水分駐留時(shí)間，確保西瓜生長(zhǎng)可以吸收足量水分。二是灌溉水質(zhì)，澆灌西瓜的農(nóng)業(yè)用水可以從周邊自然水體取水，但應(yīng)確保水質(zhì)清澈、無(wú)異物無(wú)污染，水源地不能為死水。三是灌溉方法，不能在土壤干旱時(shí)突然加大施水量，避免坐果期出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題。而是要少澆頻澆，循循漸進(jìn)地改善土壤墑情。四是水量控制，不能滿溝滿畦地施水，避免西瓜秧苗的藤莖與根系長(zhǎng)期浸泡腐爛，同時(shí)控制灌水點(diǎn)距離瓜根土壤至少達(dá)到15-25cm，避免西瓜根系被沖刷裸露。

6.成熟采收期的氣象災(zāi)害預(yù)防

6.1 成熟采收期的適宜氣象條件

需要在種植過(guò)程中控制晝夜溫差來(lái)刺激土壤中有益菌群落生長(zhǎng)，使西瓜藤蔓的莖葉生長(zhǎng)更加健壯，這樣果實(shí)的含糖量就可以得到明顯提升。視西瓜的品種不同，夜間溫度通常控制在20℃-26℃。西瓜采收期前后，為了確保西瓜結(jié)實(shí)后的糖分積累，需要從采收期前5-7 天開(kāi)始停止灌溉施水，避免西瓜品種質(zhì)量受到影響。

6.2 氣候?yàn)?zāi)害類(lèi)型及影響

西瓜采收期通常在5 月中下旬至6 月下旬，此時(shí)氣溫進(jìn)一步升高，容易出現(xiàn)的氣候?yàn)?zāi)害問(wèn)題為高溫酷暑、冰雹。當(dāng)光照強(qiáng)度超過(guò)8*104時(shí)，不僅西瓜的光合作用速率不會(huì)進(jìn)一步提升，還容易導(dǎo)致西瓜植株出現(xiàn)“日灼病”。該病害主要出現(xiàn)在西瓜結(jié)實(shí)發(fā)育的后期，此時(shí)西瓜藤蔓的葉片發(fā)育開(kāi)始逐漸衰落，暴露在外的西瓜果實(shí)極容易在強(qiáng)光照射、空氣高溫的影響下，導(dǎo)致果實(shí)內(nèi)部的水分蒸發(fā)速度加快，進(jìn)而導(dǎo)致西瓜果皮、果肉部位的組織細(xì)胞出現(xiàn)蛋白質(zhì)變性，使西瓜果實(shí)活細(xì)胞的葉綠素、分解酶等生長(zhǎng)機(jī)理物質(zhì)遭受破壞。

6.3 預(yù)防對(duì)策分析

一是在灌溉時(shí)摻入適量的過(guò)磷酸鈣與硫酸鉀肥料，同時(shí)還要在西瓜葉片部位涂施葉肥素，以提高西瓜苗的抗旱抗病能力。二是合理采取遮光庇蔭措施，如大棚西瓜在高溫強(qiáng)日照天氣可以張拉遮光網(wǎng)，露天種植的西瓜則需要在坐瓜位置與根系處鋪上一層干稻草、遮光膜等輕質(zhì)物，避免西瓜受到過(guò)度照射而灼傷。

而冰雹災(zāi)害的防治，則應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)預(yù)警，冰雹來(lái)臨前及時(shí)做好采收工作。若種植規(guī)模較大來(lái)不及短期一次采收的，需要對(duì)露地西瓜提前架設(shè)0.6-0.8mm 的防雹網(wǎng)，或遮罩棉被抵御冰雹，將受災(zāi)程度控制在最小規(guī)模，雹災(zāi)過(guò)后及時(shí)移除防冰雹器材，保障露地光照。冰雹來(lái)臨后需要及時(shí)清點(diǎn)瓜園受損情況，整理修剪瓜蔓，將已開(kāi)裂的西瓜連同殘傷枝蔓一同剪下后疏除瓜田。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)前多數(shù)人工栽培的西瓜品種，在生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)自然災(zāi)害的抵御能力較弱，經(jīng)常會(huì)因低溫、失水等不良環(huán)境因素導(dǎo)致生殖紊亂或生長(zhǎng)受到抑制，使西瓜成熟的果實(shí)產(chǎn)量、質(zhì)量受到極大影響。因此需要結(jié)合種植地區(qū)的氣候條件，合理調(diào)控西瓜生長(zhǎng)的溫度、濕度與光照條件，應(yīng)用科學(xué)栽培技術(shù)，建立合理完善的災(zāi)害預(yù)防機(jī)制，這樣才能確保種植出口感甘甜、果實(shí)飽滿、個(gè)體健碩的高質(zhì)量西瓜農(nóng)產(chǎn)品。