徐萬豪
(周寧縣氣象局,福建 周寧 355400)
截至2021年,周寧縣馬鈴薯種植面積高達1.3×104hm2,年生產總值高達8×107元。周寧高山馬鈴薯作為全國名特優新產品和國家地理標志農產品,素來享有“高山明珠”的美譽,再加上口感佳、黏性強、品質好,得到了社會大眾的青睞,在提升當地農民經濟收入水平方面具有積極作用。分析周寧縣馬鈴薯種植氣候條件和高產種植技術,在確保優質高產馬鈴薯形成的同時,還能推動當地農業持續健康發展。
馬鈴薯的原產地是南美洲安第斯山高山區,該區域的年平均氣溫5.0℃~10.0℃,最高平均氣溫21.0℃。周寧縣氣候條件比較接近馬鈴薯原產地[1]。由于馬鈴薯栽培過程中經過多年的人工選擇,衍生出了早、中和晚熟期3種不同的品種可適宜不同氣候條件[2]。從生物學角度出發,馬鈴薯植株和塊莖對環境條件的要求較高,馬鈴薯喜歡冷涼環境,抵抗高溫天氣的能力較弱,因此要求全生育期內的晝夜溫差在15.0℃~21.0℃;塊莖萌發過程中的最低氣溫控制在4.0℃~5.0℃,若是日平均氣溫在12.0℃~18.0℃則會加塊芽和根的生長發育速度,還有利于健壯芽和根的形成,這也是萌芽期的最適宜溫度范圍;馬鈴薯莖葉生長過程中最低氣溫7.0℃,若是日平均氣溫>24.0℃,會造成馬鈴薯呼吸作用加強,光合效率降低,日平均氣溫>29.0℃,則會造成植株停止生長發育,匍匐在地面上的莖很難結薯,甚至從地面伸出后變為地上莖[3]。塊莖形成膨大期內的適宜溫度范圍在14.0℃~22.0℃,日平均氣溫>25.0℃則會造成生長發育停止,若平均氣溫不足-1.0℃,則會造成地上部分遭受凍害,若日平均氣溫在-4.0℃以下,則會造成塊莖遭受凍害,芽眼死亡。較大的晝夜溫差和偏低的夜間溫度有利于莖葉有機物的制造,并通過莖稈中的疏導組織篩管向塊莖中運送,反之,則會停止有機物的輸送,這將會影響馬鈴薯產量和品質[4]。
周寧縣全縣年平均氣溫為16℃,縣城年平均氣溫為14.6℃。7 月氣溫最高,平均為24.0℃,1 月氣溫最低,平均為5.0℃,年極端最高氣溫為34.5℃,出現在1967 年7 月17 日;年極端最低氣溫為-8.9℃,出現在1983 年12 月31 日。對處于苗期的馬鈴薯來說,可以忍受0℃左右的低溫天氣,在持續時間較短的情況下幾乎不會影響馬鈴薯的正常生長發育;若是日平均氣溫為0℃~-1.0℃的低溫天氣持續時間較長,則會使馬鈴薯遭受冷害,若是日平均氣溫不足-2.0℃,則會造成幼苗遭受凍害,此時需做好防寒防凍措施。3 月的平均氣溫為16.0℃左右,這給馬鈴薯莖葉生長提供了有利條件,晴好天氣下的平均氣溫>20.0℃,且還能在一定程度上促進莖葉生長發育速度;每年4 月—5 月的平均氣溫>25.0℃,最低氣溫在13.0℃~15.0℃,有利于塊莖膨大和養分積累。
馬鈴薯生長發育中對水分需求較大,不同生長對水分的需求有一定差異。在發育期內依靠薯塊內貯存的水分可以正常生長,芽條上的根系從土壤吸收適當水分后方能正常出苗。該過程要求土壤始終保持濕潤狀態,這對根系的生長較為有利。幼苗期的馬鈴薯植株較小,對水分需求量不多,此時的需水量將近是全生育期耗水量的10.0%~15.0%,應確保該階段土壤水分田間最大持水量的50%左右,可促進根系伸入到土壤深層處,有利于莖葉健康生長,并縮短進入結薯期時間;在馬鈴薯發棵期內,為了確保莖葉快速生長,應保證前期土壤水分是田間最大持水量的75%~80%;后期土壤水分是田間最大持水量的60%,適當降低土壤水分可對莖葉生長進行控制,對于薯塊膨大有促進作用。在結薯期,馬鈴薯塊莖將會快速膨大,除了要求土壤疏松透氣,還要確保土壤水分充足和均勻,并能持續供應;應保證結薯期內的土壤水分是田間最大持水量的80%~85%,而收獲期內的土壤水分是田間最大持水量的50%~60%即可,對于地上部分營養物質輸送到塊莖處較為有利,馬鈴薯生長中后期,降水日數過多、相對濕度過大和氣溫適宜,將會造成馬鈴薯晚疫病的滋生和蔓延。
周寧縣年降水量在1 274.3~2 924.7 mm,年降水日數在192 d 左右,其中1 月—5 月上旬的降水量在506 mm 左右,基本可以滿足馬鈴薯生長發育需求;而每年冬季則因北方大陸冷氣團影響,使得氣溫驟降,降水量偏少,且每月的降水量在73.0 mm 左右,這基本可以滿足馬鈴薯發芽、出苗和苗期生長對水分需求;每年3月—4月的降水量在300 mm左右,這對于塊莖形成和膨大較為有利;每年5 月上旬是周寧縣馬鈴薯生長發育后期,該階段的降水量在70 mm 左右,再加上該時期馬鈴薯對水分需求較少,偏多的降水量很容易導致田內出現積水,因此應將開溝排水工作做好。
馬鈴薯是喜光性植物,馬鈴薯受光照的影響程度要小于溫度條件。在光照強度增加時,可促進葉片光合作用的開展,縮短形成塊莖時間,對于塊莖產量和干物質含量的提升較為有利,若是馬鈴薯生長發育中長期處于強光照條件下,則會造成后期植株早衰。馬鈴薯植株生長和塊莖形成期內受日照時數的影響較大,若馬鈴薯種植區內的每天日照時數不足4 h,則會對馬鈴薯正常開花產生影響;若持續很長一段時間的光照時數不足,則會造成莖葉蔓延,降低植株自身的抗病能力;若每天的日照時數在4~6 h,則基本可以滿足馬鈴薯的正常生長發育過程;若是每天的日照時數在6~8 h,則會使塊莖形成的時間縮短,提升馬鈴薯同化作用,有利于高產馬鈴薯的形成;若是每天的日照時數超過8 h,則可以促進植株莖葉生長,延長塊莖形成時間,影響馬鈴薯增產。
周寧縣年平均日照時數為1 714.7 h,最高年日照時數為2 258.6 h,最低年日照時數為1 338.7 h,全年以7 月日照時數最高,為222.1 h,2 月最少,只有93.5 h,上半年日照時數比下半年略少。由此不難看出,周寧縣有充足的日照時數,基本可以滿足馬鈴薯生長發育中對日照條件的需求。
周寧縣大部分的暴雨天氣出現在夏季,而連陰雨天氣在春和秋兩季最為常見。若是連續性暴雨或陰雨天氣出現在馬鈴薯生長發育過程中,將會影響馬鈴薯正常生長發育。馬鈴薯田塊內有積水出現,將會造成癌腫病和其他病蟲害的滋生蔓延,對馬鈴薯的危害較大;若是連續性暴雨或陰雨天氣結束后遇到晴好天氣,將會導致溫度上升,在高溫高濕的環境下為馬鈴薯晚疫病、黑脛病和青枯病等的滋生蔓延提供有利條件。降雨天氣還會腐爛馬鈴薯塊莖,對于以后的收獲和貯藏極為不利,降低了馬鈴薯產量和品質。
近年來,因全球氣候變暖不斷加劇,周寧縣高溫干旱災害頻繁出現,這是較為常見的農業氣象災害之一,嚴重影響著馬鈴薯正常生長發育。雖然馬鈴薯自身具有較強的耐旱性,但是全生育期內對水分需求仍舊較大。周寧縣春季和夏季出現干旱災害的頻率較高,春旱會影響馬鈴薯的正常生長發育,若是干旱災害出現在夏季,此時周寧縣溫度較高,加快了空氣蒸發速率,極易引發高溫干旱,由于該階段是馬鈴薯需水關鍵期,持續性的高溫天氣,會造成土壤墑情下降,阻礙了馬鈴薯正常生長。若是高溫干旱出現在結薯期內,則會造成塊莖生長速度停止,降低了其產量和品質。
若是氣溫下降到-1.5℃,則會使馬鈴薯遭受凍害,當氣溫下降到-3.0℃,則會造成馬鈴薯植株被凍死,甚至是絕收。實際上,周寧縣出現低溫凍害的頻率較低,一旦出現凍害,則會造成馬鈴薯部分莖葉枯萎,甚至是整株枯死。若是氣溫出現回升,之前已經受凍植株,將會重新萌發側芽,進而長出新苗,從而會延緩整個生育期時間,影響馬鈴薯產量。
為了將各種氣象災害對馬鈴薯種植的影響降到最低,需采取科學有效的方法盡快完善氣象監測預警和信息發布平臺。實時監測馬鈴薯生長期內種植基地的小氣候變化情況,并充分利用微信、微博、抖音、電子顯示屏、電視和手機短信等平臺,在第一時間內發布氣象災害預警信息,使廣大馬鈴薯種植戶有充足的時間進行準備,降低災害性天氣危害。
結合歷年馬鈴薯平均播種期,提前前1 周發布馬鈴薯播種期氣象服務專報,可以選擇在每周一發布包含播種進度、前期天氣實況及影響、未來一周天氣變化及影響和生產建議內容的馬鈴薯播種期向服務專報。具體包括有:(1)播種進度:簡要說明當前馬鈴薯播種情況,包括有播種面積和比例;(2)前期天氣實況及影響:前一周天氣情況,將重點放在溫度、降水及對播種可能產生的影響;(3)未來一周天氣變化及其影響:根據歷史一周氣溫、降水和大風變化情況,詳細描述未來一周各種氣象要素變化,并分析這些氣象要素可能對地溫和土壤含水量的影響,在此基礎上判斷未來天氣對于馬鈴薯播種是否有利;(4)生產建議:將現有農業生產情況和未來氣象變化進行結合,根據實際情況提出未來一周播種馬鈴薯注意事項和對應措施。氣象部門通過與農業部門間的溝通交流,獲取計劃和實時播種面積,通過與水利局的溝通來了解灌溉狀況。對土地墑情密切關注,針對各種氣象要素對土壤墑情可能造成的影響進行分析評估。另外,還要根據產品實際需求,通過對比當年、上年和常年數據信息,使用科學有效的方法制定出適宜馬鈴薯播期的氣象服務專報,增強其精細化水平。
3.3.1 暴雨和連陰雨
因暴雨和連陰雨天氣對馬鈴薯生長發育的影響較大,需要周寧縣氣象部門充分利用現代化觀測儀器設備來監測暴雨和連陰雨天氣,并提前將預報預警服務工作做好;在暴雨和連陰雨天氣還沒有出現前,需要借助于新媒體和傳統媒體平臺及時向農民發送預報預警服務信息,確保農戶提前做好澇災防御;降水天氣結束后,需做好排水松土工作,防止田塊內出現積水,同時還要做好科學追肥工作,將病蟲害防治工作做好,最大限度地避免或者降低暴雨和連陰雨天氣對馬鈴薯的危害。
3.3.2 高溫干旱
對于高溫干旱災害,農戶可優先選用新型的節水灌溉技術,如滴灌和噴灌等,以更好地滿足馬鈴薯生長發育中對水分條件的需求,進而緩解干旱用水緊張問題。另外,還要對當地天氣變化情況進行實時監測,選擇有利的天氣時機開展人工增雨作用,減少干旱對馬鈴薯生長發育的危害。
3.3.3 凍害
周寧縣氣象部門需對凍害預報和應用不斷進行強化,為馬鈴薯凍害防御提供科學指導。在低溫凍害天氣還沒有到來前,農氣部門應對農民加強指導,將馬鈴薯田間管理工作做好,通過覆蓋塑料薄膜和釋放人造煙霧等方式來增加田內溫度,以降低凍害對馬鈴薯危害。還要組織當地農民對加固棚架,做好設施大棚保溫工作。
綜上所述,周寧縣境內氣候條件比較適宜馬鈴薯種植,因全球氣候變暖現象不斷加劇,使得境內暴雨、高溫干旱和低溫凍害等災害性天氣頻繁出現,對馬鈴薯生產的危害較大。周寧縣氣象部門需積極采取相關措施防御氣象災害,為馬鈴薯生產創造有力的氣候環境,保證馬鈴薯產量,增強農民經濟收入水平。