2021-4-9 | 有機農業發展論文
本文作者: 李密 鄭良臣 孫云國 單位:山東省淄博市博山區氣象局 山東省淄博市博山區農業綜合開發辦公室
氣象條件對有機農作物生長發育的影響
溫度溫度是影響有機農作物生長發育的主要因素之一[1]。博山區氣溫地理分布較為復雜,隨著南高北低、西高東低的地形變化,氣溫呈現著北高南低、東高西低的分布規律。從《淄博市博山區農業氣候資源及區劃》[2]和近幾年區域自動氣象站資料(表1)可知,博山區年平均氣溫為13.2℃,平均最高18.2℃,平均最低7.9℃,平均氣溫日較差10.3℃。氣溫日較差春秋較大,盛夏及冬季較小。板栗、桔梗、“黑五類”等生長季節為3~11月,在此期間,博山區平均氣溫日較差10.5℃。晝夜溫差較大,白天促進作物光合作用干物質積累,夜間減少高溫呼吸消耗,對生育非常有利。山區氣溫垂直遞減率冬小夏大,春秋次之。在400~600m高度層中,一年四季都有相對逆溫,夏季氣候涼爽,適宜越夏蔬菜等喜涼作物生長,也不易形成獼猴桃、茶葉等高溫熱害;冬季“暖帶效應”為茶樹、金銀花等安全越冬創造了良好氣候條件。
博山區無霜期的垂直遞減率呈現高層最大、低層次之、中層最小的分布規律,也證明了山區“暖帶效應”的具體存在[3]。水分由于博山區西部山脈為南北走向,垂直于盛行風向;南部山脈為東西走向,平行于盛行風向,受地形動力作用,西部降水多于東部,呈現西多東少、南多北少的分布規律。降水量年際變化幅度較大,最多年降水量為1147.2mm(2005年),最少為44mm(1989年),相差705.0mm。博山區1~12月平均降水量分別為7.9、11.7、18.4、33.9、51.5、97.4、18、160.7、71.2、44.7、21.1和10.6mm,可見,降水量季節分配基本與氣溫同步變化。這種水熱同季變化特點為有機作物生長提供了有利條件。夏季降水占全年的63.4%,且降水強度較大,春、秋、冬季較少,表現出典型的季風氣候特點,也給春、秋季生產造成一定困難。因此,果園選址應靠近塘壩、淄河等水源,并修建完備的排、灌設施。光照據研究,農作物產量的形成有90%~95%來自光合作用,而從土壤中直接吸收的物質(氮、磷、鉀等)僅占5%~10%。
博山區最少年日照2069.9h(1992年),最多年日照2771.2h(1979年),年平均日照時數合計2424.7h,日照百分率55%,屬北方長日照地區。主要有機農作物生長期(3~10月)內,各月日照時數都在200.0h以上,完全能滿足其生長發育與開花結果的需要。博山區年日照時數地理分布總體上呈西北部和東南部高、大部地區適中的趨勢。可利用日照時數空間分析模型[4],計算不同海拔高度各地點的日照時數:Sa=-5235.188+0.227h+176.598φ+10.517λR=0.716373439,F=4.91式中,Sa為年日照時數,h為海拔高度,φ為緯度,λ為經度。獼猴桃生長發育對光照條件的要求隨著樹齡不同而異。幼苗期喜陰涼,成年植株要求光照充足,喜通風透光,但開花結果期怕強光暴曬,易造成“日灼”果和葉片焦枯。因此,獼猴桃大面積種植區應為溫和半濕潤的源泉鎮河谷階地及山前階地,接近其自然分布狀態。茶樹擴大種植區為魯山北麓的溫涼濕潤區域,符合其喜弱光、耐陰習性。考慮板栗喜光較耐旱,其規劃區為海拔在700m以下、避開寒風口的丘陵地帶。
“十二五”有機農業區規劃布局
根據對博山區溫度、水分、光照分析和前期種植等地理分布,提出了“十二五”有機農業區規劃布局。規劃種植區內,森林植被好,空氣濕度較高,土壤多砂壤土,有機質含量豐富,多為微酸性(pH為5.5~6.7),生物防治病蟲害,遠離化肥農藥,所產桔梗、獼猴桃、茶葉等有機農產品品質獨特、質量上乘。
有機農作物生長過程中的氣象災害影響及其防御對策
通過實地調查和資料分析,規劃種植區地形復雜,氣候多樣,有機作物生長過程中常遇到凍害、霜凍、大風、高溫熱害、冰雹等多種氣象災害,影響產品的產量和品質[5-7]。凍害因地勢落差大,下墊面復雜,積雪融化時間較長,局部最低氣溫甚至達到-20℃以下(極端最低地面溫度-27.7℃,最大凍土深度44cm),易造成作物凍害。小獼猴桃采取全株地下覆蓋法;不易臥倒的大植株,可用秸稈、雜草、塑料薄膜等裹纏防寒;茶樹可構架溫室大棚越冬。霜凍早春氣溫回升至10℃左右時為萌芽展葉期,若遇“倒春寒”,會造成獼猴桃抽生,結果枝少,或茶葉出現“麻點”,直接影響產量和品質。為防霜凍,必須采取塑料薄膜覆蓋,或搭設風障、地面熏煙等方式改善小氣候條件,滿足其生長生理學要求。大風果樹易受強風危害。早春大風會導致新梢折斷、嫩葉受損,風大也會造成氣溫降低,幼苗及嫩葉易萎蔫,甚至枯死;秋季風大會造成果實擦傷。
博山大風日數較多,果園選址應避開風口,或在風口設置防風林帶。高溫熱害當日最高氣溫≥35℃時,茶樹生長會受到抑制,稱為“茶樹熱害”。同樣,當日最高氣溫≥35℃時,獼猴桃也易發生“高溫日灼”;≥38℃時,葉片易凋萎,甚至枯焦,果實“日灼”嚴重。博山極端最高氣溫為38.5℃(1997年6月23日),氣溫≥35℃的天數不多,但種植區多為山坳向陽坡,熱量聚集較多,因此,高溫季節應采取灌溉、人工噴霧或架設遮陽網適度遮蔭來降低溫度提高濕度,避免高溫災害。冰雹博山區主要有東、西2條冰雹路徑:①東路,淄河鎮經黑風口進入源泉的北部、中部一帶消失,該路冰雹幾乎為2年一遇,冰雹次數多、災情較重;②西路,由磁村鎮進入域城、石馬、盆泉一帶消失,該路冰雹為2~3年一遇,災情較輕。因此,果園選址應避開雹打線的地塊。
結語
博山受季風影響,雨熱同季,光、熱、水配合較好,農業氣候資源的有效性較高,土壤、水質優良,植被完整,這些都是發展有機農業區的有力條件。但降水變率大,不同程度地限制了光、熱資源的有效利用,應加快小型水利設施建設,使暴雨洪水資源化,實現適時澆灌,“向陽光和立體氣候要產量和品質”。光、熱、水充沛的有機農作物生長季節內,氣象災害較頻繁,一定程度影響了氣候條件的有效利用,應加快設施有機農業建設,提高農業效益。