洛阳市油用牡丹种植气候适应性分析及区划研究

2023-07-17朱学玲

种子科技 2023年8期

摘要：为了探究油用牡丹种植气候适应性，对洛阳市种植区域进行合理布局，结合洛阳市及周围台站气象资料，選取气候、海拔、灌浆期资料作为气候适宜区划指标，在1∶25万地理信息数据的基础上，通过GIS软件绘制油用牡丹不适宜种植区、次适宜种植区和适宜种植区。结果表明，洛阳市油用牡丹不适宜区分布在洛阳市中东部、偃师市大部、新安县东南部、孟津县东部、洛河两边的宜阳县和洛宁县部分地区以及海拔超过1 500 m的深山区；次适宜种植区分布在孟津县西北、伊川县东部、宜阳县和新安县部分地区；适宜种植区分布在栾川县东北部、汝阳县和宜阳县南部、洛宁县大部、嵩县南部、新安县西北部地区。

关键词：洛阳市；油用牡丹；气候适应性

文章编号：1005-2690（2023）08-0038-03 中国图书分类号：S162.2；S565.9 文献标志码：B

基金项目：河南省气象局科技攻关项目“不同海拔高度牡丹籽油品质与气象要素的相关性研究”（Z201622）；河南省气象局科技攻关项目“洛阳牡丹花期预报模型研究”（KM201828）；洛阳市气象局科技攻关项目“牡丹生长适宜性气象指标研究”（LQ201902）。

作者简介：朱学玲（1964—），女，汉族，河南洛宁人，本科，高级工程师，研究方向为农业气象服务与研究。

牡丹原产于我国西部秦岭和大巴山一带，属于芍药科芍药属植物，为多年生落叶小灌木，是我国药用和特色花卉植物，观赏性较强，具有较高的食用价值和药用价值。牡丹种子加工之后可制成新型高档食用油，被人们称之为“东方橄榄油”，受到消费者的广泛关注[1-3]。

在所有的牡丹品种中，油用牡丹的出油率最高，紫斑和丹凤是油用牡丹的主要品种。紫斑牡丹属于寒冷干燥生态型，具有较强的抗逆性，适宜在干旱和低温气候条件下生长；丹凤牡丹与之相反[4]。当前，国内对油用牡丹的研究以种植技术、管理技术、新品种培育为主，针对油用牡丹生长气候条件及种植区划的相关研究较少。洛阳市缺少对油用牡丹气候适宜性和区划的相关研究，对种植油用牡丹的气候可行性缺乏科学论证[5]。

分析油用牡丹种植区气象特点，确定气象指标，在GIS的基础上，综合考虑洛阳市自然地理条件、气候条件、油用牡丹生理生态习性及牡丹籽油各组分含量、科学划分种植区域，可以为当地油用牡丹种植大户和政府部门提供决策支撑，推动洛阳市油用牡丹产业健康可持续发展。

1 研究资料和方法

1.1 资料与处理

在研究油用牡丹种植区划的过程中，需结合洛阳气候、土壤等数据，分析影响种植牡丹的因素，根据地理信息系统的加工和处理功能综合评价牡丹种植适宜性。将国家基础地理信息中心提供的河南省1∶25万基础地理背景数据作为区划中的地理信息资料，在GIS技术的基础上转化1∶25万等高线数据，使其成为数字地形模型，定量研究数字地形分类技术。气象数据来自洛阳市气象局9县（市）的地面观测气象资料，选择克里金空间插值方法开展空间统计，得到对应气象要素的空间分布图[6]。

1.2 区划方法

综合考虑洛阳市自然地理条件、气候条件、油用牡丹生理生态习性及牡丹籽油各组分含量、当地的种植基础等因素，共划分为3个种植区域[7]。结合层次分析法对各个因子的权重进行评价。在ArcGIS软件平台上，根据适宜评价指数叠加气象数据、海拔数据空间分布图生成适宜指数分布图，根据区划分解标准分类指数分布图获取洛阳市油用牡丹种植区划图。

2 结果与分析

2.1 洛阳市油用牡丹生长与气候条件的关系

2.1.1 温度条件

温度是影响油用牡丹生长的主要因素之一，油用牡丹喜温凉、干燥、阳光充足的环境，适宜在年平均气温为16～18 ℃的地区生长。冬季气温高低会对油用牡丹休眠芽的萌动和能否打破花原基的休眠产生影响。油用牡丹具有耐寒性，只要冬季气温不过高，就不会对开花产生太大影响[8]。不同油用牡丹品系的起源存在一定差异，造成各品系和品种生态习性不同。每年2月洛阳市气温开始上升，当日平均气温稳定在4 ℃时，油用牡丹鳞芽开始萌动膨大，叶尖逐渐露出，出现花蕾；当日平均气温在6 ℃以上，油用牡丹抽出花茎，长出叶子。每年3月下旬至4月中下旬，若平均气温在16～20 ℃时，不同品种油用牡丹陆续开花。冬季最低气温高于-25 ℃，油用牡丹即可安全过冬，高温天气会在一定程度上抑制油用牡丹生长；夏季日平均气温超过28 ℃，会造成油用牡丹生殖器官发育不良，抑制光合作用，使生育期提前，降低结实率，不利于油用牡丹优质高产[9]。有效积温是影响油用牡丹花期的重要因素之一，不同油用牡丹品种对有效积温的需求有很大差异。

2.1.2 降水条件

油用牡丹是一种多年生的小灌木，生长期对水分需求不大，适宜种植在排水良好、疏松、深厚且肥沃的中性沙壤土中。油用牡丹苗期需要有一定的水分供应，否则会生长不良，严重时会停止生长。油用牡丹为肉质根，根内有大量水分，致使其耐旱怕涝。油用牡丹速生期是细胞分生和扩张生长的关键期，对水分较为敏感，水分供应不足会对油用牡丹产量、品质和结籽产生不同程度的影响[10]。相关研究表明，油用牡丹在年降水量为400～1 000 mm、相对湿度为40％～70％的区域内生长良好。

2.1.3 日照条件

油用牡丹属于喜阳稍耐阴的长日照花卉，在通风条件良好的林下和无遮阳平地中长势良好。充足的阳光有利于油用牡丹正常生长，开花期应保证自然光照时数在12 h左右。花期前期光照时数不足会影响正常抽薹，后期光照时数不足会对开花时间和质量产生影响[11]。

通常情况下，油用牡丹全生育期应保证种植区年日照时数在2 000 h以上，日照时数不足1 300 h会降低花芽分化量、牡丹籽粒饱满度，影响油用牡丹品质，降低经济价值[12]。

2.2 洛阳市油用牡丹种植气候适应性

2.2.1 确定气候区划指标

在研究洛阳市油用牡丹种植区划的过程中，主要根据油用牡丹适应性指标，将海拔高度作为影响油用牡丹品质的重要要素，在结合洛阳市地形地貌特征、油用牡丹生长情况和种植面积的基础上（见表1），全面考虑洛阳市油用牡丹生长的地理环境、气候条件和品种类型等，运用逐步回归法和对比分析法，筛选出油用牡丹适生种植区划的关键气候因子，进而得出区划指标（见表2）。

结合油用牡丹种植区划因子，根据籽粒油品质，将种植区划分为不适宜种植区、次适宜种植区和适宜种植区[13]。

2.2.2 区划结果

当前，洛阳市是我国油用牡丹栽培中心，其在河南省西部地区，地貌以浅山丘陵为主。海拔高度是影响油用牡丹生长最重要的环境因子。不同地区海拔高度不同，对应的日照时数、降水量、气温等生态条件均不同，会对油用牡丹籽粒百粒质量、蛋白质含量和粗脂肪量产生影响[14]。

首先，不适宜种植区。洛阳市油用牡丹不适宜种植区分布在洛阳市中东部、偃师市大部、新安县东南部、孟津县东部、洛河两边的宜阳县和洛宁县部分地区以及海拔超过1 500 m的深山区，浅丘陵-川区是粮食生产区，按照不与粮争地原则区划为不适宜种植区，海拔1 500 m以上多为地势险峻、地表土壤条件较差的深山区，不适宜种植。

其次，次适宜种植区。洛阳市油用牡丹次适宜种植区海拔为400～700 m，以浅山丘陵区为主，该区域年平均气温为13.6～14.0 ℃、年日照时数为2 050～2 120 h、年降水量为400～600 mm，对油用牡丹籽的灌浆及生长较为有利。次适宜区主要包括孟津县西北、伊川县东部、宜阳县和新安县部分地区。

再次，适宜种植区。洛阳油用牡丹适宜种植区分布在海拔为700～1 500 m的浅山区，地表土层疏松，有良好的排水设施，有一定的人工种植规模基础，该区域产出的油用牡丹籽粒品质好、含油率高，适宜在大部分地区种植，如栾川县东北部、汝阳县和宜阳县南部、洛宁县大部、嵩县南部、新安县西北部地区。适宜种植区年平均气温为12.4～13.6 ℃、年日照时数为2 120～2 150 h、年降水量为600～800 mm，该气候条件对油用牡丹籽灌浆和正常生长十分有利，籽粒脂肪含量及百粒质量较高[15]。

3 结束语

洛阳市油用牡丹种植的适宜性与海拔、温度、降水量和日照时数的关系较为密切。在研究油用牡丹种植区划的过程中，仅考虑了温度、降水、日照时数等条件，未考虑坡度、坡向、土壤性质等因子。后续需进一步研究油用牡丹适宜区划，保证种植区划的科学合理性。

参考文献：

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