韩桂娥++崔婷茹

摘要 利用沽源县气象局1996—2015年20年气象观测数据，对马铃薯各生育期的热量、降水、光照条件进行分析。结果表明：沽源县热量条件及光照条件完全可以满足马铃薯的生长发育；结薯期地温、气温偏高和降水偏少是影响马铃薯高产的不利因素。

关键词 马铃薯；生育期；气象条件；河北沽源

中图分类号 S162 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）02-0204-03

沽源县位于河北省西北部坝上地区（114°50′～116°04′E，41°14′～41°57′N），属内蒙古高原南缘，平均海拔1 536 m。沽源年平均气温2.4 ℃，年降水量398.3 mm，年日照时数2 931.5 h，无霜期128 d。沽源县雨热同季，6—8月降水量占全年降水量的61%。

沽源县具有种植马铃薯的传统，近年来马铃薯种植已经逐步发展成沽源县农业的主导产业和支柱产业。从2010年开始，全县马铃薯种植面积常年稳定在2.13万hm2左右，约占全县农作物总播种面积的1/4，年产鲜薯80万t。2013年成功获批 “中国马铃薯之乡”称号。

农作物生长需要光、热、水等必要条件。为了解决沽源县马铃薯栽培中出现的农业气象问题，促进马铃薯的高产和稳产，充分利用沽源县生态气候环境，对马铃薯生产过程中的农业气象条件和农业气象问题进行分析，从而为沽源县的马铃薯种植提供全面系统的气象保障服务。

1 沽源县马铃薯生育期气象条件分析

沽源县马铃薯大部分集中在4月底至5月初播种，9月中旬开始陆续收获，出苗到收获大约100 d，多为中熟品种。马铃薯品种不同、各年份气候条件差异会导致生育期时间上的参差不齐。根据沽源县农业局提供的信息，结合本地多年实际种植情况，将沽源县马铃薯平均生育期划分如下：发芽期（播种—出苗）为5月；幼苗期（出苗—分枝）为6月上旬至中旬；块茎形成期（分枝—开花）为6月下旬至7月上旬；块茎膨大期（开花—可收前）为7月中旬至8月上旬；淀粉积累期（末花—成熟）为8月中旬至9月上旬；成熟收获期为9月中下旬。气象资料使用沽源县气象局1996—2015年20年观测数据。

1.1 热量条件

马铃薯具有喜凉特性，因此马铃薯非常适合在高纬度、高海拔同时具备高寒冷凉气候特性的沽源县种植。

1.1.1 10 cm地温。

（1）发芽期。播种后，10 cm土层温度达7～8 ℃时幼芽即可生长，10 cm地温达到10～12 ℃，出苗快且健壮。沽源县4月下旬10 cm地温呈缓慢上升趋势，平均为7 ℃，27日之前，地温不足7 ℃，4月27—30日，地温在7.4～9.5 ℃之间，满足马铃薯幼芽生长的初始温度（7～8 ℃）（表1）。本地马铃薯播种时间选择在4月底至5月初，地温满足播种条件。发芽期为5月，10 cm地温从月初9.7 ℃逐渐上升至15.5 ℃，平均为12.5 ℃，完全满足马铃薯发芽所需的地温条件，播种后出苗一般需25～30 d。

（2）植株生长期（幼苗期至块茎形成期）。幼苗期是植株生长期，块茎形成期是地上部植株生长和地下部块茎生长同时进行，这2个生育期最适宜地温为17～23 ℃，此期间沽源10 cm地温在16～21.4 ℃之间，平均18.8 ℃，完全满足植株生长所需的土温要求（表1）。

（3）结薯期（块茎形成、膨大期）。块茎生长发育最适宜的10 cm地温为16.0～18 ℃，超过25 ℃，块茎基本停止生长。结薯期，沽源县10 cm地温平均为20.3 ℃，土温偏高（表1）。统计表明，在块茎形成膨大期内，沽源县10 cm日平均地温超过25 ℃仅在个别年份出现，主要出现在1999年、2008年、2010年，均在7月下旬块茎膨大期连续多日出现，持续时间6～8 d。偏高的地温影响块茎干物质增长，致使块茎老化或造成薯块畸形变小，导致减产，有的品种会出现块茎发芽后长出地面变成枝条，严重影响产量[1-2]。對于土温过高，应及时灌溉降温。

1.1.2 气温条件。

（1）平均气温。马铃薯整个生育期平均温度以17～20 ℃为宜，在此期间，沽源平均气温16.1℃，略低于所需最适宜温度。马铃薯幼芽发育的最适宜温度为13～18 ℃。发芽期内（5月），沽源县气温总体呈现上升趋势，介于10～15 ℃之间，平均温度11.9 ℃，略低于最适宜温度，但同期10 cm土温略偏高，弥补了气温偏低的不利影响，故发芽期尽量不要灌溉以免降低土温影响发芽。植株生长最适宜温度为16～21 ℃，此阶段沽源日平均气温为15～19 ℃，平均17.2 ℃，基本与最适宜温度一致。马铃薯盛花期基本与块茎膨大期相一致，开花的最适宜温度为15～18 ℃，块茎生长发育的最适宜温度为18～20 ℃。沽源县马铃薯块茎形成期间日平均温度18.5 ℃；块茎膨大期正值7月中旬至8月上旬，是一年中最热的季节，也是雨水最多时期，此期间沽源日平均气温介于18.6～20.2 ℃之间，平均19 ℃（表2），略高于开花最适宜温度，但最适宜块茎生长。

（2）最高气温。高温主要影响马铃薯结薯期。当平均最高气温达到25 ℃时，茎叶生长缓慢、结薯延迟，达到或超过29 ℃时植株及块茎停止生长，造成块茎小，产量低。沽源县极端日最高气温为36.1 ℃，日平均最高气温超过25 ℃的日期基本集中在7月，以7月下旬温度最高。20年统计资料表明，7月平均最高气温25.4 ℃，全月有22 d均在25 ℃或以上。沽源县7月正值马铃薯块茎形成和膨大期，午后持续4～5 h的高温是影响本地马铃薯高产稳产的主要不利因素之一，必须通过灌溉以降低土温，抑制高温带来的不利影响。

（3）最低气温。最低气温影响马铃薯幼苗期、结薯期及收获期。马铃薯抗低温能力较差，植株可忍受的极限低温是-0.5 ℃，-0.8 ℃时幼苗开始遭受冻害，-1.5 ℃时茎部遭受冻害，-3 ℃时全株枯死，-4 ℃时块茎受冻害。沽源县马铃薯出苗大多在5月底，统计数据表明，虽然6月最低气温均在2 ℃以上，不会形成冻害，但在5月28—30日，1998年、1999年及2001年日最低气温（-2.0～-1.4 ℃）均在形成冻害范围内，低温造成幼苗冻害的年份的概率为15%。收获期，主要防止成熟的块茎遭遇冻害。沽源县9月中旬极端最低气温均在 -4 ℃以上；9月下旬，1997年、2010年、2011年均出现了最低气温低于-4 ℃的低温天气，造成了未收获马铃薯的冻害，低温造成收获期块茎冻害的年份的概率为15%。最低气温一般可以反映夜间温度的高低且与夜间温度相一致。夜温低有利于块茎形成及有机物向块茎输送。沽源县在块茎形成期、块茎膨大期和淀粉积累期，平均最低气温分别为12.4、13.5、9.7 ℃，均有利于马铃薯块茎的生长发育（图1）。

（4）气温日较差。结薯期对昼夜气温差的要求是越大越好。昼夜温差大，有利于同化产物向块茎运转，促使块茎高产，主要影响块茎膨大期和淀粉累积期。沽源县在此生育期内温差分别为11.7、13.1 ℃，差值大，有利于薯块增长及淀粉累积（图1）。

1.1.3 积温条件。中熟品种的马铃薯全生育期需要2 000 ℃左右的有效积温做保障。沽源县≥5 ℃的积温为2 397.1 ℃，≥10 ℃的积温为2 189.1 ℃；≥10 ℃积温的初终日分别为5月12日、9月24日，沽源县的积温条件可以满足马铃薯的生长发育。近20年积温略有增加的趋势，但不明显。

1.1.4 无霜期。沽源县近20年无霜期平均为128 d，最长164 d，最短103 d。终霜日最晚6月2日，平均5月中旬；初霜日最早8月22日，平均9月13日。沽源县马铃薯在生育期很少会受到霜冻危害，仅个别气候异常年份，如2008年晚霜出现在6月2日；2013年早霜出现在8月22日。虽然马铃薯幼苗具有再生功能，但对生长发育还是会造成不利影响，晚霜对马铃薯幼苗形成冻害，生育期加长，早霜对马铃薯植株形成冻害，影响马铃薯的淀粉积累而导致品质下降。与全球变暖一致，沽源县无霜期有增加趋势（图2）。

1.2 降水条件

马铃薯属耐旱作物，全生育期降雨量300～450 mm且时间分布合理，即可丰产。不同生长时期对水分的要求不同。发芽期仅凭种薯自身贮存的水分就能正常生长；幼苗期由于植株较小，需水量不大，只占全生育期需水量的10%～15%；块茎形成期，茎叶开始旺盛生长，需水量显著增加，约占全生育期需水量的30%；块茎膨大期，茎叶和块茎生长都达到了鼎盛时期，需水量最大，此时沽源县正值主汛期，是降水最充沛的阶段；淀粉累积期，需水量减少，占全生育期的10%左右，若后期水分多，易造成烂薯。沽源县马铃薯全生育期降雨量317.4 mm，满足马铃薯需水总量（表3）。但在各生育期，降雨分布不尽合理，块茎形成期降水偏少约13%，易出现“卡脖旱”，会造成植株萎蔫，土壤中的营养物质不能被有效吸收，影响块茎的发育；而淀粉积累期，降雨偏多8%，影响淀粉积累并易造成块茎腐烂；其他生育期降雨可以满足需求。

1.3 光照条件

马铃薯是喜光作物，全生育期光照以9～10 h/d为宜。长日照对茎叶生长和开花有利；短日照有利于养分积累和块茎膨大。沽源县地处高纬度、高海拔的内蒙高原，空气无污染，雾霾少，光照强，日照时间长。在马铃薯整个生育期（5月上旬至9月上旬），日照时数1 151.8 h，平均日照时数9.0 h/d。从发芽期至淀粉积累期，日照时数逐渐减少，植株生长期日照时间长，块茎生长期日照短，有利于马铃薯的整体生长发育。沽源县马铃薯各生育期日平均日照时数见表4。

2 气象灾害对马铃薯种植的影响

2.1 高温干旱

沽源有“十年九旱”之说。1996—2015年20年间，有11年出现春旱，2年出现夏旱，短期阶段性的干旱几乎每年都会出现。因马铃薯是耐旱作物，发芽期需水量不大，故春旱对其影响不大。夏季正值马铃薯生长关键期，需水量较大，干旱必致减产。沽源县高温天气一般出现在7月至8月上旬，以7月中下旬最为常见，高温抑制薯块生长，导致减产。干旱和高温一般同时出现，二者叠加，不但造成减产，还会诱发疮痂病，导致马铃薯品质下降[3-4]。

2.2 冰雹

沽源县5—10月均可观测到冰雹，成灾的冰雹出现在6—9月。沽源县年均出现冰雹4次，6—8月最为常见。冰雹影响马铃薯地上植株生长发育，对幼苗期影响最大。

2.3 连阴雨

沽源县连阴雨天气较少。在马铃薯生育期内，1996—2015年20年间，共出现连阴雨天气20次，其中结薯期出现8次。连阴雨导致土壤湿度偏大，会诱发癌肿病；雨后若遇高温，与高湿的条件叠加，还会引发青枯病、黑胫病、晚疫病等马铃薯病害。另外，土壤水分过多会导致烂薯，连阴雨天气不利于淀粉积累，也不利于收獲贮存。

2.4 霜冻

晚霜影响马铃薯幼苗期，重霜可致地上植株全部冻死；早霜影响地上植株部分或全部枯死，强制结束马铃薯的生长发育，影响马铃薯的产量和品质，另外若遇低于-4 ℃的低温，还会直接导致地下马铃薯块茎遭受冻害。

3 结语

（1）沽源县地处高纬度、高海拔、高寒冷凉的内蒙古高原南缘，温度、无霜期、积温、光照、降水等气候条件总体适宜马铃薯的种植。

（2）沽源县无霜期、积温只能满足早、中熟品种的需求，对中晚熟及晚熟品种不能保障。7月高温是影响马铃薯高产、稳产的主要不利因素；6月下旬至7月上旬偏少的降水也是影响马铃薯高产的不利因素。

（3）高温干旱、冰雹、连阴雨天气、霜冻等气象灾害亦对马铃薯的生长发育有不利影响。

（4）通过分析得出沽源县马铃薯种植气象服务重点：根据10 cm地温及气温确定播种期；出苗后的终霜预报；结薯期重点是7月高温干旱预测预警；淀粉积累期、收获期连阴雨预报预警；早霜预测预警；生育期内其他气象灾害如冰雹、暴雨等的预报预警。

4 参考文献

[1] 唐子永，郭艳梅.马铃薯高产栽培技术[M].北京：中国农业科学技术出版社，2014.

[2] 李国璋，温芸芸.宁夏德隆县马铃薯全生育期气象条件分析[J].安徽农业科学，2015，43（34）：294-295.

[3] 刘敏感，马锋，薛小宁.榆林市马铃薯种植气候条件分析[J].安徽农业科学，2016，44（1）：268-271.

[4] 谢萍，王连喜，李剑萍，等.气象条件对宁夏马铃薯生长及品质的影响[J].广东农业科学，2011（19）：6-8.