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耒阳市烤烟主要生育期与气象因素的相关性分析

2019-12-09周孚美陈小虎刘波

湖南农业科学 2019年10期
关键词:耒阳相关分析生育期

周孚美 陈小虎 刘波

摘 要:气象条件对烤烟生产有着显著的影响,在调查汇总14 a耒阳市烤烟田间主要生育期数据基础上,结合历年气象数据,经相关分析:烤烟移栽期和终烤期的迟早分别与育苗和大田期间的日平均气温、有效积温、日照时数呈负相关,与降雨量呈正相关;而现蕾期的出现迟早则与1—3月的气温、积温、日照呈正相关,与降雨量呈负相关。以上结果表明,在烤烟生长季节随着气温和光照增加而加速生长发育进度,而2月低温寡照气象条件下具有诱导提前进入现蕾期的作用,加快生殖生长进度而造成烤烟早花问题。因此,在育苗期间的2月要采取增温补光措施,确保烟苗不受低温寡照天气影响,为当季烤烟生产奠定良好的基础。

关键词:烤烟;生育期;气象因素;相关分析;耒阳

中图分类号:S572+S161文献标识码:A文章编号:1006-060X(2019)10-0024-05

Abstract: Meteorological conditions have a significant impact on the production of flue-cured tobacco. Based on meteorological data over years and the data of main growth period in flue-cured tobacco fields of Leiyang City for 14 years, the correlation analysis showed that the drift of transplanting period and final baking period was negatively correlated with daily mean temperature, effective accumulated temperature and sunshine hours during the nursery and field periods, and positively correlated with rainfalls; the emergence of the bud stage was positively correlated with temperature, accumulated temperature and sunshine in January-March, and negatively correlated with rainfalls. The above results indicate that the growth and development progress is accelerated with the increase of temperature and illumination during the growing season of flue-cured tobacco; while the meteorological conditions of low temperature and less sunshine in February will result in an early entry into the bud stage and accelerate the reproductive growth progress, causing the early flowering problem. Therefore, in February during the nursery period, measures should be taken to increase the temperature and light to ensure that the tobacco seedlings are not affected by the low temperature and scant lighting weather, which lays a good foundation for the production of flue-cured tobacco in the current season.

Key words: flue-cured tobacco; growth period; meteorological factors; correlation analysis; Leiyang

耒陽市属亚热带季风湿润气候区,具有典型的丘陵盆地气候特点,温、光、水资源丰富,年平均气温18℃,日平均气温≥10℃的活动积温为5 687 ℃,无霜期289 d,年平均日照为1 514 h,平均降水量1 374.7 mm[1],适宜烤烟的生长发育,多年的生产实际表明,年度之间的气象条件差异性往往对烤烟生产造成显著影响,特别是温光水等气象因素直接影响到烤烟的生长发育进度。为探索耒阳市气象要素对烤烟生长发育的影响程度,预测烤烟主要生育期,及时制定田间管理措施,减少不利气象条件的影响程度,开展了气象要素与烤烟生育期的相关性研究。

1 材料与方法

1.1 烤烟数据来源

耒阳市是湖南省主要烤烟生产基地之一,生产区域较为集中,在烤烟生产中统一实行大棚漂浮式育苗方式,一般在上年12月中旬开始播种育苗,当年3月上旬移栽,7月中旬采烤收完毕。为了科学指导烤烟生产,在主要烟区生产过程中由专业技术人员全程负责主要生育期的观察记载,主要有:播种期、出苗期、移栽期、团棵期、现蕾期、脚叶采烤期、终烤期等,依据田间记载汇总成了2005—2018年的14 a数据,再分别计算大田生育期、全生育期等基础数据(见表1)。

1.2 气象数据整理

依据历年烤烟田间数据,采用了耒阳市气象局的数据,汇总了2005—2018年14 a逐日的气象要素资料,分别统计了日平均气温、≥12℃有效积温、日照时数、降雨量、相对湿度等5个对烤烟生长发育影响较大的气象因素,各个气象因素均按照每月上、中、下旬和月分别进行汇总、统计平均值。

1.3 数据分析方法

采用Excel汇总统计14 a的烤烟主要生育期和对应的气象因素数据,并统计出相关的数组,应用DPS数据分析工具对各个相关的数组进行相关性分析和逐步回归分析,获取相关系数和最佳回归方程。

2 结果与分析

2.1 烤烟主要生育期调查统计结果

烤烟生产主要有三个阶段:一是育苗阶段,指从播种到移栽前这一段时期。一般在上年12月中下旬采用大棚漂浮式育苗方式,正常出苗天数在11 d 左右,烟苗从播种到移栽历期86 d 左右,历年平均移栽期在3月中旬(见表1);二是大田营养生长阶段,指从烟苗移栽到烟株现蕾期这段时期,一般从 3月中旬到5月中旬,平均历期61 d左右;三是成熟采收阶段,从现蕾期到终烤期,历期60 d左右。从移栽期至终烤期为大田生育期,平均历期为124 d (见表1)。各生育阶段的长短除了受栽培措施的部分影响外,主要是受烤烟生长期间的天气影响。

2.2 气象因素对移栽期的影响

耒阳市烤烟最佳移栽期在3月上旬,适当提早移栽可增加烤烟大田营养生育期时间,有利于提高烟叶质量和产量,在实际生产中往往受烤烟育苗期间天气影响较大而推迟移栽期,根据耒阳市近14 a统计,历年平均移栽期是3月13日,最早为2009年3月5日,最迟2005年3月24日,由于1—2月处在连续低温阴雨天气条件下,比预期的移栽期推迟了15 d以上,从播种到移栽期时间长达99 d(见表1),可见移栽期的迟早主要是受播种期及育苗期间天气条件的影响。

为了进一步了解气象因素对烤烟育苗期时间长短的影响程度,设播种期至移栽期天数为移栽天数(Y1),对Y1影响较大的气象因素和其他因素设为Xi,经相关分析,播种至移栽期间的天数(Y1)与上年12月下旬、当年1月、2月的日平均气温、≥12℃有效积温和日照时数均表现为负相关,其中与2月平均气温的相关系数为-0.673 1,与2月降雨量相关系数为-0.669 5,均达到极显著的负相关水平;插种至移栽天数Y1与降雨量和空气相对湿度呈正相关,其中与2月降雨量相关系数为0.648 0,达极显著水平(见表2),说明在烤烟育苗期间,烟苗生长速度随气温增加、光照增强而加速,可以明显减少烟苗的生长天数,而过多的降雨和较高的空气湿度将延长烟苗期[2];同时移栽天数Y1与播种日期呈显著负相关、与出苗天数(播种至出苗天数)呈显著正相关(见表2)。

回归模型1:Y1=149.2-1.427 2 X1-1.428 1 X2+0.394 4 X3+0.039 9 X4-0.050 7 X5+0.022 1 X6+0.160 4 X7+0.086 0 X8+0.117 4 X9-0.572 2 X10-0.106 8 X11,F =559.5**,依据上述相关性,通过建立回归方程预测烤烟的移栽期是可行的,有利于更好地指导烤烟大田生产。经逐步回归分析建立播种至移栽期间的天数(Y1)预测回归数学模型1,经F检验,达到极显著水平,可用于移栽期的预测。

2.3 气象因素对现蕾期的影响

烤烟生长进入现蕾期标志着烤烟已经进入了生殖生长阶段,主茎叶片数已经确定,烟株生长中心转向生殖生长,营养生长进入尾声,在栽培管理上要控制生殖生长和腋芽的发生,采取打顶、抹芽,减少营养物质消耗,促进营养物质的积累和及时成熟,提高烟叶品质和产量。设移栽期至现蕾期天数(简称现蕾天数Y2),经分析表明,现蕾天数与1、2、3月的日平均气温和日照时数均呈正相关,其中与2月中旬和2月平均气温相关系数分别为0.743 4和0.854 9,与日照时数相关系数为0.698 4和0.719 4,均达到极显著水平(见表3),说明在烤烟苗期,特别是2月的日平均气温和日照时数对烤烟现蕾天数影响较大,气温越低日照时数越少现蕾期出现越早,与刘成伟等[3]研究结果一致。在烤烟苗期45~55 d期间,遭遇较长期的低温寡照天气可以诱导烤烟提前进入生殖生长期,而减少现蕾天数,出现烤烟早花现象,反之2月气温和日照越好其现蕾天数越长。但是,现蕾天数与4月平均气温呈负相关,说明4月的高温和充足光照有利于加速和完成营养生长,缩短营养生长期,从而减少现蕾天数。同时,与≥12℃有效积温呈正相关,类似于日平均气温,与2月的降雨量和空气湿度呈负相关,与移栽天数Y1呈极显著负相关(见表3),说明适当提早移栽期有利于延长现蕾天数,增加营养生长时间。因此,在烤烟栽培管理和技术措施上应做好苗期的保温增光措施,减少低温寡照诱导烟苗早花的外界因素影响,在适当提早移栽期的同时,移栽后应采用地膜覆蓋技术,提高3月份移栽后烤烟周边环境的条件,提高土壤温度[4],在4月份的旺长期要确保烤烟的养分供应,特别是当气温偏高的时段,可以适当增施速效肥料,促进营养生长、延长营养生长时间,推迟现蕾天数。

回归模型2:Y2=-23.969+0.144 9 X1-0.782 8 X2+2.877 3 X3-0.020 2 X4-0.0241 8 X5+0.438 2 X6+0.139 7 X7+0.032 3 X8+0.004 3 X9+0.325 7 X10+0.121 5 X11,F= 6096**。

依据上述密切的相关性进行回归分析和通径分析,建立了现蕾天数(Y2)的预测回归模型2,经F检验回归方程达到极显著水平,对入选因子进行通径分析的直接通径系数表明,贡献最大的是2月中旬日照时数,为0.903 9,依次是2月平均气温0.800 9、3月日照时数0.479 4、2月中旬平均气温(见表3),此结果说明2、3月的平均气温和日照时数对现蕾天数的影响较大,与相关分析结论一致,可依据相关的气象因素预测现蕾天数。

2.4 气象因素对大田生育期的影响

烤烟大田生育期指烤烟移栽至终烤期期间的天数,分析表明:烤烟大田生育期天数(Y3)与2月的日平均气温、≥12℃有效积温、日照时数、现蕾天数呈正相关(见表4),这与以上分析结论一致,说明大田生育期天数随着2月温光值增加而延长;与3月上旬的气温、积温、日照时数呈负相关主要原因是:烤烟移栽期的低温直接影响移栽苗的返青时间,天气好返青快,时间短;与4、5、6月气温、有效积温、日照时数呈负相关,说明烤烟移栽后较高气温和充足的光照有利于促进烤烟的生长发育,加快生长发育,减少大田生育期天数[5-6];与3、4、5、6月的降雨量和空气湿度呈正相关较多(见表4),说明较多的降雨不利于烤烟生长发育而延长生育期。

回归模型3:Y3= 228.31+0.512 8 X1-1.229 8 X2-0.370 3 X3-3.998 3 X4-0.164 1 X5-0.134 3 X6+0.086 7 X7-0.006 8 X8-0.017 1 X9+0.284 8 X10-0.214 9 X11,F=2728**。

建立的大田生育期天数预测回归模型3,F检验该回归方程达到极显著水平,可用于大田生育期的预测。其通经分析表明,在回归方程中对大田生育期影响最大的因子是现蕾天数,直接通径系数为0.953 1,依次是6月日照时数0.860 7、6月平均气温-0.787 1、2月平均气温-0.626 2、6月下旬湿度0.460 0、6月中旬有效积温-0.379 1。

3 结论及应用

3.1 烤烟育苗期间的气温、日照时数和降雨量是影响移栽期主要气象因素

在播种后的上年12月下旬、移栽前的2月,播种至移栽期的天数与日平均气温、日照时数、有效积温呈显著负相关,与2月的降雨量呈极显著的正相关,分析表明烤烟育苗期间的低温、阴雨、寡照不利于烟苗的正常生长,将显著推迟移栽期。在育苗栽培管理上要采取大棚设施保温措施促进烟苗的正常生长,确保按时移栽。

3.2 2月的低温寡照是提早现蕾期的主要气象因素

在耒阳市烤烟育苗期间的2月中下旬气温和日照时数与现蕾天数呈极显著的正相关,较高的气温和较多的日照有利于推迟现蕾期,反之,经过2月气温寡照的烟苗移栽大田后往往提前现蕾,出现早花现象,此时烟苗正处在45~55 d苗龄期间,是烟草对低温较敏感的时期,低温容易诱发烟株出现早花,3月的低温寡照也有促使提早现蕾的作用;而4月的气温和日照时数与现蕾天数呈负相关,此时烟苗处在旺长期,较高的气温和充足的光照有利于加快营养生长,提早进入生殖生长。因此,栽培技术上在育苗期间应加强对烟苗水肥管理和设法增温补光,避免低温寡照诱导早花现象[7],移栽以后要加强肥水管理,充分满足现蕾期前的营养生长对肥水的需求,为成熟期奠定良好的基础。

3.3 移栽后的较高气温和足够的光照是促进大田生长发育的主要因素

在烤烟大田生长期间,其生长期的长短与3月至6月期间的气温、日照时数均呈负相关,与降雨量和空气湿度呈正相关,说明较高气温和足够的光照有利于加速烤烟大田期间的生长发育,从而缩短大田生育期。特别是烤烟生长后期6月的高温和较多的光照可以显著缩短大田生育期天数。

3.4 气象因素在烤烟主要生育期预测上的应用

依据气象因素与烤烟主要生育期的密切相关性建立的回归方程,具有较好的回归拟合性[8],可以根据前期的气象实况提前15 d预测移栽期、现蕾期和终烤期;由回归模型1代入2019年相关的气象因素(X1、X2…X11)计算出播种至移栽期天数为93 d,折算日期为3月17日;回归模型2代入相关的气象因素计算出2019年移栽至现蕾天数为54 d,具体日期是5月11日;预测移栽至终烤期天数为124 d,折算日期为7月20日,由于2019年7月上旬连续遭遇强降雨天气,致使实际终烤期比预计的时间推迟了2~3 d,由此可见,采用回归模型的预测值与实际生育期吻合程度较好,可以依据预测情况提前做好准备,加强田间管理,为烤烟优质高产的生产提供科学依据。

参考文献:

[1] 陈小虎,刘青桂,文明辉,等. 耒阳耕地[M]. 长沙:湖南科技出版社,2018.

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(责任编辑:张焕裕)

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