2016年竹溪縣地溫檢測(cè)分析及烤煙移栽期建議

張 凱，楊繼龍，王遠(yuǎn)林，柴利廣，王官明，張曉亮

(湖北省煙草公司十堰市煙草公司竹溪縣煙葉分公司，湖北竹溪 442300)

竹溪縣位于十堰市西南部，環(huán)神農(nóng)架林區(qū)的秦巴山區(qū)，年均氣溫在12～16 ℃，無(wú)霜期200～246 d，日照時(shí)數(shù)為1 500～1 800 h，年降水量1 000 mL左右，基本保持了原生態(tài)自然環(huán)境。烤煙種植規(guī)模穩(wěn)定在0.17萬(wàn)hm2左右，主栽品種為云煙87，海拔分布范圍在700～1 500 m。

由于春季冷暖空氣變換頻繁，氣候變化異常，很難精準(zhǔn)把握煙苗最佳移栽期[1]。移栽期過(guò)早，煙苗易遭受低溫霜凍，輕者延遲還苗團(tuán)棵，重者直接凍死煙苗，降低了移栽成活率；移栽期偏晚，則浪費(fèi)春季有效的光熱水資源，而且后期往往因?yàn)闊崃織l件不足，尤其是對(duì)1 200 m以上高海拔植煙區(qū)域，造成煙葉晚熟、不耐烤、產(chǎn)量低、品質(zhì)差。為了準(zhǔn)確有效地預(yù)測(cè)煙苗最佳移栽期[2]，湖北省竹溪縣煙葉分公司全面開(kāi)展了地溫檢測(cè)。

1 材料與方法

1.1材料2016年，湖北省竹溪縣煙葉分公司以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位分海拔開(kāi)展地溫檢測(cè)，各煙葉站安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)觀(guān)察記錄，配備GPS儀，按照海拔要求設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)(浮動(dòng)范圍±10 m)，地溫計(jì)規(guī)格(測(cè)量深度15 cm；測(cè)溫范圍-20～50 ℃)，每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)同一海拔位置設(shè)置3個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，通過(guò)GPS精準(zhǔn)定位后，將“7”型地溫計(jì)插在壟體中央，地溫計(jì)探頭要求在地下15 cm，每日定時(shí)檢測(cè)，時(shí)間范圍2016年4月20日—5月30日。

1.2方法2016年竹溪縣地溫檢測(cè)涉及豐溪鎮(zhèn)、泉溪鎮(zhèn)、桃源鄉(xiāng)、天寶鄉(xiāng)、向壩鄉(xiāng)5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，累積布置地溫檢測(cè)點(diǎn)90個(gè)，海拔高度分別分布在700、800、900、1 000、1 100、1 200、1 300、1 400、1 500 m位置，在監(jiān)測(cè)點(diǎn)海拔范圍內(nèi)，選擇地勢(shì)平緩不積水的煙田，將地溫計(jì)探頭垂直于壟面插入地膜下15 cm處，經(jīng)過(guò)15 min以上，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定即可讀數(shù)。每天測(cè)量2次，時(shí)間為06：00-08：30及19：00-20:00，記錄相關(guān)地溫信息，補(bǔ)充完善《地溫監(jiān)測(cè)點(diǎn)基礎(chǔ)信息表》，按時(shí)匯總檢測(cè)地溫?cái)?shù)據(jù)。

1.3數(shù)據(jù)分析用SPASS 19.0和EXCEL 2010進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1竹溪縣煙區(qū)地溫總體評(píng)價(jià)2016年，竹溪縣地溫檢測(cè)布點(diǎn)90個(gè)，海拔分布為700、800、900、1 000、1 100、1 200、1 300、1 400、1 500 m。通過(guò)查閱資料[3]，烤煙栽培適宜的溫度為25～28 ℃，全生育期要求10 ℃以上有效積溫為1 500 ℃左右。移栽期要求氣溫穩(wěn)定通過(guò)12 ℃以上，日均地溫穩(wěn)定在10 ℃以上，覆膜日均地溫一般高于不覆蓋地膜日均地溫6～8 ℃，因此，覆蓋地膜的地溫穩(wěn)定通過(guò)16～18 ℃為適宜移栽期地溫。從圖1可以看出，4月22日，700～800 m海拔區(qū)域覆蓋地膜的地溫穩(wěn)定通過(guò)16～18 ℃；4月28日，900～1 400 m海拔位置監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壟體平均覆蓋地膜的地溫穩(wěn)定通過(guò)16～18 ℃；5月2日，1 500 m海拔位置監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壟體平均覆蓋地膜的地溫穩(wěn)定通過(guò)16～18 ℃，具備了煙苗移栽后正常生長(zhǎng)所需地溫條件[4]，可以全面開(kāi)展煙葉移栽。

圖1 2016年竹溪縣地溫檢測(cè)曲線(xiàn)Fig.1 Ground temperature detection curve of Zhuxi County in 2016

從圖2可以看出，4月20日—5月31日，日均地溫隨著海拔高度的增加而降低，海拔700～900 m日均地溫為20.5 ℃，海拔1 000～1 200 m日均地溫在18.38 ℃，海拔1 300～1 500 m日均地溫在16.89 ℃。

圖2 不同海拔下地溫分布Fig.2 Correlation between altitute and ground temperature

2.2竹溪縣豐溪鎮(zhèn)地溫檢測(cè)曲線(xiàn)2016年，豐溪煙葉站在800～1 500 m海拔共計(jì)布置26個(gè)地溫檢測(cè)點(diǎn)。從圖3可以看出，在4月28日，800～1 400 m海拔位置檢測(cè)點(diǎn)覆蓋地膜的地溫穩(wěn)定通過(guò)16～18 ℃；在5月2日，1 500 m海拔位置檢測(cè)點(diǎn)覆蓋地膜的地溫穩(wěn)定通過(guò)16～18 ℃。綜合分析，800～1 400 m海拔在4月28日已達(dá)到煙苗移栽所需地溫，1 500 m海拔在5月2日已達(dá)到煙苗移栽所需地溫[5]，可以全面開(kāi)展煙葉移栽。

圖3 豐溪站地溫檢測(cè)曲線(xiàn)Fig.3 Ground temperature detection curve of Fengxi Station in 2016

2.3竹溪縣泉溪鎮(zhèn)地溫檢測(cè)曲線(xiàn)2016年，泉溪煙葉站分別在900～1 400 m海拔共計(jì)布置18個(gè)地溫檢測(cè)點(diǎn)，從圖4可以看出，在4月26日，除1 400 m海拔監(jiān)測(cè)點(diǎn)以外，各個(gè)海拔位置監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壟體溫度均穩(wěn)定通過(guò)16 ℃；在4月27日，除1 400 m以外各個(gè)海拔位置監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壟體溫度均穩(wěn)定在18 ℃左右[6]；4月29日，1 400 m海拔(雞公梁)壟體溫度通過(guò)了18 ℃，覆蓋地膜的地溫穩(wěn)定通過(guò)16～18 ℃。綜上所述，4月26日，900～1 300 m海拔壟體地溫穩(wěn)定在16～18 ℃左右，均可以開(kāi)展煙葉移栽。4月29日可以全面開(kāi)展煙葉移栽。

圖4 泉溪站地溫檢測(cè)曲線(xiàn)Fig.4 Ground temperature detection curve of Quanxi Station in 2016

2.4竹溪縣桃源鄉(xiāng)地溫檢測(cè)曲線(xiàn)2016年，桃源煙葉站分別在900～1 400 m海拔共計(jì)布置21個(gè)地溫檢測(cè)點(diǎn)[7]。從圖5可以看出，在4月28日，各個(gè)海拔位置監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壟體溫度均穩(wěn)定通過(guò)15 ℃；在4月29日，各個(gè)海拔位置監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壟體溫度均穩(wěn)定通過(guò)18 ℃左右。綜上所述，在4月29日，桃源鄉(xiāng)各個(gè)地溫檢測(cè)點(diǎn)覆蓋地膜的地溫穩(wěn)定通過(guò)16～18 ℃，4月29日可以開(kāi)展煙葉移栽。

圖5 桃源站地溫檢測(cè)曲線(xiàn)Fig.5 Ground temperature detection curve of Taoyuan Station in 2016

2.5竹溪縣天寶鄉(xiāng)地溫檢測(cè)曲線(xiàn)2016年，天寶煙葉站分別在700～1 000 m海拔共計(jì)布置4個(gè)地溫檢測(cè)點(diǎn)，從圖6可以看出，在4月25日，各海拔位置監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壟體溫度均穩(wěn)定通過(guò)15 ℃；在4月26-27日，各海拔位置監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壟體溫度均穩(wěn)定通過(guò)18 ℃左右。綜上所述，在4月26日，天寶鄉(xiāng)各個(gè)地溫檢測(cè)點(diǎn)覆蓋地膜的地溫穩(wěn)定通過(guò)16～18 ℃，這時(shí)可以開(kāi)展煙葉移栽。

圖6 天寶站地溫檢測(cè)曲線(xiàn)Fig.6 Ground temperature detection curve of Tianbao Station in 2016

2.6竹溪縣向壩鄉(xiāng)地溫檢測(cè)曲線(xiàn)2016年，向壩煙葉站分別在800～1 400 m海拔共計(jì)布置21個(gè)地溫檢測(cè)點(diǎn)，從圖7可以看出，在4月28日，各個(gè)海拔位置監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壟體溫度均穩(wěn)定通過(guò)15 ℃；在4月29日，各個(gè)海拔位置監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壟體溫度達(dá)到18 ℃左右，但是后期持續(xù)陰天，壟體地溫回落到15 ℃，直到5月5日，各個(gè)海拔位置監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壟體溫度均穩(wěn)定通過(guò)18 ℃左右。綜上所述，在5月5日，向壩鄉(xiāng)各個(gè)地溫檢測(cè)點(diǎn)覆蓋地膜的地溫穩(wěn)定通過(guò)16～18 ℃，這時(shí)可以開(kāi)展煙葉移栽。

圖7 向壩站地溫檢測(cè)曲線(xiàn)Fig.7 Ground temperature detection curve of Xiangba Station in 2016

3 結(jié)論

3.1地溫變化趨勢(shì)情況竹溪縣烤煙產(chǎn)區(qū)海拔跨度范圍700～1 500 m高度[8]，日均地溫隨著海拔高度的增加而降低，海拔700～900 m日均地溫在20.5 ℃，海拔1 000～1 200 m日均地溫在18.38 ℃，海拔1 300～1 500 m日均地溫在16.89 ℃，因此隨著海拔高度的增加，移栽期應(yīng)相應(yīng)推遲。

不同海拔位置的地溫均隨著時(shí)間的推移而有所上升，其中在5月中下旬出現(xiàn)連陰雨天氣，在5月8、14、22、27日地溫較低，對(duì)煙苗生長(zhǎng)發(fā)育并未造成不良影響。總體而言，在4月22日，700～800 m海拔區(qū)域，覆蓋地膜的地溫穩(wěn)定通過(guò)16～18 ℃；4月28日，900～1 400 m海拔位置監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壟體平均覆蓋地膜的地溫穩(wěn)定通過(guò)16～18 ℃；5月2日，1 500 m海拔位置監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壟體平均覆蓋地膜的地溫穩(wěn)定通過(guò)16～18 ℃。

3.2煙葉移栽時(shí)間建議2016年，全縣開(kāi)展井窖式移栽的實(shí)際時(shí)間在4月25日—5月15日，其中海拔800 m以下在5月5日前，海拔800～1 200 m在5月10日前，海拔1 200 m以上在5月15日前。通過(guò)地溫?cái)?shù)據(jù)分析，800 m以下海拔區(qū)域在4月22日覆蓋地膜的地溫穩(wěn)定通過(guò)16～18 ℃，可以開(kāi)展煙葉移栽，實(shí)際生產(chǎn)中浪費(fèi)了13 d光熱資源，建議在2016年移栽期基礎(chǔ)上提前10～12 d；4月28日，900～1 400 m海拔位置監(jiān)測(cè)點(diǎn)的覆蓋地膜的地溫穩(wěn)定通過(guò)16～18 ℃，實(shí)際生產(chǎn)中浪費(fèi)了17 d左右的光熱資源，建議在2016年移栽期基礎(chǔ)上提前13～15d；5月2日，1500m海拔位置監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壟體平均覆蓋地膜的地溫穩(wěn)定通過(guò)16～18 ℃，實(shí)際生產(chǎn)中浪費(fèi)了13 d左右的光熱資源，建議在2016年移栽期基礎(chǔ)上提前10～12 d。因此，不同海拔位置移栽期均可提前[9]。

4 討論

4.1外界氣溫與地溫的聯(lián)系在烤煙生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常用到地溫資料。地溫不僅影響種子的發(fā)芽和出苗、煙苗根系生長(zhǎng)發(fā)育和土壤微生物的活動(dòng)[10]，還會(huì)影響土壤水肥運(yùn)動(dòng)。對(duì)于種子的發(fā)芽出苗、根系生長(zhǎng)和煙苗移栽期，以地溫分析其生育動(dòng)態(tài)往往比用氣溫的效果更好。目前獲取地溫的唯一途徑就是實(shí)地觀(guān)測(cè)。在野外或者農(nóng)業(yè)試驗(yàn)研究中，相對(duì)氣溫觀(guān)測(cè)或者資料獲取，地溫資料相對(duì)復(fù)雜而繁瑣。地溫與近地面的氣溫有直接的依賴(lài)關(guān)系，如果利用中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)的氣溫準(zhǔn)確估算地溫，為調(diào)整種植結(jié)構(gòu)、合理安排播種期和移栽期、預(yù)測(cè)烤煙作物生長(zhǎng)發(fā)育和科學(xué)防災(zāi)減災(zāi)等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理實(shí)踐活動(dòng)提供理論指導(dǎo)，因此探究外界氣溫與地溫的聯(lián)系有重要的實(shí)踐意義。

4.2地溫與冷害的相關(guān)性針對(duì)竹溪煙區(qū)早春氣溫波動(dòng)大，寒潮、大風(fēng)天氣多，低溫冷害重而育苗成活率低的氣候背景[11]，應(yīng)在烤煙移栽期間進(jìn)行適宜氣象條件對(duì)比試驗(yàn)研究，通過(guò)觀(guān)察煙苗發(fā)生冷害與氣溫的關(guān)系，計(jì)算烤煙全生育期綜合低溫冷害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。使用低溫冷害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)與海拔、緯度因子建立的空間推算回歸模型[12]，在A(yíng)rcGIS9.3平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)了低溫冷害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的空間精細(xì)化推算、訂正及區(qū)劃，進(jìn)一步將其分類(lèi)為5個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，且對(duì)區(qū)劃結(jié)果進(jìn)行分析，進(jìn)而研究本土化烤煙幼苗健壯生長(zhǎng)的最適環(huán)境氣象條件，為烤煙生產(chǎn)提供低溫冷害防御的決策依據(jù)。

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