南昌縣油菜花花期與氣象因子的關(guān)系研究

甘傳輝,羅經(jīng)權(quán)，萬 正,胡建國,張錦程,張清霞

(1.江西省南昌縣氣象局，江西 南昌330200；2.江西省農(nóng)業(yè)氣象試驗站，江西 南昌330200；3.廣東省豐順縣氣象局，廣東 豐順 514300；4.江西省安義縣氣象局，江西 安義 330500)

南昌是江西重點生態(tài)旅游景區(qū)，隨著生態(tài)旅游的迅速發(fā)展，南昌的油菜花逐漸成為南昌的一項特色農(nóng)業(yè)旅游項目。目前，對于花卉花期與氣候的關(guān)系研究諸多，中川行夫[1]、張翠英[2]等研究發(fā)現(xiàn)氣溫與植物花期有相關(guān)性。周美艷等[3]對多個氣象要素進行了回歸分析，根據(jù)積溫建立了鴨梨初花期統(tǒng)計預(yù)報模型，李軍[4]則分析得出日平均氣溫穩(wěn)定通過10 ℃與桃花始花期基本吻合，并對10 ℃初日的平均氣溫進行了預(yù)報，此外經(jīng)緯度和海拔也會影響植物花期[5-8]。現(xiàn)今學(xué)者們越來越重視花卉花期的研究，但主要針對郁金香[9]、桂花[10]、水稻[11]等花卉植物，而對于油菜花花期的研究鮮有報道。本文利用1995～2015年農(nóng)業(yè)氣象觀測站的觀察資料，分析了南昌縣油菜花花期的變化規(guī)律，探索了預(yù)報其花期方法。

1 資料來源

花期觀測資料為1995～2015年江西省農(nóng)業(yè)氣象試驗站對南昌縣油菜的觀測結(jié)果；氣象資料為南昌縣氣象局提供的1995～2015年氣象觀測資料。

2 研究方法

按照《農(nóng)業(yè)氣象觀測規(guī)范》[12]，開展油菜現(xiàn)蕾、抽薹、開花等發(fā)育期的測定。各花期標準：開花始期為第1次觀測到開花植株數(shù)占總株數(shù)達到10%；開花普期為達到50%；開花盛期為全田1/2以上植株、2/3的分枝花開放。對1995～2015年每一年和油菜花開花期前1、2、3周的日平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、降水量4個氣象因子進行統(tǒng)計分析，再與油菜花期進行相關(guān)性分析，建立預(yù)測油菜花的花期回歸方程。利用Excel 2003、SPSS等軟件進行數(shù)據(jù)處理與分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 歷年油菜花花期情況

從1995～2015年油菜花花期統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)(表1)，油菜花現(xiàn)蕾始期平均日期為2月1日，最早為1998年(12月24日)，最晚為2008年(2月14日)；現(xiàn)蕾普期平均日期為2月8日，最早為1998年(12月30日)，最晚為2008年(2月16日)；抽薹始期平均日期為2月9日，最早為1997年、1998年和2015年(1月20日)，最晚為2005年(3月6日)；抽薹普期平均日期為2月17日，最早為1999年(1月28日)，最晚為2005年和2012年(3月10日)；開花始期平均日期為3月2日，最早為2015年(2月6日)，最晚為2012年(3月22日)；開花普期平均日期為3月9日，最早為2015年(2月16日)，最晚為2012年(3月24日)；開花盛期平均日期為3月19日，最早為2015年(2月26日)，最晚為1996年(4月9日)。油菜花現(xiàn)蕾始期-現(xiàn)蕾普期間隔日平均值為7 d，其中間隔為4 d的年份(1996年、2000年、2004年、2006年、2009年、2010年、2015年)占33.33%；抽薹始期-抽薹普期間隔日平均值為8 d，其中間隔為4 d的年份(2002年、2004年、2005年、2007年)占19.05%；開花始期-開花普期間隔日平均值為8 d，其中間隔為2 d(1999年、2006年、2008年、2012年)和8 d的年份(1997年、2005年、2011年、2013年)均占19.05%；開花普期-開花盛期間隔日平均值為11 d，其中間隔為10 d的年份(1995年、2000年、2001年、2008年、2013年、2014年、2015年)占33.33%。

表1 1995～2015年油菜花花期統(tǒng)計分析

3.2 歷年氣溫情況

由于油菜花開花期多在3月，故采用開花期和開花期前1、2、3周氣象因子與油菜花開花期資料進行分析。

由表2可知，1995～2015年油菜開花期日平均氣溫為12.0 ℃，其中最高為19.4 ℃(1996年)，最低為4.5 ℃(2009年)；日最高氣溫平均值為16.5 ℃，其中最高為28.6 ℃(1996年)，最低為5.2 ℃(2009年)；日最低氣溫平均值為8.7 ℃，其中最高為14.5 ℃(2006年)，最低為0.9 ℃(2015年)；日降水量平均值為4.9 mm，其中最高為29.6 mm(2007年),最低為0 mm。

表2 1995～2015年油菜花開花期氣象因子統(tǒng)計分析

由表3可知，油菜開花期前1周日平均氣溫為10.6 ℃，其中最高為15.3 ℃(2010年)，最低為4.4 ℃(2015年)；日最高氣溫平均值為14.8 ℃，其中最高為22.4 ℃(2010年)，最低為6.8 ℃(2015年)；日最低氣溫平均值為7.5 ℃，其中最高為10.4 ℃(2012年)，最低為2.6 ℃(2015年)；日降水量平均值為3.3 mm，其中最高為14.6 mm(2000年)，最低為0.1 mm(1996年、1997年)。油菜開花期前2周日平均氣溫平均值為9.9 ℃，其中最高為13.7 ℃(2004年)，最低為5.8 ℃(2014年)；日最高氣溫平均值為14.0 ℃，其中最高為19.0 ℃(2008年)，最低為8.6 ℃(2015年)；日最低氣溫平均值為6.9 ℃，其中最高為10.1 ℃(2004年)，最低為3.4 ℃(2014年、1996年)；日降水量平均值為3.3 mm，其中最高為10.6 mm(2000年)，最低為0.4 mm(1997年)。油菜開花期前3周日平均氣溫平均值為9.2 ℃，其中最高為12.6 ℃(2007年)，最低為5.0 ℃(2014年)；日最高氣溫平均值為13.2 ℃，其中最高為17.9 ℃(2004年)，最低為7.8 ℃(2014年)；日最低氣溫平均值為6.2 ℃，其中最高為9.4 ℃(2007年)，最低為2.3 ℃(1996年)；日降水量平均值為3.3 mm，其中最高為8.8 mm(2012年)，最低為0.3 mm(1999年)。

表3 1995～2015年油菜花開花期前1～3周的氣象因子統(tǒng)計分析

3.3 各氣象因子對油菜花花期的影響

由表4可知，油菜花A階段間隔日數(shù)與開花期平均氣溫、開花期最低氣溫呈顯著負相關(guān)關(guān)系，即油菜花開花期平均氣溫或開花期最低氣溫越高，現(xiàn)蕾始期至普期的間隔日數(shù)越短；B階段和C階段與表中氣象因子均相關(guān)不顯著；D階段間隔日數(shù)與開花期前2周最低氣溫、開花期前3周最低氣溫呈顯著負相關(guān)關(guān)系，說明這兩者數(shù)值越大，油菜花開花普期至盛期間隔日數(shù)將越少。此外，降水量對油菜花花期影響小，相關(guān)性不顯著，故降水量不可作為預(yù)測油菜花花期的一個指標。

表4 各氣象因子與油菜花花期的相關(guān)系數(shù)

注：*表示相關(guān)性達到0.05的顯著水平。

3.4 油菜花花期與氣象因子回歸預(yù)測

將相關(guān)系數(shù)較大的氣象因子建立預(yù)測油菜花花期回歸方程：

y1=13.18711-0.29662x1-0.33459x2,R2=0.25，F(xiàn)=2.959

式中：x1為開花期平均氣溫，x2為開花期最低氣溫，y1為油菜花現(xiàn)蕾始期至普期間隔日數(shù)。

y2=19.03734-1.21317x1+0.00026x2,R2=0.28，F(xiàn)=3.527

式中：x1為開花期前2周最低氣溫，x2為開花期前3周最低氣溫，y2為油菜花開花普期至盛期間隔日數(shù)。基于回歸模式，對2010年和2011年油菜花花期進行預(yù)測，模式預(yù)測2010年現(xiàn)蕾始期至普期間隔日數(shù)y1為4 d，實際監(jiān)測也為4 d；預(yù)測開花普期至盛期間隔日數(shù)y2為18 d，而實際監(jiān)測為16 d。模式預(yù)測2011年現(xiàn)蕾始期至普期間隔日數(shù)y1為10 d，而實際監(jiān)測為12 d；預(yù)測開花普期至盛期間隔日數(shù)y2為16 d，而實際監(jiān)測也為14 d。此兩者方程預(yù)測的油菜花花期雖與實際稍有偏差，但預(yù)測效果還是較準確，可利用氣象資料提前預(yù)測油菜花花期。

4 結(jié)論與討論

基于1995～2015年氣象資料，分析了南昌縣油菜花花期特征，結(jié)果表明：(1)油菜花現(xiàn)蕾始期平均日期為2月1日，最早為12月24日，最晚為2月14日；現(xiàn)蕾普期平均日期為2月8日，最早為12月30日，最晚為2月16日；抽薹始期平均日期為2月9日，最早為1月20日，最晚為3月6日；抽薹普期平均日期為2月17日，最早為1月28日，最晚為3月10日；開花始期平均日期為3月2日，最早為2月6日，最晚為3月22日；開花普期平均日期為3月9日，最早為2月16日，最晚為3月24日；開花盛期平均日期為3月19日，最早為2月26日，最晚為4月9日。

(2)油菜花現(xiàn)蕾始期-現(xiàn)蕾普期間隔日平均值為7 d，其中間隔4 d的年份占33.33%；抽薹始期-抽薹普期間隔日平均值為8 d，其中間隔為4 d的年份占19.05%；開花始期-開花普期間隔日平均值為8 d，其中間隔為2 d和8 d的年份分別占19.05%；開花普期-開花盛期間隔日平均值為11 d，其中間隔為10 d的年份占33.33%。

(3)1995～2015年油菜開花期日平均氣溫為12.0 ℃，日最高氣溫平均值為16.5 ℃，日最低氣溫平均值為8.7 ℃，日降水量平均值為4.9 mm；開花期前1周日平均氣溫平均值為10.6 ℃，日最高氣溫平均值為14.8 ℃，日最低氣溫平均值為7.5 ℃，日降水量平均值為3.3 mm；開花期前2周日平均氣溫平均值為9.9 ℃，日最高氣溫平均值為14.0 ℃，日最低氣溫平均值為6.9 ℃，日降水量平均值為3.3 mm；開花期前3周日平均氣溫平均值為9.2 ℃，日最高氣溫平均值為13.2 ℃，日最低氣溫平均值為6.2 ℃，日降水量平均值為3.3 mm。

(4)本研究表明，油菜花現(xiàn)蕾期始-普期間隔日數(shù)與開花期平均氣溫、開花期最低氣溫呈顯著負相關(guān)關(guān)系，溫度升高會導(dǎo)致開花期提前，這與Sparks等[13]試驗結(jié)論一致。開花普期至盛期間隔日數(shù)與開花期前2周最低氣溫、開花期前3周最低氣溫呈顯著負相關(guān)關(guān)系。降水量與油菜花花期相關(guān)不顯著，這與何月等[14]的研究結(jié)果相似。

(5)利用相關(guān)系數(shù)較大的氣象因子和油菜開花期數(shù)據(jù)，建立所得的油菜花花期回歸方程：y1=13.18711-0.29662x1-0.33459x2，y2=19.03734-1.21317x1+0.00026x2，此2個方程都適用于油菜花花期預(yù)測。

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