中衛市枸杞種植的氣象條件分析

黨張利，王麗婧，毛萬忠

(1.中國氣象局 旱區特色農業氣象災害監測預警與風險管理重點實驗室，寧夏 銀川 750002;2.寧夏氣象防災減災重點實驗室，寧夏銀川 750002;3.寧夏氣象災害防御技術中心，寧夏銀川 750002;4.中衛市氣象局，寧夏 中衛 755000)

0 引言

枸杞是茄科屬多年生落葉灌木，是我國傳統的名貴中藥材［1］。《新修本草》對道地藥材做了精辟的論述:“竊以動植形生，因方舛性，春秋節變，感氣殊功。離其本土，則質同而效異。”其中“本土”直指藥材產地的土壤及其氣候條件，可見氣候條件對枸杞藥用價值的重要性至關重要［2］。溫度影響藥用植物有機物的合成與累積，枸杞在不同生育期對溫度的需求不同，其展葉期氣溫需達到10 ℃以上;氣溫在12 ℃以上時適宜春梢生長;開花最適宜的溫度為17～22 ℃;果實發育最適溫度為20～25℃;18～20 ℃有利于果實生長［3］。空氣濕度是影響枸杞灰分含量的主要成分［4］，光照作為藥用植物進行光合作用必不可少的氣象條件，枸杞全生育期≥10℃積溫最優為3 450 ℃［3］。總而言之，枸杞增產增質與氣象條件密切相關。

目前，枸杞已成為中衛市重要的經濟作物，興仁鎮除大面積種植硒砂瓜，近幾年也大力發展枸杞產業，由于沙坡頭區興仁鎮屬山區，與沙坡頭區氣象條件存在明顯差異，筆者選取四個點進行分析，其中3 個站點資料屬于國家基本氣象站，興仁鎮屬于區域自動站。

筆者對1970-2018 年中衛市一區兩縣(沙坡頭區、中寧縣、海原縣)一鎮(興仁鎮)氣象因子進行分析，得到不同氣候條件對枸杞生育期的影響，進而分析氣候變化對枸杞種植的影響。為進一步提高中衛枸杞品質、產量、藥用價值提供理論支撐，指導枸杞產業健康持續發展提供科學依據。

1 氣溫對枸杞生長發育的影響

1.1 枸杞生育期的年變化

在春季，氣溫穩定通過10 ℃時，老眼枝開始萌芽［5-6］，在秋季，氣溫穩定降至10 ℃以下，果實生長發育緩慢［7］，因此定義溫度穩定降至10 ℃以下時枸杞夏果采摘完成，開始進入落葉期。對1970～2018 年中衛市四個觀測站的氣溫進行統計，得到灌區(沙坡頭區、中寧縣)氣溫穩定通過10 ℃的平均初日為4 月14～15 日，終日為10 月8～10 日;山區(興仁鎮、海原縣)氣溫穩定通過10 ℃的平均初日為5 月1～5 日，終日為9 月27～30 日。其中灌區初日(終日)相對于山區提前(推后)9～22 d，也就是灌區平均枸杞生育期的時間較山區長29 d。通過橫向分析，得到平均每10 年萌芽提前2.2 d、落葉期推后1.9 d。其中，2014 年中寧縣枸杞萌芽是49 a 來最早，時間為3 月22 日，秋果成熟最晚的也是中寧縣，在2001 年10 月29 日;2013 年興仁鎮枸杞萌芽最晚，時間為4 月13 日，落葉最早的是海原縣，時間為1972 年9 月1 日(如圖1)。

中衛市枸杞生長發育平均天數為163 d，其中灌區在150～207 d 之間，山區在106～185 d 內，生育期日數隨年份延長明顯，1995～2018 年與1970～1980 年生育期日數比較，沙坡頭區、中寧縣、海原縣分別增加11、12、3 d。特別是2016 年沙坡頭區達到207 d，2009 年中寧縣達202 d 是近50 年生育期時長最長的年份。時間延長使枸杞萌芽、現蕾、開花和成熟均提早，秋季落葉推遲，可采摘批次增多。不同枸杞產區平均每10 年生長季延長4.0～5.1 d，平均延長4.5 d·10a-1，中寧 縣最長，沙坡頭區興仁鎮稍短。

圖1 中衛市枸杞萌芽期、落葉期的年際變化

1.2 高溫對枸杞品質的影響

日最高氣溫超過30 ℃時開花授粉將受到不利影響，高溫逆境環境易造成樹體光合作用減弱，新陳代謝異常等情況發生，將導致嚴重的花果脫落［7～8］。49 a 來，枸杞生長季內最高氣溫≥30 ℃的日數增加趨勢明顯，平均每年有7.0～49.3 d高溫天數，每10 a 平均增多3.2 d，其中沙坡頭區、中寧縣增多日數較快在4.4～6.4d·10a-1之間，興仁鎮縣次之，在1.3 d·10 a-1內，1997 年以后增加更明顯。隨著時間推移，枸杞發生高溫熱害可能性越來越大(如圖2)。由于枸杞幼果不耐高溫，高溫日數增加縮短幼果生長時間，使果實加速成熟，加重枸杞營養供應，從而使枸杞果實變小，降低枸杞外觀等級和產量。

圖2 中衛市枸杞生育期內≥30 ℃日數變化趨勢

圖3 中衛市(左上圖為沙坡頭區、右上圖為中寧縣、左下圖為興仁鎮、右下圖為海原縣)枸杞生育期內的平均氣溫、積溫變化趨勢平均溫度和積溫

1.3 積溫對枸杞品質的影響

寧夏的枸杞氣候區劃研究表明，枸杞全生育期≥10 ℃積溫最優為3 450 ℃;≥10 ℃積溫在3 200～3 700 ℃，枸杞一般能獲得正常產量，熱量不是枸杞限制因子;≥10 ℃積溫在3 200 ℃以下時，熱量不足引起枸杞減產［3，9～10］。1970-2018 年，全市≥10 ℃平均積溫呈增長趨勢，平均每10 a 增加100℃·d，其中灌區枸杞生育期內≥10 ℃平均積溫為3 226～3 387 ℃·d，可以達到枸杞正常產量的需求，沙坡頭區在2005 年后大部分年份積溫可以達到3 450 ℃·d，中寧在2000 年后大部分年份積溫可達到3 450 ℃·d，說明積溫在沙坡頭區、中寧縣地區既能保證枸杞正常產量需求，今后大部分年份還可以生產出優質枸杞;山區平均積溫小于3 200℃·d，不能滿足枸杞生長發育的熱量需求。全市平均氣溫也呈增加趨勢，日平均氣溫每10 年增加0.4 ℃，增長趨勢較為緩慢(如圖3)。

2 降水和相對濕度對枸杞品質的影響

圖4 中衛市枸杞生育期內累計降水量、平均相對濕度變化趨勢

據研究，李劍萍等［11］2004 年研究表明枸杞百粒重隨采摘前35 d 相對濕度增大而減小，當相對濕度增大到80%左右，百粒重基本不再減少;百粒長與枸杞開花到成熟的降水量、濕度呈指數關系，當降水量、相對濕度較小時，隨降水量、相對濕度的增加，百粒長減小較慢，當濕度超過50%時，百粒長隨濕度的增加減小較快。通過中衛市49 年降水與相對濕度數據分析，中衛市枸杞生長發育期內的年累積降水量為42.5～501.1 mm，年際波動大，整體呈弱增加趨勢，平均每10 a 略增加1.5 mm。其中沙坡頭區、海原縣枸杞發育期內降水量呈增加趨勢，平均每10 a 分別增加1.7 mm、9.5 mm，中寧縣、沙坡頭區興仁鎮呈減少趨勢，平均每10 a 分別減少3.5 mm、2.0 mm;枸杞生育期內的日平均相對濕度呈微弱下降趨勢，平均每10 a 下降1%，日平均相對濕度最大值均出現在1986 年之前，最小值出現在2008 年以后，其中1971 年沙坡頭區日平均相對濕度最大為64%，沙坡頭區興仁鎮2015 年最小為44%，最大與最小之間相差20%(如圖4)。得到:中寧縣降水趨于減少，空氣相對濕度趨于減小，有利于增加枸杞粒重、百粒長，形成大果。沙坡頭區、海原縣降水增長率均在10 mm·a-1以下，空氣相對濕度趨于減小，對枸杞粒重、百粒長無明顯影響。但分析夏果生長期降水日數和秋果生長期降水日數的變化規律，可看出夏果生長期降水日數明顯減少，而秋果生長期降水日數呈增加(如圖5)。

圖5 中衛市枸杞生育期內累計日照時數變化趨勢

3 日照時數對枸杞含糖量的影響

枸杞全生育期最適日照時數為1 640 h，在1 500～1 800 h，日照不是限制枸杞產量的因素;低于1 500 h 時，全生育期日數短，積溫少，使枸杞減產;高于1 800 h 時，與高溫相伴，加速了夏果發育，延長了夏眠期，產量也會有所下降［3，9～10］。1970-2018 年，中衛市枸杞生育期內累計日照時數在792～2 146 h 范圍，整體呈增加趨勢，平均每10 年增加30.5 h。其中，沙坡頭區年平均累計日照時數最高，為1 563 h，海原縣最小，值為1 147 h，灌區日照時數不是限制枸杞產量的因素，而山區日照低，積溫少，導致枸杞產量下降;1996-2018 年的平均值高于1970-1995 年100.9 h(如圖5)，未來中衛市的日照條件對枸杞生長越來越有利。

4 結論

(1)中衛市穩定通過10 ℃的初日提前，終日推遲，枸杞生育期的天數呈顯著增加趨勢，生育期平均延長4.5 d·10a-1;

(2)中寧縣、沙坡頭區興仁鎮枸杞生育期內累計降水量和相對濕度呈減少趨勢，有利于增加枸杞百粒重、百粒長，對枸杞外觀品質有利;

(3)枸杞生育期內的平均氣溫上升，積溫、日照增多，降水量弱增加，有利于總糖增加，提升口感，增加枸杞含糖量;

(4)灌區≥10 ℃的積溫、日照時數均可夠滿足枸杞正常發育，且2005 年后大部年份能夠產生優質枸杞，山區積溫、日照時數不能滿足枸杞正常發育，使枸杞減產;

(5)中衛市≥30℃的高溫日數增多，高溫使枸杞果實變小，外觀等級和產量降低，很不利于枸杞品質。