2020—2021 年荊門市油菜生長發育氣象條件分析

陳艷梅，何盛浩，杜傳兵，李 偉

（1.荊門市氣象局，湖北 荊門 448000；2.沙洋縣氣象局，湖北 沙洋 448200）

湖北省荊門市是全國油料產業帶的核心區、湖北省最大的優質雙低油菜生產區和“一壺油”戰略的原料區、加工區，被傅廷棟院士譽為推廣雙低雜交油菜的“井岡山”，并有“中國油菜看湖北，湖北油菜看荊門”的美譽。2019 年荊門市秋播油菜（Brassica napusL.）面積為11.88 萬hm2，2020 年秋播油菜面積增長到12.79 萬hm2，種植面積增長明顯。荊門市境內氣候條件優越，農業氣候資源豐富，光、溫、水同步，較適宜油菜的生長，然而由于荊門市天氣形勢多變，冷暖氣團活動頻繁，常有低溫、陰雨、干旱等災害性天氣出現，對油菜生長造成諸多不利影響。研究油菜生長發育期間氣象條件，確定油菜生產的關鍵氣象因子，為科學研判油菜生產形勢提供科學依據，對荊門市油菜產業具有重要的現實意義。國內已有學者研究氣象條件對油菜生長發育的影響，多方面研究表明氣象條件的影響至關重要［1-8］。本研究對2020—2021 年荊門市油菜生長發育氣象條件進行了綜合分析，以期為荊門市油菜生產在氣象條件預測方面提供科學依據。

1 資料與方法

1.1 資料來源

氣象數據來源于荊門市4 個國家氣象觀測站，包括2019—2021 年逐日平均氣溫、最低氣溫、降水量、日照時數及其他相關地面觀測數據。

1.2 數據處理方法

1.2.1 單站連陰雨判別指標 氣象觀測站在某日期時段的第一日和最后一日均為降水日，且該日期時段符合以下條件之一，則認定該氣象觀測站在該日期時段發生了連陰雨：①連續4 d 及以上，至多有1 d不是降水日，同時該日日照時數＜2 h；②連續7 d 及以上，至多有2 d 不是降水日，同時該2 d 不相鄰且日照時數＜2 h［9-11］。

1.2.2 全市平均日最低氣溫 全市4 站日最低氣溫的平均值。

1.2.3 全市平均日均溫 全市4 站日平均氣溫的平均值。

2 結果與分析

2.1 荊門市2020—2021年油菜全生育期氣候概況

2020—2021 年油菜全生育期（2020 年9 月21 日至2021 年5 月15 日）荊門市累計降水量為509～740 mm，≥0 ℃積溫為2 871～2 910 d·℃，累計日照時數為785～857 h。相比2019—2020 年，累計降水量偏多，≥0 ℃積溫偏少，累計日照時數偏少。2019—2020 年、2020—2021 年油菜全生育期雨量、熱量條件都滿足油菜生長需要，2019—2020 年光照條件滿足油菜生長所需，2020—2021 年光照條件比2019—2020 年差（表1）。

表1 2019—2020 年、2020—2021 年荊門市油菜全生育期氣象條件對比

2.2 荊門市2020—2021 年油菜生長階段氣象條件分析

2.2.1 冬前播種至苗期（9月下旬至12月中旬） 9月下旬，荊門市出現由輕到中轉重度的“寒露風”，對油菜直播產生不利影響；10 月上中旬氣溫明顯偏低，降水量明顯偏多，其中10 月2—6 日出現連陰雨，連陰雨累計降水量為97.5 mm，整個上中旬持續出現重度“寒露風”，冷漬病害均有發生，氣象條件偏差，下旬降水減少，氣溫回升，對油菜直播及出苗有利，10 月的日平均氣溫有28 d 都在20 ℃以下，最低值10.3 ℃出現在10 月6 日。9 月下旬至10 月總體陰雨日數較多，低溫寡照，導致冷害、漬害較重，對油菜直播產生較大不利影響，導致油菜播期推遲。

苗期主要有2 次明顯的降水過程。11 月上旬無明顯降水，中下旬出現2 次明顯降水過程（17—18日、21—25 日）。其中，17—18 日全市小到中雨，局部大雨；21—25 日全市出現連陰雨，降水以小到中雨為主，荊門站累計降水量為28.4 mm。11 月上中旬有13 d 左右晴好無雨天，尤其中旬氣溫明顯偏高，對油菜生長發育較有利，月中開始出現連續陰雨天氣，受北方冷空氣南下影響降溫明顯，對油菜生長發育不利，全月氣象條件總體屬利弊相當。12 月上中旬全市陰天天氣較多，氣溫偏低，降水偏少，日照時數也偏少，其中13—14 日受強冷空氣影響有1 次寒潮、雨雪天氣過程，13 日出現雨夾雪，過程降溫幅度大部分地區在6～8 ℃，平均風力5～6 級，陣風7～8 級。12 月上中旬以“濕冷”天氣為主，對油菜生長發育不利。

2020—2021年荊門市油菜播種期至苗期累計降水量在223～301 mm，≥0 ℃積溫在1 143～1 199 d·℃，累計日照時數在250～291 h，降水量條件相較2019—2020 年偏多，能夠滿足油菜生理所需；熱量條件與2019—2020 年相差較大，積溫略有不足；且大部分地區光照條件與2019—2020 年相差很大，寡照嚴重（表2）。播種期至苗期氣象條件比2019—2020年差，低溫寡照天氣導致播種推遲且不利于壯苗。

表2 2019—2020 年、2020—2021 年荊門市油菜播種期至苗期氣象條件對比

2.2.2 越冬期（12 月下旬至2 月中旬） 越冬期荊門市出現4 次大范圍雨雪天氣過程，即2020 年12 月28—30 日，2021 年1 月21—22 日、24—25 日，2021 年2 月4—5 日。越冬期荊門市降水量持續偏少，總體較歷年同期（1991—2020 年，下同）偏少26%～33%。

越冬期荊門市無連陰雨天氣，出現2 次大范圍的大風降溫天氣。2020 年12 月28 日夜間至30 日，全市出現大風急劇降溫和雨雪天氣，過程降溫8～12 ℃，局部達14 ℃以上，平均氣溫低于0 ℃，普遍發生霜凍，大部分地區風力4～6 級，局部陣風7～9級。2021 年1 月7—8 日，全市出現低溫天氣，最低氣溫降幅在6.1～7.8 ℃，平均氣溫在0 ℃以下，8 日最低氣溫荊門市-4.3 ℃，鐘祥市-6.3 ℃，京山市-7.8 ℃，降溫明顯。整個越冬期平均氣溫較歷年同期偏低或偏高1.8～2.7 ℃，前期氣溫偏低，后期氣溫偏高，12 月下旬至1 月上旬氣溫偏低，平均氣溫較歷年同期偏低0.1～1.1 ℃；1 月中旬至2 月中旬，氣溫顯著偏高，平均氣溫高于歷年同期2.8～3.6 ℃。2 月全市氣溫顯著偏高，與歷年同期相比，京山市2 月氣溫位列歷史第一，荊門市、鐘祥市2 月氣溫位列歷史第二。

2020—2021 年，荊門市油菜越冬期累積降水量在26～38 mm，平均氣溫在6.7～7.6 ℃，其中荊門市平均氣溫居歷史第2 位，京山市、鐘祥市平均氣溫居歷史第3 位，累計日照時數在299～319 h。降水量條件基本滿足油菜越冬期生理所需，熱量、光照條件豐富，滿足油菜生理所需。越冬期前期平均氣溫較歷年同期偏低，凍害日數較2019—2020 年多5 d，不利于油菜生長發育，但溫度條件有利于降低病害菌源基數；后期日平均氣溫較歷史同期偏高，加快油菜生長發育，一定程度上有利于大部分地區遲播油菜的生長發育，但也有助于病蟲害的發生以及早播油菜提前開花。越冬期氣象條件與2019—2020 年相比，降水較少但接近歷年同期，凍害日數較多，但日照時數也較多，總體與2019—2020 年相當（表3）。

表3 2019—2020 年、2020—2021 年荊門市油菜越冬期氣象條件對比

2.2.3 蕾薹至角果期（2 月下旬至5 月中旬前期）該期共出現13 次降水過程，即2021 年2 月23 至3 月1 日、3 月5—6 日、3 月8 日、3 月10—11 日、3 月13—20 日、3 月26—27 日、3 月30 日至4 月3 日、4 月6—7 日、4 月20—22 日、4 月24 日、5 月3 日、5 月10—11 日、5 月13—15 日。出現2 次連陰雨天氣，即2 月24—28 日、3 月30 日至4 月3 日。荊門市平均雨日為39 d，比2019—2020 年多13 d，與歷年同期（30 d）相比多9 d。2020—2021 年荊門市4 站累計降水量在324～470 mm，平均降水量排歷史同期第4 位，與歷年同期相比偏多69%。

蕾薹期（2 月下旬至3 月）2 個年度氣溫條件相當，未出現日平均氣溫低于3 ℃的不利天氣和低于0 ℃的凍害天氣。花期（3 月上旬至4 月上旬）全市日平均氣溫＜10 ℃的日數為10 d，比2019—2020 年多2 d，開花明顯減少的日數更多；日平均氣溫≥12 ℃且≤20 ℃的日數為22 d，比2019—2020 年少4 d，表示適宜氣象條件的日數更少［6］。花期子囊盤萌發適宜溫度為15～18 ℃［7］，2020—2021 年較2019—2020年少4 d，結合越冬期前期低溫天氣有利于減少病害菌源基數，菌核病發病較常年明顯偏輕，越冬期后期氣溫顯著偏高，導致油菜花期普遍提前7 d 左右。

2020—2021 年荊門市油菜蕾薹至角果期累計降水量在324～470 mm，≥0 ℃積溫在1 217～1 269 d·℃，累計日照時數在234～273 h。與2019—2020 年同期相比，雨量、熱量條件2 個年度都能滿足油菜生理所需，光照條件2020—2021 年比2019—2020 年差，寡照嚴重。2020—2021 年蕾薹至角果期出現2 次連陰雨天氣過程；出現2 次暴雨天氣過程、1 次大暴雨天氣過程，強對流天氣明顯多于和強于2019—2020年；出現12 次大風天氣，均不利于油菜開花結果。2020—2021 年蕾薹至角果期氣象條件比2019—2020 年差（表4）。

表4 2019—2020 年、2020—2021 年荊門市油菜蕾薹至角果期氣象條件對比

3 小結與討論

2020—2021 年油菜生長發育氣象條件與2019—2020 年相比，雨量條件偏多，熱量和光照條件偏少，其中光照條件稍顯不足。冬前氣象條件2019—2020 年為輕度干旱少雨天氣，雨量略顯不足不能滿足油菜生理所需，熱量和光照條件較為充沛；而2020—2021 年則是陰雨寡照天氣較多，雨量充沛，但熱量和光照條件不足，不能滿足油菜生理所需，總體氣象條件2020—2021 年比2019—2020 年差。越冬期2019—2020 年降水量偏多，是歷年同期的2.5 倍，雨量和光照條件滿足油菜生理所需；2020—2021 年降水量較歷年同期略少，雨量和光照條件同樣滿足油菜生理所需，平均溫度較歷年同期偏高，呈“前冷后熱”趨勢，凍害日數較2019—2020年多5 d，溫度條件有利于減少病害菌源基數，同時后期的高溫天氣有利于遲播油菜快速生長發育，彌補遲播以及前期低溫的不利影響，總體氣象條件2個年度相當。春季蕾薹至角果期2019—2020 年雨量、熱量、光照條件均能滿足油菜生理所需；2020—2021 年降水量、熱量偏多，光照條件偏少，不能滿足油菜生理所需，出現2 次連陰雨天氣，雨日較上年度多13 d，3 次強對流天氣過程，12 次大風天氣過程，災害性天氣次數和強度均超過2019—2020 年，總體氣象條件2020—2021 年比2019—2020 年差，但病蟲害發生氣象條件2020—2021 年比2019—2020 年好。

隨著全球氣候變暖，氣象災害日益頻發且更加極端，在分析油菜生長氣象條件時，需抓住蕾薹期、花期等關鍵期的氣象災害和病蟲害發展的適宜氣溫等關鍵指標進行對比分析，才能更好地為油菜生產提供科學依據。