李翠华1 付晓辉1 王兴语2 吴瑾3
1.莒南县气象局 山东莒南 276600
2.莒南县农业局 山东莒南 276600
3.临沭县气象局 山东临沭 276700
摘要:本文主要选取莒南县2001年-2018年逐月降水资料,利用降水量距平百分率方法揭示该地区花生生长期干旱发生的气候规律,针对干旱对花生生长发育的影响,给出防御对策。
关键词:干旱;气候规律;花生生长发育
本文主要利用降水量距平百分率方法,依据五级干旱标准从三种时间尺度(月、季、年)上对影响花生生长发育期的旱情进行划分,揭示莒南县干旱发生的气候规律及其对花生生长发育的影响,并给出应对此类干旱的防御对策。
1 资料与方法
1.1 资料
选取莒南县2001-2018年18年的逐月、逐年降水资料,利用降水量距平百分率方法,根据干旱等级标准进行划分,并对研究结果进行分析和讨论。
1.2 方法
利用降水量距平百分率对干旱等级进行划分。降水量距平百分率指某时段的降水量与常年同期平均降水量之差与常年同期平均降水量相比的百分率,是表征某时段降水量较常年值偏多或偏少的指标,能直观反映降水异常引起的干旱,单位用%表示:某时段降水量距平百分率(Pa)按公式(1)计算:
其中P为某时段降水量,P为该时段同期平均降水量,单位为mm。
由于我国各地各季节的降水量变率差异较大,因此该方法在不同地区和不同时间尺度上有较大差别,表1为适合我国半干旱、半湿润地区的干旱等级标准(出自中华人民共和国国家标准GB/T 20481-2006-气象干旱等级)。由于莒南县属于半湿润地区,本地观测站(118°49′E ,39°10′N )干旱划分标准可参考以下指标(如表1)。
2 干旱特征统计分析
利用上述资料和方法分别计算出影响莒南县花生生长期的逐月、逐季和逐年的降水量距平百分率,根据表1对干旱等级进行划分,并对研究结果进行详细的分析和讨论。其中按月尺度处理,P为某月降水量,为该月18年平均降水量;按年尺度处理,P为某年降水量,为年平均降水量(18年);按季尺度处理,定义某年春季为3-5月,夏季为6-8月,秋季为9-11月,P为某季节降水量,为该季节18年平均降水量。
2.1 月尺度统计分析
对莒南县2001-2018年108个样本(4-9月降水量距平百分率)统计分析可知(如表2):
旱情说明:1为无旱,2为轻旱,3为中旱,4为重旱,5为特旱。
从表2看出,4-9月期间:无旱次数最多,80次,占74.1%;干旱次之,为 28次,占25.9%,其中轻旱、中旱各11次,占10.2%;重旱5次,占4.6%;特旱最少,1次,占0.9%。
从干旱发生的月份来看,4月、6月最多,均6次;9月次多,为5次。
此外,按气象干旱等级统计可知中旱主要发生在6月(4次);轻旱主要发生在4月(4次);重旱除6月外,每个月份都有发生;特旱仅9月发生1次。
可见,莒南县4-9月期间干旱出现月份较少,4月、6月易出现干旱,其中6 月易出现中旱,4月易出现轻旱。
2.2 季尺度和年尺度统计分析
对莒南县2001-2018年48个样本(季节降水量距平百分率,冬季除外)统计分析可知(表1和图1):干旱季节14次,占29.2%,其中秋旱6次,占12.5%,;夏旱、春旱各4次,占8.3%。对以上季节干旱进一步统计分析可知,轻旱最多 (6次),中旱、重旱次之(3次),特旱最少(2次)。
图1 莒南县2001~2018年春夏秋三季降水量距平百分率变化图
对莒南县2001-2018年18个样本(每年降水量距平百分率)统计分析可知 (表1和图2):无旱年数最多,为13次,占72.2%;轻旱次之,为4次,占22.2%;重旱年数较少(仅2002年重旱),占5.6%。
对重旱年份用月尺度、季尺度进一步分析可知,2002年花生生长期内8月为重旱,7月、9月为中旱,且夏秋连旱(夏季中旱,秋季特旱)。
图2 莒南县2001~2018年逐年降水量距平百分率变化图
综上分析可知,莒南县出现严重气象干旱年份、季节较少,季节干旱多以轻旱为主,秋旱较多,有利于花生的生长发育。
2.3 花生主要生长期与莒南县花生主要品种
? 花生是一种开花期和结实期很长的并且可以无限开花结实的农作物,花生开花下针和结果是一直连续不断的交错进行的。因此,花生和其他作物一比较,花生生育时期的划分就存在了一定困难。但通常一般将花生的生命周期分为种子发芽出苗期、幼苗期、开花下针期、结荚期、饱果成熟期等五个生育时期。
莒南县花生主要以春花生为主,面积占比90%以上。花生种植的主要品种有丰花1号、海花1号,约占80%-90%,此外还有花育22号、花育30号、潍花8号、 潍花31号等。
2.4 干旱对花生生长发育的主要影响
鉴于以上分析,莒南县4月易发生轻旱,6月易发生中旱,6~8月易发生夏季干旱。
我县春花生直播一般在5月1日前后播种, 5月10日前后出苗,苗期20天左右, 6月2日前后开花, 6月20日前后出现幼果, 8月10日后出现饱果,一般9月15日前后收获,全生育期135天左右。
根据花生的生长发育规律,播种一出苗期降水在30一50mm有利于花生出苗, 如果前期土壤墒情较好, 花生播种期所需降水相对较少。花针中后期,对水分的要求较高, 整个开花一下针期要求降水在450mm左右,这段遇旱需要浇水补充。
花生生育时段总降水量在500mm左右较适宜,降水量在50一600mm略多,降水量小于350mm, 则容易出现旱灾。花生是耐旱作物, 一般适度干早可使根的长度和密度增加,但严重干旱或长期干早将会超过植株忍耐能力,细胞结构受到破坏, 即使复水也难以恢复生长。
5月苗期干旱缺水,会影响植株正常生长;6月开花下针期干旱缺水,严重影响荚果发育。表现为花量和有效花数减少,果针入土困难,有效果少,明显减少结荚数;7月、8月结荚期、荚果成熟期缺水,则荚果饱满度、出米率降低。因此做好抗旱播种,保证苗齐、苗匀、苗壮工作是花生生产的首要任务,夏季降水多少和雨量分布对花生产量影响巨大,秋季干旱也是造成产量降低的重要因素。
2.5历年花生生产情况
2.6莒南花生受旱损失情况个例分析
由表4可见,2002年为花生受灾最严重的一年,6-8月全县平均降雨量仅为170毫米,比常年同期减少了280毫米。从7月24日至9月12日50天内,降雨量仅为0.6毫米,全县遭遇了多年少有的汛期特大干旱,农作物及经济作物受旱极为严重。该年为重旱年,夏季中旱、秋季重旱,其中7月中旱、8月特旱、9月中旱,造成花生荚果成熟期明显缺水,花生荚果饱满度、出米率明显降低,该年花生单产量仅257千克/亩,是15年来最低产量值。
2014年为轻旱年,3、4月份分别为重旱和轻旱,花生播种前底墒差,夏季中旱,其中6月中旱,8月轻旱,造成花针期和结荚期干旱缺水,严重影响了荚果发育,花生结荚数明显减少,花生干旱受灾面积4.64万亩,该年花生单产量仅305.8千克/亩。
2015年1月至8月,全县累计降雨246.3mm,较常年同期偏少52.1%。特别是5 月份以来降雨过程少、雨量小、时空分配不均,致使全县14个镇(街)均出现不同程度的干旱。自8月5日以来,我县出现多次不同程度降雨过程,从而有效缓解了旱情。由于前期降水持续偏少和气温偏高,降雨时间太迟,致使部分农作物减产或绝产。该年夏季轻旱,其中7月重旱,造成花生荚果成熟期明显缺水,花生荚果饱满度、出米率明显降低,花生干旱受灾面积4.58万亩,该年花生单产量仅305.0千克/亩。
从近几年来看:2009年花生生育5—9月,除9月轻旱外其他时期均无旱情,十分适宜花生的生长发育,亩产为355千克,为历年最高。2008年和2009年情况相似,亩产达到351.1千克,为第二高。2011—2014年花生花针期的6月均有中旱旱情,2015年7月结荚期有重旱发生,均严重影响了花生的开花结荚,花生产量呈下降的趋势。
3 针对莒南县花生生长发育期干旱的防御对策
根据以上分析结果,拟提出以下防御对策:
(1)加强旱粮作物区的水利基础设施的建设,抓好蓄水保水和水源调度,增加骨干灌溉设施,提高机电井利用率,做好田间工程的配套。
一是抓好农田水利基本建设,我县花生田多属丘陵薄地,土层浅、质地粗、水浇条件差,抗御自然灾害能力低。因此,要整地改土、加厚活土层、改善生产条件,搞好水利配套设施,并结合增施有机肥料,提高土壤肥力,创造更有利于花生高产的土体结构。
二是大力兴建蓄水工程依托沂、沐河流域水环境优势,搞好现有水利工程的除险加固, 抓好水利工程配套、挖潜、改造, 增加地表水拦蓄能力将汛期的天然降雨和河道洪水拦蓄起来, 增加莒南县可利用水资源,加速机井建设, 合理开发地下水资源。
(2)要建立健全旱情监测网络,绘制干旱风险图,随时掌握旱情灾情,并预测干旱发展趋势;要加强水质监测,防止发生水污染事件。
(3)要重视干旱灾害的预报,加大开展人工增雨作业力度,抓住有利天气时机进行人工增雨。
(4)选育种植耐旱品种,推广使用旱地龙等植物生长抗旱剂。
(5)综合运用农艺措施。我县花生主要集中在山区丘陵地带,土层薄,土壤贫瘠,保水保肥性能差,应主要采用深耕翻、适期足墒播种、起垄覆膜等关键技术措施,提高土壤蓄水保水能力。同时,大力普及喷灌、滴灌、雾灌和暗管湿润灌溉等节水技术,提高花生抗旱能力,达到增产的效果。
4 结论与讨论
本文主要利用降水量距平百分率方法对莒南县4-9月期间干旱发生的气候规律进行统计分析,主要结论如下:
(1)莒南县4-9月期间干旱出现月份较少,4月、6月易出现干旱,其中4月易出现轻旱、6月易出现中旱。
(2)莒南县出现严重气象干旱年份、季节较少,季节干旱多以轻旱为主,秋旱较多,整体上有利于花生的生长发育。
(3)花生开生育期发生干旱,易影响花生开花结荚和荚果膨大,影响产量,以6月花针期干旱最为显著。
本文仅利用降水量距平百分率方法对影响花生生长发育期的莒南县的干旱特征从气候角度进行判定分析,未与其他指标进行对比。此外,在应对花生生长发育期干旱的防御对策上,仅给出一般的方案,并未给出应对不同旱情的具体方案,这些都有待于今后进一步研究分析。
参考文献
[1] 张家城,张沅著.气象万千-干旱. 气象出版社,2002.
[2] 宋连春,邓振镛,董安祥等著.干旱. 气象出版社,2003:36-155.
[3] 陆亚龙,肖功建著.气象灾害及其防御.气象出版社, 2001:56-65.
第一作者简介:李翠华(1984年2月—)女,汉族,本科,助理工程师, 从事综合气象观测工作。