遵义市酒用高粱品种红缨子的适宜直播期及其气候风险_敖芹.pdf

【目的】探明遵义市酒用高粱品种红缨子的适宜直播期及其气候风险，以降低或避免酒用高粱播种期受低温气象灾害的影响。【方法】基于遵义市 个（县市、区）和毕节市金沙县国家气象观测台站 年逐日气象资料，分析酒用高粱安全直播期的时空变化特征。【结果】近 年遵义市高粱主产区安全直播始期呈提前趋势，提前速率为 。根据 法突变统计检验，高粱安全直播始期呈平稳推迟提前趋势，安全直播始期的 趋势在 年上升至最高点，年初发生突变。在赤水河谷海拔 以下地区，酒用高粱常年最早安全直播始期在月中旬；在遵义市西部和北部海拔 地区常年最早安全直播始期在月下旬，海拔 地区在月上旬。【结论】在气候变暖背景下遵义市酒用高粱直播始期呈提前趋势，在安全播期内，避开春季强降温情况，适当提前播种期可避开后期干旱、秋绵雨影响，以利于稳产高产。关键词：酒用高粱品种；红缨子；安全直播期；气候风险；遵义；贵州中图分类号：文献标识码：文章编号：（），（，；，；，；，）：【】【】（），【】，；，【】，：；引言【研究意义】遵义市酒用高粱品种红缨子（俗称红粱）是辖区内茅台酒、习酒等酱香名优酒的主要原料，目前全市红粱的种植面积、总产均占全省的 以上，以茅台酒厂订单种植为主，种植效益可观。近几年全市大力发展酒用高粱，种植面积由 年的 发展到 年的 。但多年来高粱生产一直采用靠天吃饭的管理模式，在生产中常受各种气象灾害影响而导致减产，且随着全球气候变化背景下频繁出现极端气候，也直接影响高粱适宜播期，尤其近几年直播高粱遭受倒春寒影响烂种死芽现象明显，导致种植户二次甚至三次补种补苗，严重影响酒用高粱高效种植。因此，通过多年气象资料，分析酒用高粱安全直播期的时空变化特征，对其高效安全生产具有重要意义。【前人研究进展】红粱生长受到气象条件的多种影响，从播种、移栽到收晒酿造都与气象条件密切相关。早春的低温通常会造成高粱种子萌发困难，田间出苗不齐，进而影响高粱群体的建成。等发现，显著影响高粱种子的发芽能力，可作为高粱萌发期的鉴定温度。张丽霞等认为，下的相对萌发率和相对萌发势可评价高粱的耐低温萌发能力。等认为，高粱的萌发特性受基因和环境互作影响，因此不同品种高粱耐低温的发芽能力有所不同。郑明强等研究不同育苗移栽时期对高粱产量的影响表明，月中旬移栽的经济性状好，产量高，随着移栽时期的向前或后推移，产量都会降低。李超等研究表明，高粱灌浆期气候因子中的温度指标对淀粉积累具有重要影响；许宁等 对东北高粱产量与气候关系的研究表明，影响高粱产量的主要因子是降水量和积温；赵建武等 在山西省太谷县研究不同播期、积温、降水量对高粱农艺性状形成及产量的影响，得出不同品种的最佳适宜播种时段和气温适宜指标。但气候条件对遵义酒用高粱播种的影响研究甚少，仅罗宇翔等 对茅台酒用高粱产量品质与气象因子进行相关性研究；敖芹等 对贵州省高粱气候种植适宜性进行了分析。【研究切入点】目前，针对遵义酒用高粱品种的研究主要集中在栽培技术、品比试验、不同播种方式等 方 面，但 均 未 结 合 气 象 条 件 进 行 分析 ，尤其是对遵义酒用高粱直播期气象适宜指标的研究鲜见报道。【拟解决的关键问题】分析遵义市 年近 年酒用高粱适宜直播期的时空变化特征，得出不同高粱种植区不同海拔 保证率的安全播期及气候风险，以期为酒用高粱扩种布局及防灾减灾提供科学依据。材料与方法 资料来源气象资料来自遵义市气象局（包括遵义市 个县市、区）及毕节市金沙县国家气象观测台站，时间为 年，气象指标包括逐日平均气温、地温及降水量。研究方法 高粱安全直播期的农业气象指标根据农田调查对比分析及农业专家经验得出：入春后当出现有倒春寒（连续以上平均气温）天气，或 地温 在以上的低温天气，易导致高粱烂种死芽，影响出苗率。因此，研究以平均气温稳定通过 或 地温稳定通过 的开始日期作为酒用高粱安全直播始期。高粱适宜直播始期的变化趋势气候倾向率反映气候因子的变化趋势，由一元线性趋势方程表示：（，）式中，为气象要素的拟合值，、为回归系数，为时间序列。曼肯德尔（）突变检验曼肯德尔（）法是一种非参数统计检验方法 ，适用于类型变量和顺序期敖芹 等遵义市酒用高粱品种红缨子的适宜直播期及其气候风险变量，用来监测气候要素长期变化趋势，检验的统计变量计算如下公式：（）式中，为正太分布，为时间序列的第个数据值，为数据样本的长度，是符号函数。标准化统计量由如下公式得出：（）（）（）（）（）（）当为正值表示增加趋势，负值表示减少趋势。当检验序列是否发生突变时，通过以下公式进行检验统计：（，）（）（）（）（，）式中，（）（），（）（）（），为标准正太分布，若 值大于，则表明序列呈上升趋势；小于则呈下降趋势；当其超过显著性水平对应的临界值时，表明上升或下降趋势显著。安全直播始期的插值利用 技术 分析高粱适宜直播期的空间分布特征。采用遵义市 个国家气象站和毕节金沙国家气象站 年的适宜安全直播始期与海拔高度、经纬度的拟合关系，推算不同县市区不同海拔的适宜安全直播始期。以月日的日序为，月日的日序为，月日的日序为，以此类推。.式中，为某地高粱安全直播始期推算值，为某地的海拔高度，为国家站的拟合值与实际观测值的残差，基于 克里克插值得到某地的残差值。系数 表示海 拔 每 升 高，安 全 直 播 始 期 延 后 ；表示常规日序。结果与分析 高粱直播始期的时间变化特征 平均气温稳定通过 与 地温稳定通过 的日期年代变化特征由表看出，近 年遵义酒用高粱主产区多年平均气温稳定通过 的平均日期为月 日，最早日期为月日，发生在 年；最晚日期为月 日，发生在 年和 年，最早与最晚日期相差。年平均气温稳定通过 的日期呈提前变化趋势（图），变化率为 。近 年遵义酒用高粱主产区多年平均 地温稳定通过 的平均日期为月 日，最早为月日，发生在 年和 年；最晚为月 日，发生在 年。年 地温稳定通过 的日期呈提前变化趋势（图），变化率为 。表 年平均气温稳定通过 日期和 地温稳定通过 日期 月日项目 汇川 习水 仁怀 播州 桐梓 金沙 平均 平均气温稳定在 以上日期平均日期 最早日期 最晚日期 地温稳定通过 以上日期平均日期 最早日期 最晚日期 贵 州 农 业 科 学图平均气温稳定通过 日期和 地温稳定通过 日期的趋势变化特征 平均气温稳定通过 和 地温稳定通过 的日期突变特征从图看出，平均气温稳定通过 日期 统计量在 年以前呈上下波动趋势，之后呈上升趋势，在 年 上 升 至 最 高 点，尤 其 在 年期间 超过显著性水平 的临界线；年之后呈下降趋势，在 年初期发生次突变，在 年以后。表明，平 均 气 温 稳 定 通 过 日 期 在 年之前呈推迟趋势，年由推迟逐渐转为提前趋势。近 年平均气温稳定通过 日 期 较 世 纪 年 代 提 前，较 世纪 年代提前，较 世纪初期提前（年），年气温稳定通过 日期整体呈提前趋势，当年平均气温每上升 ，平均气温稳定通过 日期提前的趋势变化。两者之间的关系为.，为平均气温稳定通过 日期的天数，为年平均气温。地温稳定通过 日期在 年以前呈上升趋势，在 年上升至最高点，然后呈下降趋势，突变年发生在 年。表明，地温稳定通过 日期在 年之前呈推迟趋势，年由推迟逐渐转为提前趋势。平均气温稳定通过 和 地温稳定通过 日期个要素的 趋势都是呈先增后降趋势，在 年上升至最高点，在 年初期发生突变。表明，高粱适宜直播始期呈“平稳推迟大幅提前”趋势，总体呈提前趋势。图平均气温稳定通过（）和 地温稳定通过（）的日期和突变特征 高粱常规播期时段遭遇低温风险的概率遵义春季低温阴雨天气较频繁，高粱播种后如遇日平均气温小于 连续以上，对出苗不利。因此，将平均气温稳定通过 作为避免低温风险的判断指标。统计 年日均温稳定通过 的初日，推算、和 保证率的直播始期。结 果（图）表明，保证率下，日均温稳定期敖芹 等遵义市酒用高粱品种红缨子的适宜直播期及其气候风险图 年个代表站不同播种期日均温稳定通过 的保证率 通过 的初日仁怀为月 日，习水为月 日，桐梓为月 日，汇川为月 日，即在以上日期播种高粱，在近 年中有 的年份未出现过倒春寒天气过程；保证率下的高粱直播始期，日均温稳定通过 的初日仁怀为月 日，习水为月日，桐梓为月日，汇川为月 日，即在以上日期播种高粱，有 的年份未出现过倒春寒天气过程；在 保证率下，日均温稳定通过 的初日仁怀为月日，习水为月 日，桐梓为月 日，汇川为月 日，即在以上日期播种高粱，未出现倒春寒天气过程。遵义市不同种植区高粱适宜直播始期通常用保证率通过 时为安全期，因此，统计遵义 个县市区和毕节金沙共 个台站日平均气温稳定通过 的初日，推算 年 保证率下的安全直播始期，拟合推算出全市不同地区不同海拔高度高粱安全直播始期（图）。在赤水河谷海拔 以下地区，常年安全直播始期在月中旬；在 遵 义 市 西 部 和 北 部 海 拔 地区常年安全直播始期在月下旬，海拔 常年安全直播始期在月上旬。图遵义市不同海拔常年酒用高粱安全直播始期（的保证率）（）讨论在气候变暖背景下，遵义酒用高粱播期呈提前趋势，这与杨爱萍等 研究双季稻、高忠莉等 研究玉米播期的结论一致。在春季避开强降温情况下，遵义市中海拔地区高梁播种始期可适当提前至月下旬，高海拔适宜直播期在月上旬，如保温大棚育苗可适当提前至月下旬开始，以提早高粱生育期及收获期，降低后期干旱和秋绵雨灾害风险，与郑明强等，的研究一致。从历史上统计遵义干旱发生规律看，程度和危害重的干旱主要为夏旱，月下旬至月下旬出现频率和强度均较高，如高粱播种偏迟，在月下旬至月上旬期间播种，开花授粉至灌贵 州 农 业 科 学浆期遇到干旱风险偏大。从历史上统计秋绵雨天气发生时段看，遵义市秋绵雨每年都有发生，在月上旬年份发生较少，占比不足，大部分年份发生开始时段主要在月中旬以后，因此，高粱播期迟不利于晾晒入库，且关键生育期遇干旱风险偏大。每年气候有差异，高粱提前播种具体时间还需要结合品种及播种方式，并结合当年天气趋势预报避开强降温等方面进行综合考虑。研究仅针对遵义酒用高粱品种红缨子（红粱）直播方式进行分析，目前高粱播种有直播和育苗移栽种方式，大棚保温育苗可比直播适当提前，不同高粱品种不同播种方式的播期有待进一步研究。结论 年近 年遵义酒用高粱品种红缨子主产区的平均气温稳定通过 日期呈提前趋势，提前速率为 ，近 年酒用高粱安全直播始期平均日期为月 日，最早日期为月日，最晚日期为月 日，最早与最晚日期相差；地温稳定通过 的日期呈提前变化趋势，变化率为 。年平均气温稳定通过 日期和 地温稳定通过 日期的突变趋势线都呈先增后降趋势，年上升至最高点，年初期发生突变，酒用高粱适宜直播始期呈先推迟后提前趋势，整体呈提前趋势。在遵义市赤水河谷一带海拔 以下地区，酒用高粱常年安全直播始期在月中旬，在 遵 义 市 的 西 部 和 北 部 海 拔 地区常年安全直播始期在月下旬，海拔 地区常年安全直播始期在月上旬。参考文献 ：秦大河，第五次评估报告第一工作组报告的亮点结论气候变化研究进展，（）：，（）：赵俊芳，郭建平，张艳红，等气候变化对农业影响研究综述中国农业气象，（）：，（）：赵俊芳，郭建平，邬定荣，等 年黄淮海冬小麦、夏玉米气候生产潜力评价应用生态学报，（）：，（）：，：，：张丽霞，张明政，张灵敏，等高粱种子萌发期耐低温材料的筛选与鉴定 西南农业学报，（）：，（）：，：郑明强，李士敏移栽时期对高粱产量的影响贵州农业科学，（）：，（）：李超，肖木辑，周宇飞，等不同播期对高粱子粒淀粉含量的影响沈阳农业大学学报（自然科学版），（）：，（），（）：许宁，张冰，宗凌红，等辽宁海城市高粱生产气候资 源 评 价 安 徽 农 业 科 学，（）：，（）：赵建武，白文斌，刘责锋，等 不同播期、积温、降水量对高粱农艺性状形成及产量的影响农学学报，（）：，（）：罗宇翔，穆彪，陈娟，等 茅台酒用有机高粱产量和品质与原料基地气象条件的关系 西南师范大学学报（自然科学版），（）：，期敖芹 等遵义市酒用高粱品种红缨子的适宜直播期及其气候风险 （），（）：陈娟，罗宇翔，穆彪，等 茅台酒用高粱产量品质与气 象 因 子 研 究 高 原 山 地 气 候 研 究，（）：，（）：敖芹，谷晓平，胡朝凤，等 贵州省酒用高粱种植的气候适宜 性分 析 贵 州农业 科 学，（）：，（）：雷显琪，雷文权，周开芳，等高粱品种在不同海拔区的产量与性状表现 贵州农业科学，（）：，（）：李士敏，胡朝风，李静，等不同覆膜方式对高粱生长及产量的影响农技服务，（）：，（）：周开芳，左明玉，郑明强，等高粱茅粱号高产优化栽培技术探讨种子，（）：，（）：周 开 芳，雷 文 权不 同 育 苗 方 式 对 高 粱 产 量 的 影响贵州农业科学，（）：，（）：胡朝凤，李静遵义市酱香型酒用高粱品种的适应性评价 贵州农业科学，（）：，（）：胡朝凤，梁会，范辉 不同育苗方式对高粱产量及效益的影响耕作与栽培，（增刊）：，（）：吴洪宝，吴蕾 气候变率诊断和预测方法 北京：气象出版社，：，符淙斌，王强 气候突变的定义和检测方法 大气科学，（）：，（）：张波，于飞，吴站平，等 贵州霜冻气候变化特征浙江农业学报，（）：，（）：郑小波，罗宇翔，于飞，等 西南复杂山地农业气候要素空 间 插 值 方 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