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从“靠天吃饭”到“看天管理”

[日期:2016-12-22] 来源:2016年12月19日山西日报  作者: 张晓敏 [字体: ]

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  我省位于大陆东岸的内陆,外缘有山脉环绕,难于受海风影响,形成了强烈的大陆性气候,冬季受内蒙古冷气团袭击比较寒冷,夏季短而炎热多雨,从北到南呈现出明显的南北差异和垂直变化。同时,境内地形复杂,山地、丘陵、高原、盆地等纵横分布,气候有明显的小区域特征。也因此,我省的农产品以特色见长。这就要求有专业化的农气观测站为特色农业服务,通过几年甚至几十年的资料积累,为特色农产品建立气候模式,制定出适应其生产发展的技术体系,通过合理利用气候资源,实现从“靠天吃饭”到“看天管理”的转变,促进特色农产品向区域化、规模化和产业化发展。

    目前,我省在大同、忻州、运城、晋城等地建成了针对黄花菜、马铃薯、中药材、黄芪、烤烟等的农气观测站网,通过对小环境内气候与农作物的能量和物质交换的监测,实现对主要农业气象要素的专业化观测,为农业气象服务和科学研究提供基础信息。12月初,记者走进大同浑源,对其建立的“正北芪”气候模式一探究竟。

 

                 建20个气象站点,比对气象资料寻找优质高产区

  夏天,路过大同浑源千佛岭和官儿乡的时候,总能在连绵起伏的山脉间一眼望到漫山遍野的绿。它们是黄芪,很多都是野生的。一丛丛一簇簇,有的呈圈状生长,有的“一路向阳”,有的又蜷缩在洼地中间。叶子从翠绿到墨绿,一直努力向上,深秋的季节就挂满了菱角样的籽实,满山金色的喜悦。成百上千年来,它们就这样自由自在地生长着,却在李时珍的《本草纲目》中,被列为上品,是“补药之长”,是“黄芪王”。国家给它的名字叫“正北芪”。

  “正北芪”又称为恒山黄芪,是恒山周围特有的豆科植物。其托叶为三角形卵状,小叶片为椭形、卵圆形及长圆状倒卵形,荚果直径在11毫米-15毫米之间。在这片寒冷、干旱的石质山地上,“正北芪”采用多年、宿根的方式游刃有余地生长着,其条长而顺,皮光而细,色亮而黄,深受人们喜爱。

  恒山山脉中段是恒山黄芪主要分布的地方,海拔在1300米至1800米之间,土壤主要为砂质。黄芪为了适应这一地理气候环境特征,将根系扎进土层深厚、肥沃的砂土中,练就了耐寒、抗旱的特性,在阴凉、干燥的半阳坡生长、越冬、返青、孕蕾开花到结果成熟。别的植物在一个四季轮回中完成生命的旅程,它却利用深扎的根系,吸收和贮藏能量,生长周期能达到5年-10年。

  但是,“正北芪”以野生为主的特点,加上长期无节制的大量采挖,使得大面积的野生黄芪资源已十分少见,仅在地处边远、交通不便、人类活动尚难涉及的地区有少量分布。为了拯救恒山黄芪,也为了使其生产向规模化、产业化方向推进,浑源县气象局对影响黄芪产量和质量的主要因素进行了观察、分析和论证,认为“根据恒山黄芪主产地官儿乡多年种植黄芪的实际情况来看,种植黄芪需要的主要是土壤和生态条件。而恒山山脉一带土壤性质极其相似,影响黄芪质量和产量的主要是气象条件”。于是,在浑源县境内的18个乡镇安装了20个气象站,永安镇安装的是国家级气象观测站,在种植野生黄芪近30万亩的千佛岭和官儿乡安装了农田小气候站和人工观测气象站,千佛岭乡泽青芪业基地,官儿乡的人工站还有浑源中小药材局参与观测、研究,其他地方则是区域自动气象站。同时,研究还选择了未种过黄芪的山地、半山坡地、川地等3类有代表性的地段进行试种观测实验。

 

                建立气候指标生育指标,完成选地栽培管理技术体系

  “2014年春季降水量为56.7毫米,较历年平均值偏少7.9毫米;夏季降水总量为229毫米,较历年偏少34.2毫米。其中,在黄芪生长关键期的7月份降水量比历年少了48%,全月仅有一次大于10毫米的好雨,土壤墒情严重干旱。但是,植物各个发育期提前和推迟没有受到气候条件的明显影响”,这是浑源县气象局工程师吴亮记录本上关于恒山黄芪的一段物候记载。

  和吴亮一起做研究的还有杜少佳、乔金海、刘国华、高清兰、李效珍、杨春仓、王雁芳、王毅真、马利清等,以及一辈子没出过大山的黄芪老农。他们各负其责,有的种地,有的观测,有的收集资料,有的整理、分析数据,风霜雨雪从不耽搁一天。经过两年的气象观测,和对物候现象的连续记录,再加上当地种植户的种植经验和多年来积累的气象资料,他们掌握了大量的植物生理和气象数据。

  通过聚类统计法,他们发现18个乡镇的气象要素,如日照、降水、湿度等差异不大,只有气温存在明显差别。从年平均气温统计数据看,永安镇等7个乡镇站点年平均气温较高,南榆林乡等6个乡镇站点年平均气温次之,黄花滩乡等5个乡镇和农田小气候站及官儿乡人工站点年平均气温最低,分别在0 至2 、3 至5 和6 至8 之间,而这些范围意味着它们分属于山区气候、半山坡区气候和川区气候等3个气候区域类型。

  根据每个气候区域的气温特点,他们又比较了黄芪生长的海拔高度,结果发现年平均气温与海拔高度存在很大的相关关系。如在同处于山区的千佛岭和官儿乡,黄芪生育期内的气温、日照、降水和湿度等气象因子基本相同,而地处半山坡区的南榆林和官儿乡气象因子则略有差别,地处川区的下韩乡和官儿乡的差别就比较大了。

  于是,形成了3个气候区的3种高度范围,分别为海拔1000米至1200米、1200米至1300米、1300米至2000米。

  同时,3个试验基地的黄芪样品送检结果也显示出明显的差别:即千佛岭所产的黄芪无论是质量和产量都与原生态产地所产的黄芪相差无几,而川区和半山半坡区所产的黄芪产量是增加了,但质量和原生态产地的黄芪有了差别。

  因此,得出结论山区及半山半坡区气象条件与官儿乡近似的乡镇适宜种植黄芪。

 

                    充分利用气候资源,促进区域化规模化产业化发展

  在恒山极品黄芪与气象因素的关系分析中,吴亮带领着他的研究团队观察记录了黄芪地上部分,如芽、叶、茎花、荚等生长发育的各个阶段,进行了黄芪生长发育与温光水湿等气象条件的相关研究。同时,在黄芪地下部分起收的黄金时期,统计了黄芪的芪龄、产量、类别、品质等一系列数据。

  通过与恒山黄芪原生态种植区域气象数据的对比分析,研究团队一致认为,恒山黄芪适于在砂质土壤和昼夜温差较大的气候条件下进行种植,其喜阴凉、干燥,具有耐寒、抗旱,怕热、怕涝等特性,在5个乡镇适宜规模化、集约化发展。恒山春季升温快,黄芪返青迅速;夏季凉爽,利于花蕾孕育;秋季气温日较差大,适宜果实的成熟;冬季时间长,利于根系养分积累。恒山地区雨热同季,降水主要集中在6月-9月,占全年降水的74%,正是促进黄芪根长、根壮的关键季节。同时,恒山海拔高,光照资源丰富,为黄芪进行光合作用、积累营养物质提供了保障,而30 至60 的坡度,又为黄芪的生长创造了最佳的用光群体结构,变平面用光为立体用光。

  对黄芪生长期间不利的气象条件,他们也进行了总结:黄芪幼苗细弱、忌强光,从幼苗出土到出现5片叶子时怕高温、干旱。在其结果期的7月下旬至8月中下旬,如高温干旱天气提前,品质下降。黄芪主根变粗大时,不耐高温、积水,水分过多易发生烂根。其在遇到高湿少风天时,容易发生病害,遇到高温且持续时间过长容易引起虫害。

  之后,浑源还在18个乡镇、农业园区、社区、景区、广场、车站等安装了气象电子显示屏,在全县315个行政村安装气象预警大喇叭315台。每天将天气预报、温室大棚农用天气预报、病虫气象、森林火险预报等,通过电子显示屏、农村气象大喇叭、短信、微信等及时传送到用户手中,平均每年发布信息3000余条。

        通过对“正北芪”原生态地区相仿地段的寻找,和对恒山黄芪气候指标、生育指标的建立,浑源气象局建成了集自动实时监测、天气雷达监测、温室大棚小气候、太阳能辐射及光谱等监测、预报制作、气象灾害预警、温室大棚气象预报、主要农作物病虫害发生气象等级预报及农药防治与天气预报等。而在泽青芪业的采访中,记者还得知黄芪气候指标体系的建立为他们避免了多次灾害性损失,增加了600多万元的收入。

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