对现代农业的影响
1.对硒砂瓜种植的影响
气候变暖,热量增加,有利于硒砂瓜的生长,也提前了硒砂瓜的种植时间,延长环香山地区北侧硒砂瓜的生长期,增加产量,但降水持续减少,中卫市硒砂瓜种植区干旱日数增多,干旱大面积发生,近两年的持续高温加快硒砂瓜的成熟进程,产量减少、品质降低,抑制热量资源增加所发挥的作用。
2.对枸杞种植的影响
优越的光热条件比较有利于发展优质高效特色的枸杞产业,中宁枸杞的品质享誉全国。在气候变暖大背景下,中卫市枸杞产区热量有所增加,生长季延长,中宁县、沙坡头区兴仁镇降水量和降水日数减小,有利于增加生长季热量资源,增加采果批次,减少黑果病发生的概率,同时日照增加有利于提高多糖含量,提升枸杞药用品质,但高温日数增加,致使采收期缩短,果实变小,延长夏眠期,且使蚜虫危害有增大的风险,气候变化正在对枸杞种植产生深远影响。
中卫市≥10℃天数增加,生长季延长。春季气温稳定通过10℃时,老眼枝萌芽、展叶,秋季气温稳定降至10℃以下,秋果采摘基本结束。灌区枸杞产区气温稳定通过10℃的平均初日为4月14日—15日,终日为10月8日—10日;山区枸杞产区气温稳定通过10℃的平均初日为5月1日—5日,终日为9月27日—30日。其中灌区初日(终日)相对于山区提前(推后)9天—22天,相对于山区,灌区枸杞生长季更长。1970年—2018年,中卫市各枸杞产区气温稳定通过10℃的初日提早、终日推迟的趋势明显,平均每10年初日提早2.2天、终日推迟1.9天。其中,2014年中宁县枸杞初日是近50年来最早的,时间为3月22日;终日最晚的也是中宁县产区,在2001年10月29日。
图3-53 中卫市枸杞萌芽、落叶期年际变化
枸杞产区≥10℃的天数呈显著增加趋势,平均每10年增加4.5天。各枸杞产区生长季平均天数为163天,其中灌区生长季天数在150天—207天,山区在106天—185天,生长季天数随时间推移明显增加,1995年—2018年与1970年—1980年生长季天数比较,沙坡头区、中宁县、海原县分别增加11天、12天、3天。特别是2016年沙坡头区达到207天,2009年中宁县达到202天,是近50年生长天数最长的年份。生长季的延长使枸杞萌芽、现蕾、开花和成熟均提早,秋季落叶推迟,可采摘批次增多。不同枸杞产区平均每10年生长季延长4.0天—5.1天,平均延长4.5天/10年,中宁县枸杞产区生长季延长,沙坡头区兴仁镇枸杞产区生长季稍短。
中卫市枸杞产区生长季内累计降水量和相对湿度减少,有利于提升夏果外观、品质。据研究,在果实膨大、成熟期的降水量、相对湿度对枸杞百粒重、百粒纵径影响较大。果实膨大期日平均相对湿度为80%—100%时,百粒重基本不变,相对湿度每下降10%,百粒重增加4克;果实成熟期降水量每减少10毫米,枸杞百粒纵径增加7.5厘米,坏果率减少3.2%。
图3-54 中卫市各枸杞产区≥10℃期间平均日数年际变化
1970年以来,中卫市枸杞生长季降水量在42.5毫米—501.1毫米,年际间波动较大,整体呈弱增加趋势,平均每10年增加1.5毫米。其中沙坡头区、海原县各枸杞产区生长季降水量呈增加趋势,平均每10年分别增加1.7毫米、9.5毫米,中宁县、沙坡头区兴仁镇呈减少趋势,平均每10年分别减少3.5毫米、2.0毫米,灌区最大与最小降水量相差264.6毫米,山区相差411.3毫米。
枸杞生长季内的日平均相对湿度呈微弱下降趋势,平均每10年下降1%,日平均相对湿度最大值均出现在1986年之前,最小值出现在2008年以后,其中,1971年沙坡头区日平均相对湿度最大为64%,沙坡头区兴仁镇2015年相对湿度最小,为44%,相差20%。
图3-55 中卫市各枸杞产区生长期降水量、平均相对湿度年际变化
1970年以来,中宁县降水趋于减少,空气相对湿度趋于减小,有利于增加枸杞粒重,增加果长,形成大果,提升枸杞夏果品质。沙坡头区、海原县降水增长率均在10毫米/年以下,空气相对湿度趋于减小,对枸杞粒重、果长无明显影响。但分析夏果生长期降水日数和秋果生长期降水日数的变化规律,可看出夏果生长期降水日数明显减少,而秋果生长期降水日数增加,说明气候变化对枸杞夏果品质改善明显,但对秋果品质影响较大。
图3-56 枸杞夏果、秋果生长阶段内累计降水日数年际变化
中卫市枸杞生长季内气温、日照增加,有利于提高枸杞总糖、多糖含量。研究表明,日照多、降水少、气温偏高对提高总糖、多糖含量有利。1970年以来,枸杞全生育期平均气温呈上升趋势;全生育期≥10℃的积温呈明显上升趋势,2009年以来≥10℃的平均积温达3169℃,比20世纪70年代积温平均值增加373℃,平均每10年增加99℃。
枸杞多糖的形成对光照反应特别敏感,枸杞多糖含量与生长季内日照时数呈明显正相关。1970年以来,中卫市枸杞产区生长季内日照时数增加,平均每10年增加30.5小时。1970年—1995年平均值为1293.5小时,比1996年—2018年的平均值少100.9小时。
图3-57 枸杞产区10℃以上期间平均气温及积温的年际变化
图3-58 枸杞生长期日照时数年际变化
1970年以来,枸杞生长期内的平均气温上升,积温、日照增多,降水量微弱增加,有利于总糖增加,提升口感,枸杞的多糖含量增加,对发展高端枸杞十分有利。
中卫市枸杞产区高温日数增加,高温热害的风险增加。据研究,枸杞不耐高温,当最高气温超过32℃时,落花落蕾增加,坐果率降低。同时,根系吸收养分能力变弱,难以支撑夏果枝继续分生花蕾而封顶,提早进入夏眠,延长夏眠期,推迟秋梢生长,秋果成熟相应也推迟,从而减少秋果采摘批次,产量也相应减少。
枸杞生长季高温日数增多使高温热害的风险增大。1970年以来,枸杞生长季内气温超过32℃的日数增加趋势明显,每10年平均增多2.3天,其中沙坡头区、中宁县增多日数较快,为3.2天/10年和5.3天/10年,海原县为1天/10年,1997年以后增加更明显。1970年—1996年,有21年低于多年平均值,只有6年高于平均值。而1997年—2018年,有19年高于多年平均值。由于枸杞幼果不耐高温,随着高温日数的增加会缩短幼果生长时间,从而使大量果实在一段相对较短的时间内加速成熟,加重植株营养供应负担,单果获取的营养减少,转色时间缩短,使果实变小,降低枸杞外观等级和产量。
图3-59 枸杞生长期超过32℃的日数年际变化
中卫市枸杞蚜虫发生的概率增加,炭疽病发生概率减小。据研究,枸杞蚜虫发生的最适宜气象条件为旬平均气温22.0℃—25.2℃、旬平均相对湿度48%—50%、旬降水量1毫米—4.0毫米。
气象条件达到中度以上危害等级的旬数占夏果期总旬数的71.1%,即夏果期有70%的时段温湿度、日照、降水综合气象条件适合蚜虫的发生,实施绿色防控的难度增大、时间长。1970年以来,夏果期气象条件适合发生蚜虫的概率平均每10年增加1.35%,危害有加重趋势。
图3-60 夏果期气象条件适合发生蚜虫的旬数占比
据研究,枸杞炭疽病发生的最适宜气象条件为日平均气温19℃—25℃、日平均相对湿度75%—90%、降水日数超过1天且过程降水量在5毫米以上。生育期间符合上述气象条件的日数越多,降水量越多,炭疽病发生越重,危害越大。
1970年以来,发生枸杞炭疽病的气象条件日数占比下降趋势明显,全生育期炭疽病气象条件日数发生概率平均每10年下降1.1%,夏果期适宜炭疽病气象条件日数发生概率下降0.6%。
图3-61 枸杞生育期及夏果期发生炭疽病的气象条件日数占比
3.对红枣种植的影响
气候变暖,降水偏少,日照充足,有利于红枣的生长。春季气温偏高有利于红枣萌芽及发育期提前,但降水减少使干旱带干旱日数增加趋势显著,尤其夏季阶段性干旱少雨和高温易造成红枣大量落花落果,导致减产甚至绝产,如2017年6月至7月中旬的高温低湿使环香山地区的红枣遭受毁灭性重创,红枣近于绝产。秋季高温低湿的干旱天气容易造成灌区红枣生长期缩短,产生大量皱枣,缩短鲜枣销售期,影响枣农收入。
4.对设施农业的影响
冬季气温显著升高,气候变暖,有利于设施农业生产,同时延长设施农业生产周期,减少一部分生产投入,增加广大种植户收入;由于温度升高,逐年扩大反季节大棚蔬菜的种植面积,品种也日趋增多,极大地丰富了市民的菜篮子,无公害大棚蔬菜基地也是以丰富的光温资源为基础,以大力发展节水农业和提高百姓生活质量为指导而建立的。