油用牡丹不僅具有觀賞價(jià)值，經(jīng)濟(jì)價(jià)值也極高，現(xiàn)今用于栽培的品種主要有紫斑和鳳丹兩個(gè)牡丹品種，近年來重慶地區(qū)開展了紫斑牡丹和丹鳳牡丹的引種栽培，針對(duì)油用牡丹引種栽培中出現(xiàn)的氣候問題，建立代表品種的氣候適宜性指標(biāo)，接下來就和小編一起來看看吧。

1 油用牡丹的生態(tài)氣候適宜性

油用牡丹喜歡溫和涼爽、陽(yáng)光充足的環(huán)境，具有一定的耐寒性，其生長(zhǎng)規(guī)律為春發(fā)芽、夏打盹、秋長(zhǎng)根、冬休眠。

1.1 氣溫

影響牡丹正常發(fā)育的主導(dǎo)因素是溫度，牡丹具有一定的耐寒性，冬季氣溫高低主要影響牡丹休眠芽的萌動(dòng)及能否打破花原基的休眠。高溫對(duì)牡丹生長(zhǎng)有抑制作用，夏季高溫天氣導(dǎo)致油用牡丹生殖器官發(fā)育不良、光合作用受阻、生育期縮短、結(jié)實(shí)率降低、產(chǎn)量和品質(zhì)，花前積溫和花期內(nèi)的積溫等因素均能影響其花期當(dāng)氣溫因子符合生長(zhǎng)條件時(shí)，牡丹就能自動(dòng)解除休眠，恢復(fù)生長(zhǎng)。重慶地區(qū)以海拔800 m為例，油用牡丹在1月上中旬花芽開始萌動(dòng)，3月下旬至4月中旬開花，果實(shí)在7月中旬成熟；夏季7月下旬至8月下旬處于半休眠期；9月中旬至10月中旬牡丹根系旺盛生長(zhǎng)，10月下旬至11月中旬，葉片變黃形成離層而脫落；12月中旬，植株停止生長(zhǎng)進(jìn)入相對(duì)休眠期，到第二年的1月上旬又開始萌動(dòng)生長(zhǎng)，周而復(fù)始。

1.2 光照

牡丹屬于具有較高光補(bǔ)償點(diǎn)，對(duì)光能的有效輻射利用范圍較窄，對(duì)生境光照狀況要求較高，在不同生長(zhǎng)階段對(duì)光照強(qiáng)度和時(shí)間各有不同，現(xiàn)蕾前要求日照不少于3 h，現(xiàn)蕾后期日照不少于5 h，展葉期為7 h。

1.3 水分

油用牡丹耐旱怕澇，一般對(duì)于連續(xù)無降水20天以上時(shí)需要進(jìn)行灌溉，連續(xù)陰雨天氣及時(shí)進(jìn)行清溝、排水，防止?fàn)€根。

1.4 土壤

油用牡丹定植土壤要求：干燥向陽(yáng)地塊、土層深厚、疏松肥沃、有灌溉條件且排水良好、pH值為6.5～8.0的沙質(zhì)壤土，盡量避免栽植在黏土地、低洼積水地塊或鹽堿地上。

2 區(qū)劃思路與方法

2.1 氣候區(qū)劃指標(biāo)的確定

油用牡丹南移引種主要受溫度和光照條件的制約，其他氣象要素比如說地溫、降水、氣溫日較差等對(duì)牡丹生長(zhǎng)發(fā)育也有一定影響，但影響較小。根據(jù)引種地牡丹生長(zhǎng)的生物學(xué)特性、氣候適宜性，綜合南方各地引種試驗(yàn)的研究成果，結(jié)合本地引種經(jīng)驗(yàn)，選取油用牡丹關(guān)鍵生育期氣溫、日照指標(biāo)作為其氣候生態(tài)適應(yīng)性區(qū)劃的指標(biāo)。具體指標(biāo)有發(fā)芽萌動(dòng)期日均溫≥6 ℃的日數(shù)D發(fā)芽萌動(dòng)、開花期日均溫≥16 ℃的日數(shù)D開花、種子成熟期日均溫≥28 ℃的日數(shù)D種子成熟、種子成熟期日照時(shí)數(shù)S等指標(biāo)（見表1）。

表1 重慶市油用牡丹氣候區(qū)劃指標(biāo)

2.2 區(qū)劃指標(biāo)的地理模型

將區(qū)劃因子進(jìn)行空間精細(xì)化，用來開展精細(xì)化的油用牡丹氣候適宜性區(qū)劃，分別采用插值和建立回歸模型的方法，以GIS為平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各區(qū)劃因子的精細(xì)化空間分析。利用氣候資料與臺(tái)站地理信息，建立氣溫區(qū)劃指標(biāo)的空間分析模型，在GIS的支持下推算無測(cè)站地區(qū)的區(qū)劃指標(biāo)要素值，滿足油用牡丹氣候區(qū)劃細(xì)化的要求。收集重慶市34個(gè)氣象站1981—2010年的氣象資料，統(tǒng)計(jì)出各站點(diǎn)的區(qū)劃因子，與地理因子建立數(shù)學(xué)模型，區(qū)劃因子與地理因子的關(guān)系模型可表示為：

式中，Y為氣候區(qū)劃因子，α、β、γ為該網(wǎng)格點(diǎn)的經(jīng)度、緯度和海拔。采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法建立氣候要素與地理要素之間的統(tǒng)計(jì)模型（見表2）。

表2 油用牡丹種植區(qū)劃因子空間模擬模型

※※：相關(guān)性檢驗(yàn)通過a=0.01檢驗(yàn)

表中各方程的F值都通過1%的顯著性檢驗(yàn)，具有較高的可信度，且區(qū)劃因子與經(jīng)緯度和海拔的地理數(shù)據(jù)相關(guān)性較好，采用GIS軟件從1∶25萬基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)中提取出1 km×1 km網(wǎng)格的經(jīng)度、緯度、海拔等網(wǎng)格數(shù)據(jù)，將α、β、γ等地理信息數(shù)據(jù)代入表中個(gè)氣候區(qū)劃因子推算模型，推算出每個(gè)區(qū)劃因子在千米網(wǎng)格上的模型計(jì)算值分布圖。用各站點(diǎn)的實(shí)測(cè)值與推算值做算術(shù)運(yùn)算得到殘差值，并利用反距離權(quán)重插值法，以34個(gè)氣象站點(diǎn)的殘差值為樣本，內(nèi)插出千米網(wǎng)格殘差柵格圖，最后將殘差柵格圖與推算出的區(qū)劃指標(biāo)柵格圖進(jìn)行迭加運(yùn)算，得到1 km×1 km網(wǎng)格的重慶油用牡丹氣溫因子區(qū)劃分布圖。日照時(shí)數(shù)也受海拔和地形影響，將各臺(tái)站日照時(shí)數(shù)與海拔和地形因子的建立回歸方程，發(fā)現(xiàn)日照時(shí)數(shù)與海拔、坡度、坡向的相關(guān)性均不佳，遂采用普通克里格插值來模擬無臺(tái)站地區(qū)的日照，由于克里格模型是建立在平穩(wěn)假設(shè)基礎(chǔ)上的，需將偏離正態(tài)分布的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為近似正態(tài)分布后再進(jìn)行插值計(jì)算，故對(duì)地形起伏地區(qū)日照的模擬有一定局限性，由于本文中選取日照時(shí)數(shù)作為區(qū)劃因子意在將不適宜種植油用牡丹的地區(qū)劃出，沒有作為劃分適宜區(qū)和次適宜區(qū)的指標(biāo)，所以采用普通克里格模型進(jìn)行插值模擬。得到的各區(qū)劃因子分布圖如圖1～圖4。

圖1 油用牡丹種子成熟期日照時(shí)數(shù)分布圖

2.3 區(qū)劃結(jié)果及分區(qū)評(píng)述

利用各區(qū)劃因子取交集，給不同區(qū)域賦予不同的顏色，并迭加邊界、dem、制作圖例等，得到圖5的重慶市油用牡丹種植氣候區(qū)劃結(jié)果。

1）適宜區(qū)主要分布在梁平、墊江、石柱、南川、武隆、奉節(jié)等地的大部地區(qū)。該區(qū)海拔在600～1 000 m，年均溫在16.5～17.5 ℃，1—2月氣溫達(dá)到6℃以上時(shí)，牡丹鱗芽尖端開始發(fā)芽；開花期的氣溫維持在16 ℃以上，無明顯倒春寒；種子成熟期氣溫在27～28 ℃，日均溫達(dá)到28 ℃的日數(shù)在20～24 d，基本無高干旱害發(fā)生；進(jìn)入8月，氣溫達(dá)到26 ℃左右時(shí)，花芽分化加快，9-10月份花芽基本形成。該區(qū)域不易出現(xiàn)冬季凍害和夏季高溫，牡丹生長(zhǎng)良好，生育期較長(zhǎng)，產(chǎn)籽量高。

2）次適宜區(qū)主要分布在海拔300～600 m 的長(zhǎng)江沿線以及以北地區(qū)，包括涪陵、長(zhǎng)壽、豐都、忠縣、萬州、潼南、銅梁、渝北、永川、榮昌、開縣、云陽(yáng)等地區(qū)，年均溫在17.5～18.5 ℃，發(fā)芽萌動(dòng)期平均氣溫在7～8 ℃，適宜芽的萌動(dòng)膨大、頂端漲裂。計(jì)算此區(qū)域進(jìn)入種子成熟期的日均溫，達(dá)到28 ℃的日數(shù)在24～28 d，該地日均溫達(dá)到28 ℃的日數(shù)多，有發(fā)生高干旱害的風(fēng)險(xiǎn)。8月氣溫在27～28 ℃，適宜花芽快速分化，9-10月上中旬花芽基本形成。

圖2 油用牡丹種子發(fā)芽萌動(dòng)期日均溫≥6 ℃日數(shù)分布圖

圖3 油用牡丹開花期日均溫≥16 ℃日數(shù)分布圖

圖4 油用牡丹種子成熟期日均溫≥28 ℃日數(shù)分布圖

圖5 重慶市油用牡丹種植氣候適宜性區(qū)劃結(jié)果

3）不適宜區(qū)主要位于重慶市西部偏南大部地區(qū)，東南部以及東北部的偏北偏東高海拔地區(qū)。西部偏南大部地區(qū)在牡丹開花期、種子成熟期的氣溫偏高，達(dá)到適宜溫度的持續(xù)時(shí)間太長(zhǎng)，或?qū)?dǎo)致花期提前，種子發(fā)育成熟時(shí)間縮短，影響結(jié)實(shí)率；東部高海拔地區(qū)年平均氣溫低，常常出現(xiàn)低于-5℃的低溫，牡丹易受凍甚至整株凍死，因此該區(qū)域不適合油用牡丹的栽種。

3 生產(chǎn)建議

油用牡丹是我國(guó)特有的木本油料作物，具有耐干旱、耐瘠薄、耐高寒、適生性強(qiáng)的特點(diǎn)，應(yīng)用前景十分廣闊，想要牡丹高產(chǎn)則要選擇適宜的氣候、土壤、優(yōu)良品種種植以及掌握先進(jìn)的種植技術(shù)，可以根據(jù)氣候適宜性區(qū)劃結(jié)果，循序漸進(jìn)，分步、分階段地選擇適宜的區(qū)域進(jìn)行種植，充分利用該區(qū)域的氣候資源，促進(jìn)油用牡丹引種成功、獲得穩(wěn)定高產(chǎn)。對(duì)于仍存在冬季低溫和夏季高溫?zé)岷Φ葰庀鬄?zāi)害的，則要針對(duì)當(dāng)?shù)貧夂驐l件，適時(shí)采取防護(hù)措施，科學(xué)種植，減輕氣象災(zāi)害的危害，這樣才能有效保證油用牡丹的優(yōu)質(zhì)和高產(chǎn)。