全 文 :热带农业科技 2005,28(4)
Tropical Agricultural Science & Technology
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西双版纳香荚兰栽培气候影响因素及适种区区划
陈 瑶,谭志坚,王丙春
(西双版纳傣族自治州气象局,云南 景洪 666100)
摘要:根据香荚兰生长发育特性及其对气象条件的要求,和西双版纳的气候资料,综合分析和评价西双版
纳香荚兰栽培的有利气象因素和不利气象条件,用模糊数学的理论和方法对西双版纳海拔800m以下各乡
镇进行香荚兰宜植度的区划。
关键词:香荚兰;气候因素;宜植度区划;西双版纳
中图分类号:S573.9 文献标识码:B 文章编号:1672-450X(2 05)04-0017-05
收稿日期:2005-06-02
香荚兰[Vanilla fragrans(S. alisb.)Ames]是
名贵的热带香料植物,具有很高的经济价值。目前,
全世界年产香荚兰商品豆2 000~2 400t。马达加斯
加是最大的生产国,年产1 000~1 200t;其次是印
度尼西亚,年产700~800t。近几年来,世界香荚
兰豆荚市场基本处于供不应求的状态,商品豆价格
从常规的一等品60$/kg猛涨到250$/kg左右。我国
栽培香荚兰起步晚,规模小,尚处于试验推广阶段,
主要产地在云南西双版纳和海南,广西也有少量种
植,全国的种植面积约有230hm2,年产商品豆仅数
吨。西双版纳是全国最大的香荚兰生产、加工基地,
建有集约化人工荫棚香荚兰种植园138.4 hm2,带动
146户农民种植11.73 hm2,在景洪市建有一座年处
理300t鲜荚的规模机械化香荚兰生香加工厂,
2002~ 003年共产鲜荚42t。西双版纳具有发展香
荚兰种植的热带气候资源优势,然而地形、地势复
杂,小气候类型各异,对于什么环境的气候适宜香
荚兰高产、优质栽培,其适宜程度如何,尚未从气
象角度进行过系统的研究。我们根据香荚兰生长发
育的特性及其对生态气候条件的要求,通过对生产
基地综合调查及西双版纳各地的气候资料进行分析
研究,提出了西双版纳香荚兰适种区域的划分,为
发展香荚兰种植和产业化经营提供科学依据。
1 香荚兰生长发育的特性及对气象条件的要求
1.1 热量
我国引种实践认为[1],香荚兰气温在18~34℃
范围内均能生长,最适温度为25℃左右,当气温高
于36~38℃、低于9~10℃则不利于生长。香荚兰
在冬季进行花芽分化,花期出现的早迟与冬季气温
有密切的关系。花芽萌发温度需在16℃以上,开花
需在20℃以上。低温对开花有明显的影响,连续出
现4d低温,最低气温5.9℃,每天持续3~5h,香
荚兰将因花蕾受轻度寒害而推迟开花15~21d。出
现3~7d的6~10℃低温,香荚兰顶芽及气生根的
生长会受寒害。零上低温对香荚兰有一定的危害,
但对4.0℃左右短暂的低温反应不甚敏感。在4℃下
持续8~10h,香荚兰的光下需二氧化碳释氧速率较
在25℃时低11.2%,同时暗呼吸速度相应降低。当
最冷月平均气温达16.0℃、最低气温在6.8℃以上可
以安全越冬。
1.2 水湿
香荚兰生长以年雨量2 500mm左右最为适宜。
其茎蔓生长与相对湿度相关,相对湿度<75%时生
长缓慢,80%~90%生长正常,在空气湿度大时茎
蔓节上可抽出新的气生根。相对湿度在82%~92%
适合小花开放。花期连续小雨对授粉影响很大,稔
实率仅20%左右,而在晴天和阴天授粉的稔实率可
高达92.8%以上。
1.3 光照
香荚兰原生长于林下自然荫蔽的环境中,对低
光有较强的适应性,即使林下或荫蔽条件下光照强
度很弱,也能正常生长发育。香荚兰种植需要适度
的荫蔽。荫蔽度过小会加速叶片的老化。从现叶到
叶片老化,在70%的荫蔽度下需31.9d,而在50%
荫蔽度下为30.6d。阳光直射,茎蔓和叶变黄,甚至
灼伤。荫蔽度过大会致使茎干纤细,不利于花芽分
化。香荚兰有生理落荚现象,落荚率与荫蔽度密切
DOI:10.16005/j.cnki.tast.2005.04.006
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相关,荫蔽度小结荚多,但受营养条件的限制落荚
率也最高。香荚兰营养生长期要求荫蔽度较大,而
生殖生长期则要求荫蔽度较小。一般认为,根据种
植地点的云量大小,营养生长期的荫蔽度可控制在
50%~70%,生殖生长期可控制在25%~40%。
2 西双版纳气候资源分析和适种区域划分
西双版纳位于云南省西南部,99°55′E~
101°50′E、21°10′N~22°40′N之间,地处
热带北缘,气候温暖,雨量充沛,静风少寒,适宜
香荚兰生长。
2.1 有利的气候资源
2.1.1 热量丰富,越冬条件好
西双版纳多年年均温为18.3~22.4℃[2]。最冷
月(1月)均温为12.0~16.1℃,气温年较差小,为
9.4~10.6℃。气温日较差大,年平均为11.3~12.5
℃。≥10℃活动积温的初日除勐海最迟在1月18日
外,其余各地均为1月1日,持续日数为348~365d,
积温达6 528.8~8 100.4℃。年极端最低气温平均
在0.5~7.2℃,一般年份无低温冷害。无霜期达
330~365d,霜期持续日数在35d以内,景洪、勐
腊、勐龙等低海拔坝区的有霜日数仅0.1d,勐海有
9.7d。昼高夜低的的温度变化对香荚兰进行光合作
用、生长是有利的。冬季不冷、有效积温多,香荚
兰全年均可生长,遭受低温寒害的机率低。
2.1.2 雨量丰沛,湿热同季
西双版纳年降水量为977~1 655mm,年内干、
雨季分明。干季(11月至次年4月)受热带大陆气
团控制,降水较少,为171~264mm,占年总量的
13%~17%;雨季(5~10月)受热带海洋气团控
制,雨量集中,降水量976~1 261mm,占年总量
的83%~87%。雨季月均温22.0~25.8℃,月均相
对湿度75%~88%,为香荚兰生长的最适宜或接近
最适宜的温、湿度范围。高温、高湿对处于结荚期
的香荚兰获得高产是有利条件。
2.1.3 冬季逆温现象显著,多辐射雾
西双版纳山区冬季多晴朗、静风天气,天气状
况稳定,夜间辐射降温强烈,下午及上午多晴天,后
半夜及上午多辐射雾,山地逆温现象十分显著;2~4
月逆温出现频率最大,达90%,每天逆温维持时间
一般都在15h 以上。在典型逆温天气下,逆温层上
部气温可比下部盆地气温高10℃以上,是云南山地
逆温现象最具典型特征山区之一。由于逆温层的存
在,山地种植香荚兰冬季不易受低温危害,辐射雾
使光照减少、空气湿度增大,对香荚兰生长有利。
2.1.4 风速小
西双版纳风速小,静风多,年平均风速为0.5
~1.4m/s,常年静风率达56%~72%,为香荚兰生长
提供了有利条件。
2.2 不利的气候因素
2.2.1 低温寒害
建国以来,西双版纳曾发生过1973/1974年、
1995/1996年和1999/2000年三次较为严重的低温
寒害。1975/1976年冬,景洪连续22d出现≤10℃
的低温,≤5℃的日数为5d,最低气温低至3.7℃,
小面积栽培的香荚兰出现轻度梢枯和嫩叶枯萎寒
害。1999年12月下旬,景洪的最低气温为1.9℃,
≤5℃的日数为6d,造成勐仑香荚兰种植园2/3的
植株死亡。值得注意的是,花芽分化、萌动期遭遇
强降温天气过程会对后期产量造成不利影响。
2003/2004年西双版纳为暖冬,但2004年1月下旬
至2月上旬的气温波动大。1月下旬的最低气温,景
洪由27日的14.6℃降至30日的7.3℃;勐腊由
28日的15.7℃降至30日的8.4℃,降温幅度均为
7.3℃;勐海也由27日的10.2℃ 降至30日的
1.8℃,降温幅度8.4℃。接着,2月上旬的最低气温,
景洪由6日的15.1℃,8日降至8.5℃,降温幅度
6.6℃;勐腊由6日的12.8℃,9日降至7.6℃,降温
幅度5.2℃;勐海由4日的6.9℃,次日降至3.9℃,
降温幅度3.0℃。虽然降温并不很低,但时值香荚兰
花芽分化、萌动期,加之当年春旱严重,浇灌不足,
使得当年香荚兰减产50%左右。
2.2.2 干旱
西双版纳干旱频率为13.57%[3],干季的农田水
分亏缺达138~263mm,其中,12~2月亏缺72
~108mm,3~5月亏缺8~145mm。干旱主要影响
香荚兰生长缓慢,甚至会影响后期产量。低温干旱
季节(11~2月),由于气温偏低(景洪月均温为
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16.1~ 9.5℃),降水较少(景洪这4个月的总雨量
为115.0mm),而同期蒸发量为370.2~393.3mm,
香荚兰的生长量仅为全年生长量的9.9%;而高温干
旱季节(3~4月),景洪的月平均气温为21.2~
24.2℃,已升至香荚兰正常生长和旺盛生长的温
度,但受干旱(降水量仅为70.5mm)影响,两个月
的生长量仅为全年生长量的15.8%。干季半年的生
长量仅为全年的25.7%。
2.2.3 高温
气温过高会降低香荚兰的光合作用而增强呼吸
作用,导致营养失调造成落荚。落荚率与极端最高
气温和持续时间关系密切。当极端最高气温达
34℃,落荚率明显增加;持续时间愈长则落荚愈多。
一年中,西双版纳最热月出现在5月或6月,极端
最高气温出现在4月或5月。历年极端最高气温,景
洪、勐腊分别为41.1℃(1983年4月18日)和
38.4℃(1979年5月15日)。景洪、勐腊≥35℃的
高温日数分别为24.5d和7.8d,其中出现在4~5月
的分别占79.2%和93.6%。高温危害、景洪重于勐
腊。
2.3 西双版纳香荚兰气候适宜度区划
根据香荚兰生长发育和产量、品质形成对气候
条件的要求,我们对西双版纳各地生态气候条件进
行综合分析和评价。西双版纳各地在海拔800m以
下低山、坝区可栽培香荚兰,但这些区域的适宜程
度又有着较大差异,为了充分合理开发香荚气候资
源,趋利避害,应对香荚兰种植的气候适应性进行
区划。
在气候生态区划中,各区之间的气候要素值呈
现为一个渐变的过程,即区域间的分界具有模糊
性,很难确定其区划界限。这种情况在地形、气候
错综复杂的山区更为突出。为能客观定量地确定区
划界限,我们采用模糊数学的理论和方法进行分区
定界。由于香荚兰对低光有较强的适应性,还需要
适度的荫蔽,西双版纳的相对湿度均较低,在产业
化栽培过程中均需采用人工调节方式,故在区划时
未考虑日照时数和相对湿度。区划采用年均温、年
雨量、冬季均温三个指标来代表一个地区香荚兰栽
培气候条件。设a1、a2、a3分别为年均温T(℃)、
年雨量r(mm)、冬季均温t(℃)的隶属函数,其
表达式为:
根据经验判断,在年均温、年雨量和冬季均温
三要素中,温度最重要,其次为雨量和冬季均温。由
此决定三者的权重分别为0.6、0.3、0.1。
A综合=a1×0.6+a2×0.3+a3×0.1
当A综合>0.5为可种植区,>0.60为次适宜区,
>0.70为适宜区,>0.80为最适宜区。我们对西双版
纳海拔在800m以下的各乡镇进行了香荚兰宜植度
的区划(表1)。
3 香荚兰气候资源开发利用的建议及农业气象适
用技术
3.1 建议
香荚兰产业具有高投入、高产出、高效益的特
点,同时又伴有高风险。香荚兰种植技术先进,地
方特色突出,适合庭院种植,故“公司+基地+农
户”应是最佳发展模式。大面积集约种植约需投资
30万元/hm2,而分散式投资只需在12万元/hm2以
下,节约成本60%以上。此外,分散式种植的产量
要比集约化种植园高。勐腊县勐仑镇曼纳堵村傣族
农民岩光,1998年在0.013 hm2地里收获鲜荚53kg,
折合为产鲜荚3 975kg/hm2;景洪农场5分场11队
周安民,庭院种植0.09hm2,2004年采收鲜荚115kg,
折合为产鲜荚1 326.9kg/hm2。另有资料表明,庭院
种植香荚兰便于精细化管理,产鲜荚1 500kg/hm2
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是完全可能的,其产值在7.5万元以上,收益远比
传统农业高。由公司提供种苗、遮光网、化肥、农
药和技术指导,统一收购、统一加工、统一品牌、统
一销售,农户提供土地、有机肥及日常田间管理,还
减小农户的市场和技术风险,这种化整为零、降低
双方投资的合作模式,是最为有效、合理的。因此,
“公司+基地+农户”的发展模式,能促进自然资源
向经济优势转化,带动农业产业结构调整,形成以
新型工业带动农业产业化最具特色的经济增长点,
也是帮助农民致富奔小康的捷径。
3.2 农业气象适用技术
3.2.1 选好种植园地
香荚兰生长发育对生态条件有特定的要求。其
大环境条件是:海拔在750m以下、高温高湿、荫
蔽适度、风小的气候环境。正确选择种植园地是香
荚兰长期高产稳产的基础。选地要注意:(1)要求
土壤质地疏松,通气排水性能良好,有机质丰富,
pH值最好在6.0~6.5。(2)应选择自然排水条件好
的地方,以避免因园内积水而引发根腐病的发生。
(3)种植园附近应有水源。香荚兰是浅根作物,
15~20cm土层的含水量19%才能基本满足生长的
需要,因此,在干旱缺水的季节每3d 需浇一次水。
浇水可采取喷灌或滴灌的形式,不仅能节约用水,
水浇得均匀,而且能增加空气湿度。种植园附近有
水源,水面自然蒸发,容易在干季形成雾和增加空
气湿度,也符合香荚兰生长的需要。(4)冬季夜间
辐射冷却,山谷中容易形成“冷气湖”,为避免低温
寒害,种植园应高离谷底30~50m。
3.2.2 适时种植建园
每年3~4月是香荚兰种植或缺塘补种的最佳
时期。此期干旱少雨,香荚兰生长不旺盛,种下后
浇适量的水有利于植株根系发育。当雨季来临时,
植株经过1~2个月时间的根系发育,根系已较为
发达,在高温高湿的生态环境中能健壮生长。如果
在雨季中种植,虽然成活率高,但由于根系不发达,
苗株长势弱,会影响后期长势。
3.2.3 掌握最佳授粉时间
香荚兰花在柱头上面有一层膜,影响了自然授
粉,故自然授粉率仅为1%,只有通过人工授粉才
能结荚丰产。在开花期的最佳时间适时授粉,才能
提高受精效果。一天中,随气温逐渐升高,柱头的
新陈代谢作用愈加旺盛,一般在15时左右气温最
高,此时进行人工授粉的受精率最高。此后,随着
气温逐渐降低,柱头由于强烈的新陈代谢作用而活
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力明显减退,因此在16时以后授粉的受精率明显下
降,以至完全失去受精能力。
3.2.4 冰雹后的处理
每年3~4月是西双版纳冰雹的多发期,也是当
地香荚兰的开花期。降雹时,由于荫棚的阻挡作用,
一般不会对香荚兰产生直接的影响,但对落在遮荫
网上的冰雹要及时进行处理,把冰雹在未融化前抖
落到地面,以免冰雹在遮荫网上融化,冰水落在香
荚兰上造成严重冷害。因此,破损的遮荫网平时就
应及时修补完好,使用多年已缺乏一定强度的遮荫
网要及时更换。
3.2.5 预防低温冷害
冬季低温易对香荚兰造成寒害,轻则影响当年
产量,重则可造成毁园。出现在12月或1月的低温
寒害可使香荚兰顶芽及气生根的生长点受寒害,甚
至整株死亡。在花芽分化期遇到强降温天气,可使
花芽变黑,开不出花,造成减产。在开花期遇到低
温,会使花粉发育不良,授粉不能稔实,因此要注
意做好防寒工作。冬前多施磷肥、农家肥能增强抗
寒能力,起到防寒作用;寒害来临前,在种植园周
围设烟堆,烟堆间距5~7m,在天气预报有强降温
的午夜3~4时点燃烟堆,使浓烟持续到凌晨,可提
高种植园区温度1~2℃,最高可达3℃。此外,遇
有强降温时,用草帘或稻草大面积覆盖荫棚,其防
寒效果会更好,能起到防灾减灾的效果。
4 致谢
本课题受西双版纳州乡镇企业局、云南香荚兰
产业有限责任公司和西双版纳州气象局资助,在本
文撰写过程中杨祖武高级工程师给予很多指导,谨
此致谢。
参考文献:
[1] 王利溥.经济林气象[M].昆明:云南科技出版社,1995.
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[2] 王宇,等.西双版纳傣族自治州农业气候资源及区划[Z].
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[3] 秦剑,等.云南气象灾害史料及评估咨询系统[M].北
京:气象出版社,2001
Climate Factor Effecting Vanilla Growth and
Compartmentalization of Suitable Planting Area
of Vanilla in Xishuangbanna
CHEN Yao, TAN Zhi-jian, WANG Bing-chun
(Xishuangbanna Weather Bureau, Jinghong 666100, China)
Abstract: It was analysed and evaluated the climate conditions for planting vanilla according as the growth and
development characteristic, the request of climate and the weather information in Xishuangbanna.The suitable planting
area for vanilla in the villages and towns under the altitude 800m were compartmentalized by the dark mathematic theory
and means in Xishuangbanna.
Key words: vanilla; climate; planting; compartmentalization; Xishuangbanna
(上接第4页)抗病增胶灵较生产上推广使用的刺激剂有以下优点:1、通过工厂化生产,ET不同浓度配制准确,克服了
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云南省热带作物科学研究所 伍 英供稿 2005年10月12日