全 文 ：文章编号: 1007-0435( 2004) 04-0281-04
北京苜蓿干草调制期气候适宜性研究
王成杰1,周　禾1* ,汪诗平2
( 1.中国农业大学草地研究所, 北京 100094; 2.中国科学院植物研究所, 北京 100093)
摘要:针对北京地区苜蓿产业化有关配套技术的需求,以 3 年生紫花苜蓿为对象, 研究苜蓿收获期气候的适宜性。结果表
明: 逐日降水量保证率对指导苜蓿收获期的选择是行之有效的;北京地区降雨多集中在 7、8 月,第 1 茬苜蓿干草调制应
在 5 月 10日左右进行,以确保第 2 茬干草调制在 7 月前完成, 第 3 茬干草调制可拖延到 8月下旬进行;并根据当地具体
气象信息实施小范围分批作业, 防止拖延时间太长,影响第 4茬苜蓿的生长发育。
关键词: 草原学;紫花苜蓿; 干草调制;气候适宜性; 降水保证率
中图分类号: S 541. 9　　　文献标识码: A
Studies on Climatic Suitability for Harvesting and
Curing Alfalfa Hay in the Beijing Area
WANG Cheng-jie1 , ZHOU He1 , WANG Shi-ping2
( 1. Instit ut e of Grassland Science , China Ag r icultur e Univer sity , Beijing 100094 China;
2. I nsit itute o f Bo tany, China Academy o f Sciences, Beijing 100093 China)
Abstract: T he studies on the eco-climat ic suitability fo r harv est ing and curing alfalfa hay of three-year-old
alfalfa crops are aimed at improving the techniques needed in the alfal fa indust ry of the Beijing area. T he
results show that the daily rainfall insurance rate ef fectively guides the choice of the alfalfa harv est t imes. In
the Beijing area, the rain no rmally teems in July and August . The f irst harvested al falfa crop needs to be cured
around , the 10
th
of M ay, ensuring that the second har vest ing alfalfa to be done before July . Cur ing of the thir d
cr op could be put of f until the last ten day o f A ugust . How ever, the exact t ime for curing the third crop has to
be consider ed in corrdinat ion with the lo cal w eather forecast done to the r ainy and clamp August . Curing could
be done in small batches so as not delaying the g row th of alfalfa for the curing o f the fourth cr op.
Key words : Grassland science; Curing of hay; Hay pro cessing ; Climat ic suitability; Rainfall insurance rate
　　紫花苜蓿(Med icago sativa L. )是世界上栽培历
史悠久、种植面积最大的多年生豆科牧草, 它以产草量
高、营养丰富、适口性好而享有“牧草之王”美誉 [ 1]。
在选择苜蓿适宜的刈割期时,除考虑其自身生长
发育状况外, 还需考虑天气状况 [ 2] , 如果已达到适宜的
收获期,但若此时阴雨连绵,不仅给收获带来困难, 收
获机械无法进行田间作业, 而且由于降雨对刈割后的
苜蓿干草品质产生不良影响[ 3]。根据当地气象历史资
料和天气预报适当对收获期进行适当调整,避开降雨
较为集中的时期。本文通过对北京地区多年气象资料
进行分析统计,评析在苜蓿干草调制期间, 环境气象因
子对适宜收获时期选择的影响,对北京地区苜蓿刈割
制度的建立提供科学依据。
1　材料与方法
1. 1　自然概况
北京位于华北大平原西北隅,地处山地与平原过
渡地区,属暖温带半湿润半干旱季风气候,年均气温
11. 5℃,年极端最高最低气温为 40. 6℃和- 27. 4℃。最
冷月 ( 1 月) 最热月 ( 7 月 )平均气温分别为- 4. 6,
26. 0℃。年均降水量 584. 0 mm, 多集中在 7、8月,年
收稿日期: 2003-10-16;修回日期: 2004-04-23
基金项目:北京市科委“优质高产紫花苜蓿生产关键技术研究”(合同编号:H 012010290112)的研究项目
作者简介:王成杰( 1968-) ,男,内蒙古兴和县人,硕士,主要从事草地管理与饲草加工方面的研究; * 通讯作者 Au th or for correspondence
第 12 卷　第 4 期
　Vol. 12　　No . 4
草　地　学　报
ACTA AGREST IA SINICA
　2004 年　12月
　Dec. 　2004
蒸发量为 2002 mm ,是降水量的 3. 7 倍。年总辐射为
555. 5 kJ/ cm
2, 年均日照时数 2600 h, ≥0℃积温为
4580. 2℃·d, > 5℃积温为 4459. 9℃·d, > 10℃积温
为 4167. 4℃·d,无霜期 190～195 d。土壤类型主要为
棕褐土、褐土 [ 4, 5]。
1. 2　试验在北京市昌平区沙河镇大洼村推行, 于
2000年 9月 7日条播,品种为引自美国的“苜蓿 333”,
行距 25 cm 播种量 18 kg/ hm2 ,面积 10. 67 hm 2, 播种
前施磷酸二铵 300 kg / hm2 ,氯化钾 150 kg / hm2。保苜
密度 460. 5万株/ hm 2, 每年在返青前施入苜蓿专用肥
料 280 kg / hm2 ,由北京市农科院土肥站提供的“三环”
牌肥料。
1. 3　苜蓿生育状况调查
选取 2 m×5 m 样方,全年无灌溉,在自然降水情
况下观察其生育状况, 每刈次在初花期刈割, 留茬 6
Y 。观察记载 2002年每茬次苜蓿初花期。
1. 4　逐日降水保证率统计
对北京地区 22年( 1980- 2001)的逐日降水量资
料进行统计, 分析逐日降水保证率。
2　结果与分析
2. 1　自然降水下苜蓿生长状况
在自然降水情况下,对 2002苜蓿各个物候期进行观
察:以初花期作为适宜刈割期,其中第 1茬初花期在5月
21日, 第2茬在6月 30日, 第 3茬在 8月 6日,第 4茬
在9月29日。同时统计每一茬苜蓿从现蕾至盛花期持续
时间为 15 d左右。根据气候条件确定的具体刈割期为:
第 1茬在初花期 5月 21日,第 2茬在盛花期 7月 6日,
第 3茬盛花期 8月28日,第 4茬现蕾期 11月 2日。
结果表明,除第 1茬苜蓿能够按照适宜的刈割期
对干草进行调制外, 其余三茬苜蓿的实际刈割期与适
宜的刈割调制期均有较大的差异。结果在一定程度上
影响了苜蓿干草的营养价值。
2. 2　苜蓿干草调制期间气候适宜性分析
2. 2. 1　降水保证率曲线拟合度分析
降水保证率是指在某一时段内, 降水量高于或低
于某一界限数值的频率总和, 表示某一界限降水量出
现的可靠程度的大小。降水量对苜蓿干草调制的影响,
不仅与降水强度( mm / d)有关, 而且降水频率对干草
调制产生很大的影响。降水保证率是对二者的综合反
映,同时也适合衡量苜蓿干草晾晒持续日数的指标。
从图 1、2、3可以看出,北京地区5～10月降水量分
别等于 0. 0 mm、≤0. 2 mm、≤1. 0 mm 的逐日降水保
证率曲线与 2002年实际降水量曲线拟合的较好。2002
年在 6月中旬有较多的降水,但正处于第 2茬苜蓿的生
长期,并不在干草调制时期内,说明北京地区逐日降水
保证率对指导苜蓿适宜的刈割晾晒期是行之有效的。
图 1　5～10 月 0. 0 mm逐日降水保证率及
2002 年实际降水量曲线
Fig. 1　T he curve of = 0. 0 mm daily r ainfall insurance
rate and actual r ainfall in 2002
fr om M ay thr ough October
图 2　5～10 月≤0. 2 mm 逐日降水保证率及
2002 年实际降水量曲线
Fig. 2　The curv e of ≤0. 2 mm daily r ainfall
insurance r ate and actual rainfa ll in 2002
fr om M ay thr ough October
图 3　5～10 月≤1. 0 mm 逐日降水保证率及
2002 年实际降水量曲线
F ig . 3　The curve o f ≤1. 0 mm daily rainfall insur ance
rat e and actual r ainfall in 2002 fr om May t hr ough October
282 草　地　学　报 第 12卷
2. 2. 2　干草调制期与降水量相关分析
田间自然晾晒调制苜蓿干草,一般需要连续无降
水、气候条件良好的时间2～4 d,才能使干草含水量下
降到安全含水量并完成打捆作业。降水强度( mm / d)
的大小对苜蓿的刈割和田间晾晒干草的影响是不同
的。在干草调制期间,日降水量等于0. 0 mm 并连续几
天,田间晾晒调制苜蓿干草是完全可以成功的; 日降水
量≤0. 2 mm 时,对干草调制的影响很小,只要满足晾
晒所需的时间,仍可成功地调制苜蓿干草; 当日降水量
达到 1 mm 时,对苜蓿干草生产有一定的危害, 不仅延
长干燥时间, 而且对干草的品质产生不良影响, 降低其
营养价值。因此, 当日降水量超过 1 mm 时,采取田间
自然晾晒调制苜蓿干草是很困难的, 并且严重影响干
草品质。以降水量小于0. 2 mm / d为界限, 降水保证率
在 80%以上, 连续 3 d无降水或降水量在 0. 2 mm/ d
以下为苜蓿干草成功调制的时间标准, 通过分析统计
苜蓿干草在调制期间的逐日降水量( 0. 0 mm/ d、0. 2
mm / d、1. 0 mm/ d)保证率, 结合苜蓿每一茬次生长的
物候期,为合理安排适宜的晾晒调制时期提供科学参
考依据。
图 4　五月逐日降水保证率曲线
Fig. 4　T he curv e of daily r ainfall insur ance r ate in M ay
2. 2. 3　从图 4 可以看出, 5 月降水日较少, 且降水强
度较小,只要结合当地具体的气象信息,对于第 1茬苜
蓿,在 5月的任何时期,采取田间晾晒的方法调制苜蓿
干草,在时间的选择上有较大的范围; 6月降水保证率
曲线(图 5)表明, 虽然降水逐渐增多, 但在中旬前, 降
水强度较小, 仍然可以选择适宜的苜蓿干草调制时期,
这样可以拓宽第 1茬苜蓿干草调制的时间范围。6月
中旬以后,降水相对较多,不同界限降水量的降水保证
率曲线逐渐下移, 表明降水集中期将要来临。从7月降
水保证率曲线(图 6)可以看出, 3条降水保证率曲线均
在 80%以下, 降水频率较高,降水强度增大, 不能满足
苜蓿干草调制所需的晾晒时间, 对于第 2茬苜蓿,选择
适宜的刈割晾晒调制时期较为困难。从 8月降水保证
率曲线(图 7)分析, 在 8 月下旬, 虽然有不间断的降
水,但降水保证率曲线逐渐上移, 表明降水逐渐减少,
根据当地的气象信息, 采取小范围分批作业,选择适宜
的时期,对第 3茬苜蓿采取田间晾晒调制干草是可以
成功的。9月降水保证率曲线(图 8)逐渐提升, 降水逐
渐减少。10 月的 3 条降水保证率曲线(图 9)大多在
80%以上, 对于第 4 茬苜蓿采取田间自然晾晒进行调
制苜蓿干草, 在调制晾晒时期的选择上有较宽的范围,
是完全可以成功地进行干草的调制。这时候需要注意
的是在考虑苜蓿草产量的同时,又要考虑安全越冬问
题,刈割时间不要太晚, 要保证苜蓿自身的营养贮备,
有利于安全越冬。
图 5　六月逐日降水保证率曲线
Fig . 5　The curv e of daily r ainfall insur ance r ate in June
图 6　七月逐日降水保证率曲线
F ig . 6　The curv e of daily r ainfall insurance r ate in July
图 7　八月逐日降水保证率曲线
F ig . 7　The curve o f da ily r ainfall insurance rat e in August
283第 4期 王成杰等:北京苜蓿干草调制期气候适宜性研究
图 8　九月逐日降水保证率曲线
F ig . 8　T he curve o f daily rainfa ll insur ance rate in September
图 9　十月逐日降水保证率曲线
Fig . 9　T he curve o f daily rainfa ll insur ance rate in October
2. 3　苜蓿干草调制期的调整
刈割时期的调整是解决北京地区第 2、3茬苜蓿干
草成功调制的有效措施。通过对降水保证率的分析, 北
京地区第 1茬苜蓿干草调制时期的选择有较宽的时间
范围, 但考虑到苜蓿的营养含量以及第 2 茬调制期要
避开降水比较集中的 7月, 因此,对第 1茬应提前到现
蕾期在 5月 10～15日刈割,刈割后需要施肥,并根据
土壤干旱情况,适时灌溉, 促进苜蓿生长发育,确保在
6月 30日前苜蓿的收获第2茬刈割。第 3茬苜蓿可以
推迟到 8月下旬刈割,并根据气象信息,只要有 2～3 d
的无降水日, 可采取小范围分批作业进行苜蓿干草调
制,以防止第 3茬由于降水不能适时收获, 拖延的时间
太长而缩短第 4茬苜蓿生长时间。致使第 4茬在生长
期内, 由于气温逐渐降低, 日照时间缩短, 苜蓿生长缓
慢,影响其草产量。
3　结论与建议
3. 1　试验通过对北京地逐日降水保证率曲线与 2002
年实际降水量进行分析,结果表明, 2条曲线拟合的较
好。虽然在 2002年 6月中旬有较多的降水,但此时正
处于第 2茬苜蓿的生长期,并不在干草调制期内。说明
逐日降水保证率对指导当地苜蓿刈割时间的选择是确
实可行的,这与牛建忠[ 6]对黄河三角洲地区逐日降水
保证率与 1996年实际降水量分析的结论一致, 认为逐
日降水保证率是对降水强度和降水频率的综合反映,
对当地的苜蓿刈割期和方式的合理安排是行之有效
的。
3. 2　通过对 2002年自然降水情况下苜蓿生长状况的
调查,并与当地具体收获期进行比较,表明适宜的刈割
干草调制期与当地具体的刈割时期有较大的差异。为
了获得较高的产草量, 第 1茬苜蓿刈割期普遍较晚, 使
得草产品粗蛋白质含量下降,品质降低。同时, 对以后
几茬收获时期的选择产生影响,并由于机械化作业程
度低,在晾晒过程中常常遇到雨淋,严重降低草产品的
品质。因此, 合理调整对苜蓿刈割期是必要的, 有利于
提高干草的营养价值。
3. 3　关于苜蓿干草调制时期的选择,本文就降水量这
一限制因子进行分析。在田间自然晾晒调制苜蓿干草,
除了降水量以外, 影响晾晒的其它因子还有空气湿度、
温度、光照时间、光照强度、风速以及夜间返潮情况等。
因此,对当地苜蓿刈割制度的确定要进行综合分析, 结
合当地的实际条件予以进一步研究。
参考文献:
[ 1 ]　耿华珠主编. 中国苜蓿 [ M ] .北京:中国农业出版社, 1995, 167～
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[ 2]　Gupta M L, Macmillan R H , Mcm ahon T A. A simulat ion model
to pr edict the drying t ime for passu re hay. Gras s and Forage
Science. 1989, 44: 1～10
[ 3]　高彩霞. 收获期和干燥方法对苜蓿干草质量的影响[ J ] .草地学
报, 1997, 5( 2) : 113～116
[ 4 ]　北京市气象局气候资料室编. 北京气候志[ M ] . 北京: 北京出版
社, 1987, 1～16
[ 5]　吴征镒主编. 中国植被[ M ] . 北京:科学技术出版社, 1995, 33～
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[ 6]　牛建忠. 黄河三角洲地区苜蓿收获时期生态气候适宜性评价[ J] .
草地学报, 1998, 6( 2) : 139～145
284 草　地　学　报 第 12卷