湖北省油菜生长发育期间气象条件的年度变化分析

邓 环，秦鹏程，刘志雄，邓爱娟，汤 阳，肖玮钰，万素琴

（武汉区域气候中心，湖北 武汉 430074）

湖北省是我国油菜生产大省，2019 年湖北省的油菜种植面积居全国第三，油菜籽产量居全国第二；近5 a 种植面积维持在100 万hm2左右，总产量200万t 以上。湖北省油菜主产区主要分布在江汉平原、鄂东南等地区，据2017—2019 年湖北农村统计年鉴资料显示，荆州、黄冈、荆门的种植面积均稳定在10万hm2以上，种植面积之和占全省种植面积的30%以上；3 地年产量稳定在28 万t 以上，产量之和约占全省油菜籽产量的50%[1-5]。因此，研究湖北省油菜主产区气候条件和气象灾害发生情况，对湖北省油菜生产具有重要的指导意义。虽然中国近50 a 积温总体呈上升趋势[6-7]，但近年来连续阴雨、干旱、冻害、风灾、暴雨等农业气象灾害呈现更加极端和频繁的趋势[8-10]。学者们对2013—2015 年全国夏收粮油作物全生育期及各生育期光温水条件、气象灾害情况及其对产量形成的影响进行了详细分析，并做出了相应的定性评 价[11-13]。笔者分析了2019—2020 年度湖北省油菜生长发育期间的气象条件，并与上年度气象条件进行了对比分析，以期从气象角度对湖北省油菜生产形势进行研判，并为油菜丰产稳产提供指导。

1 材料与方法

1.1 数据来源

气象数据来自湖北省油菜主产区（江汉平原、鄂东，下同）41 个国家基本气象观测站2018 年9 月—2020 年5 月逐日平均气温、最低气温、降水量、日照时数等观测数据。

1.2 数据处理

1.2.1 极端低温阈值 取气候标准期（如1981—2010年）内日最低气温每年的极小值和次小值，构建一个包含60 个样本的集合，对其从小到大进行排序，取第5 个百分位数作为低温极端阈值[14]。

1.2.2 湖北省单站连阴雨判别指标 观测站在某日期段的第一日和最后一日均为降水日，且该日期段符合下列条件之一，则认定该观测站在该日期段发生连阴雨：a. 连续4 d 及以上，至多有1 d 不是降水日，同时该日日照时数＜2 h；b. 连续7 d 及以上，至多有2 d 不是降水日，同时该2 d 不相邻日照时数＜2 h[15]。

1.2.3 其 他 全省平均日最低气温即全省81 个观测站日最低气温的平均值，全省平均日均温即全省81个观测站日平均气温的平均值，薹期冻害日数即全省平均日最低气温≤0℃的日数[16]，花期冻害日数即全省平均日最低气温≤5℃的日数[16]，菌核病适宜气温日数即花期全省平均日均温≥15℃的日数[17]，花期雨日即全省平均降水量≥0.1 mm 的日数[17]，区域性大风过程即全省平均日最低气温≤5℃的日数[17]。

2 结果与分析

2.1 2019—2020 年度油菜全生育期总体气候概况

湖北省油菜主产区2019—2020 年全生育期（2019 年9 月21 日—2020 年5 月10 日）累计降水量400～ 850 mm，≥0℃积温2 900～3 300 ℃，累计日照时数850～1 300 h，光温水条件皆满足油菜生长的需要（图1、表1）。与上年同期相比，累计降水量指标，江汉平原中北部、鄂东南南部比上年增加10～230 mm，鄂东南北部、江汉平原南部减少10～170 mm；累计日照时数指标，大部分区域增加110～600 h；≥0℃积温增加220～430℃。2019—2020 年全生育期总体光温水条件皆满足油菜生长的需要，而2018—2019 年日照时数略显不足，因此，2019—2020 年油菜全生育期气象条件比上年度略好。

图1 2019—2020 年度湖北省油菜全生育期累计降水量（A）、≥0℃积温（B）、累计日照时数（C）

表1 2018—2020 年度湖北省油菜主产区全生育期气象条件对比

2.2 2019—2020 年度油菜生长阶段气象条件分析

2.2.1 冬前播种—苗期（9 月下旬至12 月中旬） 受出梅以后持续高温少雨天气影响，油菜播种期遭遇了历史罕见的夏秋连旱，导致播期延长，出苗受影响，鄂东东部地区2 000 hm2油菜因旱播后不出苗或出苗后干死。旱情导致越冬前油菜长势较差。10 月4—8日鄂北大部、鄂西南北部、江汉平原北部大到暴雨，达区域性暴雨标准。降雨使省内干旱有所缓和。11 月24—30 日除鄂西北外，其他大部地区出现轻到中度连阴雨过程，中东部干旱有所缓解。

播种—苗期主产区累计降水量60～180 mm，≥0℃积温1 300～1 500℃，累计日照时数350～520 h，热量、光照条件能够满足油菜生理所需，雨量条件不足（图2、表2）。与上年同期相比，主产区累计降水量偏少1～7 成，≥0℃积温增加30～180℃，累计日照时数主产区大部增加5～180 h。

图2 2019—2020 年度湖北省油菜播种—苗期累计降水量（A）、≥0℃积温（B）、累计日照时数（C）

播种—苗期主产区热量条件2 a 均满足油菜生产的需要，2019—2020 年虽然遭遇了历史罕见的夏秋连旱，导致冬前油菜长势较差，但光照条件较上年好，总体气象条件与上年度相当。

表2 2018—2020 年度湖北省油菜主产区播种—苗期气象条件对比

2.2.2 越冬期（12 月下旬至2 月上旬） 2019 年12月16—30 日出现连阴雨过程，连阴雨日数鄂东南大部达9～10 d，鄂西南西部达4～5 d，江夏等10 个观测站达中度连阴雨，利川等19 个观测站为轻度连阴雨。主产区旱情基本解除。

2020 年1 月全省降水量异常偏多，气温偏高。与常年同期相比，全省平均降水量偏多，是往年的1.8 倍，为历史同期第1 位。1 月1—11 日、21—27日分别出现中度、轻度等级的连阴雨过程，6—10 日、15—16 日、26 日出现3 次较大范围雨雪过程，仅9日有24 县市出现积雪，另有钟祥、安陆、京山等9县市出现结冰，3 次过程0℃以下低温持续时间不长。

越冬期主产区累计降水量90～290 mm，平均气温比近30 a 均值偏高0.5～1.8℃，累计日照时数80～200 h。越冬期平均气温偏高，导致省内大部分油菜生育期提前5 d，但雨量、光照条件能够满足油菜生理所需（图3、表3）。与上年同期相比，平均气温偏高1.0～2.6℃，累计降水量大部偏多10～140 mm，累计日照时数偏多60～175 h。

图3 2019—2020 年度油菜越冬期累计降水量（A）、平均气温距平（B）、累计日照时数（C）

主产区雨量条件2 a 都满足油菜生产的需要；平均气温大部比上年偏高1.0～2.6℃，主产区48 个观测站平均日最低气温≤0℃日数比上年少9 d；光照条件比上年好。因此，2019—2020 年越冬期气象条件跟上年度相比，总体偏好。

表3 2018—2020 年度湖北省油菜主产区越冬期气象条件对比

2.2.3 薹花—角果成熟期（2 月中旬至5 月上旬） 抽薹期2 月14—16 日全省出现寒潮天气并伴大范围雨雪过程，部分地区出现强对流天气，鄂西南东部、江汉平原、鄂东北、鄂东南出现中到大雪，局部暴雪；此次过程0℃以下低温时间短，对油菜生长几乎无影响。花期—角果期，3 月26—29 日受倒春寒影响，鄂东北西部出现暴雨、大暴雨；过程出现大范围极大风速≥12 m/s 的致灾性大风。4 月10—11 日中东部还伴随区域性致灾大风，共 54 个观测站次极大风速达12 m/s 以上。3 月下旬至4 月上旬的2 次大风过程导致江汉平原及鄂中北部分田块油菜出现倒伏、返花现象。5 月5—8 日又出现暴雨大风天气过程，主产区局部地区出现17 m/s 以上的致灾性大风。

薹花—角果成熟期，主产区累计降水量230～460 mm，≥0 ℃积 温1 250～1 400 ℃，累 计 日 照 时 数350～650 h，光温水条件能够满足油菜生理所需（图4、表4）。与上年同期相比，降水大部地区增加10%～120%；活动积温增加80～190℃；日照时数大部增加50～380 h。

与上年同期相比，光温水气候资源比上年度好；气象灾害情况（蕾薹期冻害、花期冻害、大风灾害等）与上年度相当；菌核病发生适宜气象条件与上年度相当（表5）。综上所述，薹花—角果成熟期气象条件好于上年度。

图4 2019—2020 年度油菜薹花—角果成熟期累计降水量（A）、≥0℃积温（B）、累计日照时数（C）

表4 2018—2020 年度湖北省油菜主产区薹花—角果成熟期气象条件对比

表5 2018—2020 年度湖北省油菜主产区薹花—角果成熟期气象灾害对比

3 小结与讨论

降水量、活动积温与日照时数是影响油菜生长发育的关键气象条件，通过比较分析湖北省油菜主产区2019—2020 年度播种—育苗期、越冬期及薹花—角果成熟期（即全生育期）与2018—2019 年度气象条件的差异，并以图表形式予以直观展示。结果显示，2019—2020 年度油菜全生育期的气象条件总体优于2018—2019 年度，而这2 个年度的气象灾害发生情况和菌核病发生适宜气象条件相当，也是近年来发生最轻的2 a，与湖北省植保总站定案调查结果一致（未公开数据）。

在分析影响油菜全生育期正常生长气象条件时，应通过对历史数据的挖掘，借助主成分分析方法找出产生主要影响的气象因素，即抓住蕾薹期、花期等关键期的冻害、花期—角果成熟期大风灾害、菌核病萌发适宜气温等关键指标对比分析，由此从众多气象条件中把握住主要矛盾，为指导当年油菜生产提供依据。