茉莉花盛花期最佳气象条件模型研究

赵 戈，李金梅，3，4，侯彦林，贾书刚，刘书田，王铄今，潘桂颖，侯显达*

（1.南宁师范大学广西地标作物大数据工程技术研究中心，广西南宁 530001；2.南宁师范大学物理与电子学院，广西南宁 530001；3.南宁师范大学北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室，广西南宁 530001；4.南宁师范大学广西地表过程与智能模拟重点实验室，广西南宁 530001）

茉莉[Jasminum sambac（L.）Ait]属木犀科素馨属直立或攀缘灌木，又名茉莉花、茶叶花、叶子花等，原产于印度、巴基斯坦等地，约西汉时期传入我国，至今有2 000年左右的栽培历史[1]。我国有4个茉莉花产区，分别为广西横州市、四川犍为县、福建福州市和云南元江县，横州市茉莉花产量占全球的60%和我国的80%[2]，具有百年以上的栽培历史，当前栽培面积近0.67万hm2，茉莉花产业链年产值近200亿元。

春季气温达到19℃时茉莉花叶芽开始萌动，25℃以上现蕾，最适开花温度为35℃～37℃，而38℃～40℃的高温会抑制花芽发育[3-5]。较高温度处理（昼温30℃、夜温25℃）比较低温度处理（昼温20℃、夜温15℃）提前1周开花，且现蕾量增加25%[6]。7—9月温州市属高温多雨季节，月平均气温28℃左右最适合茉莉的花芽分化和花蕾生长[5]。茉莉花属阳性短日照植物[7]，高温时适当遮阴有利于高产[8-9]。光照度强比光照度弱条件下茉莉授粉率高[10]。研究表明[11]，世界茉莉花高产产地位于低纬度地区，我国茉莉花的高产产地位于华南和四川盆地；茉莉花产地中产量高的主要原因是花期时间长；适宜茉莉花开花的气象条件是日均温度＞19.5℃、月降水量＞278 mm、太阳日辐射总量＞12 MJ/m2。

笔者对广西横州茉莉花盛花期最佳气象条件定量分析，确定盛花期最佳气象条件指标，为茉莉花高产栽培提供气象条件决策依据和田间微气象条件调控标准。

1 材料与方法

1.1 数据获取

1.1.1 横州茉莉花连续5日平均单产数据。通过实地调查，获得一农户2 101.05 m2地块的2018—2020年连续3年每日茉莉花采花量数据，并计算连续5日平均单产。结果显示：不含未采花日，3年461 d的平均单产5.31 kg/667 m2，日最低单产0.40 kg/667 m2，日最高单产15.24 kg/667 m2；5—9月单产相对较高，4月单产逐渐增加，10月单产逐渐减少。

1.1.2 横州气象数据。横州气象数据来源于《中国气象科学数据共享服务网》（http://cdc.nmic.cn）的横州逐日气象数据，包括每日最低温度、平均温度、最高温度、平均相对湿度、最小相对湿度、日照时数、降水量。根据初步分析结果，计算2018—2020年4月1日到10月31日连续5日的每日平均温度的平均、每日日照时数的平均、每日平均相对湿度的平均3个气象指标。

1.2 模型建立方法

采用统计分析方法建模，包括一元线性或非线性回归、多元线性回归；使用Excel进行数据分析和建模。

2 结果与分析

2.1 基于5日连续平均单产和气象条件的单因素解析

将连续5日平均单产作为因变量（Y），将连续5日平均温度的平均（X1）、连续5日日照时数的平均（X2）、连续5日平均相对湿度的平均（X3）作为3个因变量，结果分别见图1、图2和图3。3个回归方程分别为：Y=0.258×e0.1085×X，r=0.520**，n=456；Y=-0.339×X2+3.721×X-4.044，r=0.430**，n=456；Y=-0.012×X2+1.781×X-61.176，r=0.380**，n=456。

将3年连续5日平均单产＜2.5 kg/667 m2作为低产，则≥2.5 kg/667 m2为中产和高产。图1表明，当5日平均温度的平均（X1）≥25℃时，单产≥2.5 kg/667 m2的比例为99.5%。图2表明，当5日日照时数的平均（X2）为3.5～6.0 h时，单产≥2.5 kg/667m2的比例为99.4%。图3表明，当5日平均相对湿度的平均（X3）为73%～87%时，单产≥2.5 kg/667 m2的比例为100.0%。根据图1、图2和图3，确定茉莉花中产和高产的最佳单一气象指标为5日平均温度的平均（X1）、5日日照时数的平均（X2）、5日平均相对湿度的平均（X3）。

图1 横州茉莉花X1与Y的关系

图2 横州茉莉花X2与Y的关系

图3 横州茉莉花X3与Y的关系

2.2 基于连续5日气象条件的多因素单产建模

基于5日平均温度的平均（X1）、5日日照时数的平均（X2）、5日平均相对湿度的平均（X3）3个气象指标，建立单产判别模型。在456个连续5日样本中，有296个样本满足3个气象条件，比例为64.90%。分析表明：随着单产的增加，满足3个气象条件的样本比例下降，如单产大于2.5 kg/667 m2即中产以上的样本296个，比例为100.0%，单产大于4.5 kg/667 m2的样本222个，比例为75.00%，单产大于6.5 kg/667 m2的样本129个，比例为43.58%。以上结果表明，3个气象条件为5—9月盛花期茉莉花达到中产以上的关键气象指标。

3 讨论

以往研究认为，温度、日照、湿度、降水量是影响产量的主要气象因子[11-18]。现有研究结果表明，20℃左右茉莉花叶芽开始萌动，25℃以上现蕾[5-6]，38℃以上抑制花芽发育[3-5]，高温时适当遮阴有利于高产[8-9]；茉莉花属阳性短日照植物[7]，光照度强比光照度弱条件下茉莉授粉率高[10]；茉莉花在相对湿度85%～95%条件下开放度较高[19]；适宜的月降水量278 mm以上。

该文在确定了茉莉花盛花期3个最佳气象条件基础上，建立了单产判别模型。确定的3个最佳气象条件与以往研究结果基本吻合，并体现系统、定量和模型化，即基于同一地块3年实测产量数据和对应逐日气象数据的统计分析而确定单一影响因素，再建立多因素定量判别模型，在预测上不针对具体日期进行单产预测，而是针对符合3个气象条件日期的单产等级进行预测，最终目的是确定高产的最佳气象条件及其组合，有效避开单产的其他影响因素，如降水日不能采花、施肥带来的养分丰缺对产量的影响等。

4 结论

对广西横州茉莉花盛花期最佳气象条件定量研究结果表明：5—9月，茉莉花达到中产以上产量的最佳气象条件是连续5日平均温度的平均25℃以上、连续5日日照时数的平均3.5～6.0 h、连续5日平均湿度的平均73%～87%；满足3个气象条件下每日单产2.5 kg/667 m2以上的比例为100%。