白家惠　張俊麗　李　戈　李學(xué)欣　劉海波　崔樹林

摘要以平頂山市多年氣象資料中的光、溫、水為分析依據(jù),分析了氣候條件對(duì)平頂山夏玉米生產(chǎn)的影響,結(jié)果表明,玉米生育期天數(shù)主要受降水和日照的影響,近年來有逐步延長的趨勢(shì);單株籽粒重和莖稈重2個(gè)生物學(xué)要素與降水、日照時(shí)數(shù)關(guān)系密切;單產(chǎn)主要受降水和日照時(shí)數(shù)變化的影響,溫度無論是對(duì)玉米生育期、玉米各生物學(xué)要素或者玉米單產(chǎn)影響都非常小,甚至沒有任何關(guān)系,其原因可能是平頂山地區(qū)溫度條件能充分滿足玉米生長發(fā)育的需要,以至于無法得出其影響結(jié)果。

關(guān)鍵詞氣象條件;夏玉米生產(chǎn);影響;河南平頂山

中圖分類號(hào)S162.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào) 1007-5739(2009)15-0293-01

玉米又名玉蜀黍、包谷,原產(chǎn)墨西哥,漢朝引入我國。全國大部分地方均可種植。玉米適應(yīng)性比較廣泛,從北緯55°至南緯40°之間,低緯度海拔高度達(dá)3 636m,凡大于10℃積溫在1 900℃以上,夏季平均氣溫在18℃以上的地區(qū)都可種植。中國南起海南島(北緯18°),北至黑龍江的黑河(北緯50°),東至臺(tái)灣,西至新疆及西藏均有種植。

1平頂山市玉米生產(chǎn)與氣候條件情況

平頂山市玉米連片種植較多。多數(shù)年份種植面積在6.70萬公頃,總產(chǎn)量5~7萬噸,最多的1970年達(dá)7.82萬公頃,總產(chǎn)9.65萬噸。目前,在平頂山地區(qū)表現(xiàn)良好的品種有:緊湊型的掖單4號(hào)、新黃單85-1、平展型的單玉13、沈丹7等。

平頂山市地處北亞熱帶與暖溫帶氣候的過渡地帶,具有明顯的過渡性特征,屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候。春季氣溫回升快,少雨多風(fēng);夏季高溫多雨,降水量集中且不穩(wěn)定,年際變化大;秋季風(fēng)高地燥,晝夜溫差大;冬季雨雪偏少,干冷多風(fēng)。年平均日照2 068.8～2 334.9h,日照率47%～53%,年太陽輻射總量468.66～507.63kJ/cm²,年平均氣溫14.2～14.9℃,有效積溫5 345℃,無霜期225d,年平均降水量810 mm。光、熱、水農(nóng)業(yè)生產(chǎn)3要素適應(yīng)于農(nóng)作物一年兩熟的要求,對(duì)農(nóng)林生產(chǎn)比較有利,特別有利于玉米的種植。平頂山一帶冷暖空氣交匯頻繁,季風(fēng)氣候特別明顯。雖然四季分明,但也易出現(xiàn)旱、澇和大風(fēng)、暴雨、冰雹以及霜冰等多種自然災(zāi)害。

2玉米生長發(fā)育對(duì)氣候條件的要求

2.1溫度

玉米為喜溫作物,生育期間生物學(xué)溫度為10℃。種子在6~7℃開始發(fā)芽,但生長極緩慢,并易感菌霉?fàn)€。10~12℃發(fā)芽正常。最適發(fā)芽溫度為25~28℃。種子由播種到出苗的間隔時(shí)間與溫度關(guān)系密切,10~12℃需18~20d出苗,15~18℃需8~10d出苗,大于20℃ 5~6d即可出苗。玉米在18℃以上幼苗生長較快,30~32℃時(shí)最快。抽穗開花時(shí)期適宜溫度為25~28℃,氣溫低于18℃或高于38℃不開花,當(dāng)氣溫高于30℃,空氣濕度小于60%開花甚少,氣溫高于32℃(有的品種在35℃)花粉粒1~2h即喪失生活力。在籽粒灌漿、成熟時(shí)期要求日平均溫度保持在20~24℃,有利于有機(jī)物質(zhì)合成和向果穗籽粒運(yùn)轉(zhuǎn)。籽粒成熟期日平均氣溫超過25℃或低于16℃均影響酶活動(dòng),不利于養(yǎng)分積累和運(yùn)轉(zhuǎn),日平均氣溫13℃左右玉米灌漿仍可很緩慢進(jìn)行。成熟后期遇-3℃低溫,易使含水量高的籽粒喪失發(fā)芽力。夏玉米出現(xiàn)葉片數(shù)與其間積溫有極顯著的冪函數(shù)關(guān)系,在籽粒灌漿過程中,籽粒增重與積溫呈指數(shù)曲線關(guān)系。全生育期間平均氣溫在20℃以下時(shí),每降低0.5℃,玉米達(dá)到成熟時(shí)的生育期要延長10~20d。

2.2水分

玉米是一種水分利用較高的作物,蒸騰系數(shù)(植物形成1g干物質(zhì)蒸騰的水分克數(shù))為250~300?？偤乃吭缡炱贩N為300~400mm、中熟品種為500~800mm。根系活動(dòng)時(shí)田間持水量60%~80%為宜。但生育期內(nèi)至少要有250mm,且分布均勻。玉米苗期較耐干旱,拔節(jié)、抽穗、開花期需水最多,后期偏少。由拔節(jié)至灌漿約占全生育期需水量的50%,抽穗前10d至開花后20d是對(duì)水分敏感的臨界期,特別是吐絲期和散粉期更為敏感。此時(shí)期平均每晝夜耗水6~8mm,土壤水分不足,會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)量。苗期和成熟后期,缺水對(duì)產(chǎn)量影響較小。在干旱條件下,玉米適時(shí)灌水可加快發(fā)育速度,有利于物質(zhì)向生殖器官運(yùn)輸,加速籽粒灌漿過程,可提早5~6d成熟。產(chǎn)量亦隨水分供應(yīng)量增加而提高,水分利用率也隨之提高。

2.3光照

玉米為短日性植物,一般早熟、中熟品種對(duì)日照長度反應(yīng)不敏感,晚熟品種則較敏感。日照時(shí)間過長能延長玉米的正常發(fā)育和成熟。在高溫、短日照下,生育期會(huì)顯著縮短。因此,同一品種不同播種期,生育期長短不同。玉米抽穗開花期要求每天有4~5h日照,20℃以下光合作用急速下降,在水分保證的情況下,20~33℃范圍內(nèi)光合速率隨溫度增加而增加。在相同的太陽能輻射條件下,光合速率隨日長增加而增加,太陽輻射對(duì)產(chǎn)量影響較大,尤其在籽粒灌漿階段對(duì)產(chǎn)量形成更為重要。光質(zhì)也影響玉米的光合作用和物質(zhì)形成。在紅光下光合強(qiáng)度最大,植株生產(chǎn)效率(干物質(zhì))高,合成碳水化合物多;在藍(lán)光下光合強(qiáng)度較弱,但合成蛋白質(zhì)多。

3氣候變化對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

3.1玉米播種期與產(chǎn)量

玉米提早播種是爭取玉米高產(chǎn)的重要措施。從氣候變化的分析來看,平頂山市的夏季平均氣溫有逐步降低的趨勢(shì),雖然不很顯著,但能使玉米生育期間的熱量減少。播種過晚、熱量不足,都將使玉米發(fā)育期推遲,籽粒灌漿期間遇低溫的可能性大大增加,不利于籽粒飽滿和確保增產(chǎn)。而玉米早播的關(guān)鍵在于小麥?zhǔn)斋@前后的土壤水分能否保證玉米播種后順利出苗。統(tǒng)計(jì)資料顯示,小滿芒種期間(5月21日至6月21日)降水總量超過112mm的年份,玉米產(chǎn)量將高于前5年的平均產(chǎn)量,而且降水越多增產(chǎn)的幅度也更大、更穩(wěn)定;降水總量不足,減產(chǎn)的可能性很大,即使降水分布的時(shí)機(jī)較好,玉米增產(chǎn)的幅度也較低。

3.2氣溫對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

7月下旬至8月上旬正是一年中最熱的時(shí)候,也是平頂山市玉米開花授粉期,如遇高溫、干旱天氣,花粉易失去生命力,花絲容易枯萎,造成禿尖、缺粒現(xiàn)象。從平頂山市的氣象資料分析來看,如果夏季極端最高氣溫低于36℃,玉米單產(chǎn)高于前5年平均產(chǎn)量;夏季極端最高氣溫高于39℃,玉米單產(chǎn)比前5年平均產(chǎn)量降低25%以上。但是在氣候變暖趨勢(shì)越來越明顯的背景下,平頂山市的夏季氣溫卻有降低的趨勢(shì),尤其是極端最高氣溫的降低最為明顯:1953～1972年夏季的極端最高氣溫只有2年在37.0℃左右,其余年份都在38.0℃以上;從1973年至今每年夏季的極端最高氣溫都沒有超過40.0℃;從1993年至今每年夏季的極端最高氣溫都沒有超過39.0℃,超過38.0℃的年份也只有2年。夏季極端最高氣溫明顯降低對(duì)玉米增產(chǎn)十分有利。