韋寧波+劉易科+佟漢文+陳泠+張宇慶+朱展望+高春保

摘要：為探明氣候變暖背景下湖北省各地小麥適宜播期，同時(shí)為鄂北地區(qū)小麥畝產(chǎn)千斤提供理論支撐，本研究對(duì)2008～2012年湖北省鄖西等10個(gè)地區(qū)的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，依據(jù)在前期研究基礎(chǔ)上提出的湖北省小麥主導(dǎo)品種鄭麥9023的葉熱間距，運(yùn)用葉齡積溫法推算得出鄖西等10個(gè)地區(qū)的小麥適宜播期。生產(chǎn)上各地可根據(jù)此次研究結(jié)果，結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀箢A(yù)報(bào)、土壤墑情以及小麥品種特性等適當(dāng)調(diào)整小麥播期，確保小麥壯苗越冬、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：小麥；適宜播期；葉齡；積溫；葉熱間距

中圖分類號(hào)：S512.104.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2014）19-4529-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.19.005

Determination of the Optimal Wheat Sowing Dates in Hubei Province

Using Accumulated Thermal Time Requirements for Wheat

Leaves Appearance Method

WEI Ning-bo1，2，LIU Yi-ke1，TONG Han-wen1，CHEN Ling1，ZHANG Yu-qing1，

ZHU Zhan-wang1，GAO Chun-bao，GAO Chun-bao1

（1. Institute of Food Crops， Hubei Academy of Agricultural Sciences/Hubei Engineering and Technology Research Center of Wheat/Wheat Disease Biology Research Station on Central China， Ministry of Agriculture， Wuhan 430064， China；

2. Agronomy College， Yangtze University， Jingzhou 434025， Hubei， China）

Abstract：To determine the optimal wheat sowing date in Hubei province under the background of global climate warming， the meteorological data of ten sites in Hubei province from 2008 to 2012 were analyzed. Based on the meteorological data of last five years with phyllochron intervals calculated in previous study， the optimal wheat sowing dates of ten sites in Hubei province were determined calculated by accumulated thermal time requirements for wheat leaves appearance method. In reality， the sowing dates could be adjusted by local meteorological forecast， soil conditions and the characteristics of wheat varieties based on the our results to ensure the safety of wheat production with high yield.

Key words： wheat； optimal sowing date； leaf age； accumulated thermal time； Phyllochron

小麥?zhǔn)呛敝饕Z食作物之一，其播種面積和總產(chǎn)量在全省的糧食作物中僅次于水稻?！笆晃濉逼陂g，湖北省小麥年收獲面積為79.49萬(wàn)～109.63萬(wàn)hm2，年均面積97.70萬(wàn)hm2；小麥年總產(chǎn)243.20萬(wàn)～353.20萬(wàn)t，年均總產(chǎn)320.08萬(wàn)t；小麥平均公頃產(chǎn)量年際間變化為3 060.00～3 430.50 kg，五年平均公頃產(chǎn)量3 268.20 kg[1]。目前，湖北省小麥種植面積穩(wěn)定在106.7萬(wàn)hm2左右。2013年夏收，湖北省小麥面積達(dá)109.48萬(wàn)hm2，平均單產(chǎn)3 732.0 kg/hm2，超過(guò)了1997年歷史最高水平3 499.5 kg/hm2，總產(chǎn)達(dá)到408.65萬(wàn)t。

適時(shí)播種對(duì)小麥的生育期有重要影響，進(jìn)而影響到小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。小麥適期播種不僅可以保證生產(chǎn)安全，還可通過(guò)其生長(zhǎng)發(fā)育習(xí)性與當(dāng)?shù)貧夂驐l件優(yōu)化配合以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高效。研究表明，在相同的栽培措施下，播種期推遲或提前，對(duì)小麥的產(chǎn)量構(gòu)成、子粒品質(zhì)都有不同程度的影響[2，3]。湖北省處于南北氣候的過(guò)渡地帶，地形復(fù)雜，各麥區(qū)氣候條件差異較大，小麥適宜播種期也有明顯差異。在品種利用方面，經(jīng)過(guò)幾次品種更新?lián)Q代，以鄭麥9023為代表的弱春性品種成為了當(dāng)前湖北省當(dāng)家品種，這些品種的生長(zhǎng)發(fā)育特性與歷史品種存在一定差別。受全球氣候變暖的影響[4，5]，小麥生育期間有效積溫也發(fā)生了明顯的變化。上述因素使得依據(jù)各地氣候條件進(jìn)行小麥適宜播期的調(diào)整尤為迫切和重要。

目前，確定小麥適宜播期的常用方法有以下幾種：即溫度法，根據(jù)小麥分蘗時(shí)的適宜溫度以及當(dāng)?shù)貧夂蛸Y料確定小麥分蘗的適宜時(shí)間，進(jìn)而推算出小麥的適宜播期；日期法，根據(jù)小麥從播種至成壯苗所需要的天數(shù)確定適宜播期；利用活動(dòng)積溫確定播期，根據(jù)作物從種子吸水萌動(dòng)至成熟日連續(xù)累加的溫度以及當(dāng)?shù)貧夂蛸Y料，推算出作物的適宜播期；葉齡積溫法[6]，即參照具體品種冬前壯苗標(biāo)準(zhǔn)所要求的葉片數(shù)，用小麥每出一片葉所需有效積溫與冬前壯苗葉片數(shù)的乘積加上出苗所需有效積溫，即可得到從播種到形成冬前壯苗時(shí)所需的有效積溫，進(jìn)而根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料反推出小麥的適宜播期[7，8]。相比其他方法，葉齡積溫法具有高效、準(zhǔn)確、耗費(fèi)資源少的特點(diǎn)，解決了多變氣候條件下小麥適宜播期難以確定的問(wèn)題，近年來(lái)應(yīng)用較為廣泛[9]。

本研究對(duì)位于湖北省主要麥區(qū)的鄖西等10個(gè)地區(qū)2008～2012年小麥播種至越冬時(shí)的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，依據(jù)前期研究獲得的小麥葉片發(fā)育的有效積溫需求結(jié)果和湖北省小麥壯苗越冬葉齡指標(biāo)，采用葉齡積溫法對(duì)當(dāng)前湖北省小麥適宜播期進(jìn)行研究，以期為科學(xué)應(yīng)對(duì)氣候變暖，確保湖北省小麥安全生產(chǎn)及實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試點(diǎn)分布

湖北省地處長(zhǎng)江中游，位于東經(jīng)108°30′—116°10′，北緯29°05′—33°20′，南北緯度相差4°15′，東西經(jīng)度相差7°40′?，F(xiàn)湖北省共劃分有六大麥區(qū)[10]，以北緯31°左右為界分為鄂北片、鄂南片，其中所選試點(diǎn)老河口、棗陽(yáng)、鐘祥位于鄂中丘陵和鄂北崗地麥區(qū)（Ⅰ），麻城位于鄂東北丘陵低山麥區(qū)（Ⅱ），鄖西位于鄂西北山地麥區(qū)（Ⅲ），荊州、武漢位于江漢平原麥區(qū)（Ⅳ），黃石位于鄂東南丘陵低山麥區(qū)（Ⅴ），恩施、宜昌位于鄂西南丘陵低山麥區(qū)（Ⅵ）（圖1）。

1.2 有效積溫計(jì)算

氣象數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)，其中涵括所選試點(diǎn)1951～2007年10～12月月平均氣溫、所選試點(diǎn)2008～2012年10月1日至12月25日的逐日平均氣溫，部分試點(diǎn)由于氣象站建設(shè)較晚，無(wú)法獲取到1951年的氣象數(shù)據(jù)，則選取所能得到的最早期氣象數(shù)據(jù)。各試點(diǎn)2008～2012年有效積溫平均值計(jì)算是由0 ℃及以上日平均氣溫的累加再經(jīng)過(guò)平均處理得出。

1.3 湖北省小麥冬前葉齡指標(biāo)

敖立萬(wàn)等[10]研究認(rèn)為，鄂恩1號(hào)越冬期為6～7葉，且冬前保證3個(gè)左右分蘗為宜。李巧云等[11]認(rèn)為，河南省弱春性小麥冬前應(yīng)處于6葉1心期才是獲得高產(chǎn)以及能安全越冬的保證。根據(jù)小麥葉蘗同伸規(guī)律，小麥主莖6葉1心時(shí)，其第一個(gè)分蘗有4片葉，第二個(gè)分蘗有3片葉，這樣能夠保證除主莖外另有1～2個(gè)分蘗成穗，從而保證單位面積有效穗數(shù)。另一方面，湖北省種植的多為弱春性或半冬性品種，正常情況下整個(gè)生育期多為10～12片葉，通常在8片葉左右時(shí)拔節(jié)。這樣，冬至前后小麥發(fā)育到6葉1心，就能夠防止年前拔節(jié)，從而安全越冬。對(duì)于鄂南片，冬季日平均氣溫較北部高，冬季小麥不停止生長(zhǎng)，越冬期小麥還能發(fā)育1片葉左右，因此鄂南片小麥冬前的葉齡指標(biāo)就應(yīng)該比鄂北片少1片葉左右。本研究綜合前人研究結(jié)果并根據(jù)常年對(duì)湖北省小麥生產(chǎn)的調(diào)研結(jié)果，確定鄂北地區(qū)（鄖西、老河口、麻城、鐘祥、棗陽(yáng)）小麥冬至葉齡為6.5片葉，鄂南地區(qū)（恩施、宜昌、荊州、武漢、黃石）為5.5片葉較為適宜。

1.4 數(shù)據(jù)分析

對(duì)氣溫變化趨勢(shì)的分析方法參照陳正洪[12]所提及的方法，利用一次線性方程代表氣溫的變化趨勢(shì)，一次線性方程回歸系數(shù)即表示氣溫傾向率。原始數(shù)據(jù)整理和圖表繪制使用Microsoft Excel 2010軟件，統(tǒng)計(jì)分析采用SAS 9.1。

2 結(jié)果與分析

2.1 平均氣溫變化

由于湖北省近年來(lái)氣候多變，因此選取各試點(diǎn)1951～2012年10～12月的平均氣溫進(jìn)行分析以得出全球氣候變暖背景下湖北省各地小麥苗期氣溫變化規(guī)律。10個(gè)試點(diǎn)1951～2012年10～12月平均氣溫變化如表1所示。由表1可見，所有試點(diǎn)1951～2012年10、11月的平均氣溫都有升高的趨勢(shì)，僅有鄖西的12月平均氣溫處于下降趨勢(shì)。1951～2012年10個(gè)試點(diǎn)10、11和12月的平均氣溫分別增加1.37 ℃、1.44 ℃和1.12 ℃，平均每10年分別上升0.22 ℃、0.24 ℃和0.18 ℃。

為更詳細(xì)地分析氣溫變化趨勢(shì)，從中選取荊州試點(diǎn)為例。該試點(diǎn)10月的平均氣溫有極顯著的升高趨勢(shì)，11月和12月的平均氣溫都具有顯著的升高趨勢(shì)。

2.2 小麥適宜播種期的確定

2.2.1 小麥冬前積溫需求 為保證越冬前小麥苗壯而不旺、有足夠的分蘗，合適的積溫是不可缺少的。多數(shù)研究表明小麥葉齡指數(shù)和有效積溫呈直線相關(guān)[13-17]。因此，根據(jù)越冬前小麥葉齡發(fā)育的積溫需求以及當(dāng)?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù)就可以推算出湖北省小麥的適宜播期。根據(jù)對(duì)小麥品種鄭麥9023主莖葉片發(fā)育的積溫需求的研究數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)得出如表2所示結(jié)果。

鄭麥9023的葉熱間距平均值為99.5 ℃/葉，即平均每生長(zhǎng)一片葉需要有效積溫99.5 ℃。實(shí)際生產(chǎn)中，密度對(duì)其影響較小，可忽略不計(jì)。由于播期不同導(dǎo)致的每片葉生長(zhǎng)所需有效積溫會(huì)略有不同。參照小麥冬前壯苗的葉齡指標(biāo)，可以得出小麥冬前有效積溫需求，即鄂北為646.75 ℃、鄂南為547.25 ℃。

2.2.2 小麥適宜播期的確定 小麥適宜播期以鄂北地區(qū)有效積溫達(dá)到646.75 ℃、鄂南地區(qū)有效積溫達(dá)到547.25 ℃的日期而確定，統(tǒng)計(jì)各地市2008～2012年10月1日至12月25日的有效積溫平均值情況如圖2示。其中鄂北地區(qū)最早能達(dá)到646.75 ℃附近的日期為10月16日（鄖西），最遲的為10月23日（鐘祥）；鄂南地區(qū)最早能達(dá)到547.25 ℃附近的日期為10月30日（恩施），最遲的為11月2日（宜昌）。

由于日平均氣溫在年際間有波動(dòng)，再綜合分析前人研究方法[14]，認(rèn)為應(yīng)該將各地所得結(jié)果適當(dāng)放寬2～3 d。最終整理得各地的小麥適宜播期如表3。

結(jié)合圖1可知，各麥區(qū)小麥適宜播期如下：鄂中丘陵和鄂北崗地麥區(qū)為10月17～27日，鄂東北丘陵低山麥區(qū)為10月19～26日，鄂西北山地麥區(qū)為10月12～19日，江漢平原麥區(qū)為10月27日至11月3日，鄂東南丘陵低山麥區(qū)為10月28日至11月4日，鄂西南丘陵低山麥區(qū)為10月27日至11月6日。

3 討論

小麥適時(shí)播種，一是為了保證越冬前有足夠的分蘗（3個(gè)左右），俗話說(shuō)：“年前三個(gè)叉，倉(cāng)里裝不下”；二是保證年前麥苗壯而不旺、安全越冬；三是防止小麥年前拔節(jié)，免遭凍害[10]。根據(jù)2008～2012年湖北省10個(gè)地區(qū)的氣象數(shù)據(jù)分析，得出各地的小麥適宜播期，可給實(shí)際生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)。

湖北省小麥高產(chǎn)創(chuàng)建活動(dòng)和全省小麥生產(chǎn)調(diào)研結(jié)果表明此次研究結(jié)果與生產(chǎn)上高產(chǎn)小麥栽培播期較為符合，本研究也為湖北省小麥高產(chǎn)創(chuàng)建活動(dòng)的播期確定找到了理論依據(jù)。

在全球氣候變暖的背景下，湖北省冬季氣候呈明顯的增暖趨勢(shì)，各種極端天氣頻繁出現(xiàn)，在小麥生產(chǎn)上應(yīng)該給予足夠的重視。同時(shí)，對(duì)于湖北省南北巨大的氣候條件差異以及多變的氣候，各地應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)禺?dāng)年農(nóng)業(yè)氣象部門的氣象數(shù)據(jù)和預(yù)報(bào)在已給出的適宜播期基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整。

不同地區(qū)的土壤類型、推廣種植的小麥品種的特性等都會(huì)對(duì)小麥適宜播期的確定帶來(lái)影響。本研究由于受研究材料和地點(diǎn)的限制，只能在前人研究基礎(chǔ)上對(duì)有限的氣候數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出各地小麥理論適宜播期。因此，還需要對(duì)不同類型的品種、不同播種條件下小麥適宜播期進(jìn)行深入研究。

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湖北省小麥高產(chǎn)創(chuàng)建活動(dòng)和全省小麥生產(chǎn)調(diào)研結(jié)果表明此次研究結(jié)果與生產(chǎn)上高產(chǎn)小麥栽培播期較為符合，本研究也為湖北省小麥高產(chǎn)創(chuàng)建活動(dòng)的播期確定找到了理論依據(jù)。

在全球氣候變暖的背景下，湖北省冬季氣候呈明顯的增暖趨勢(shì)，各種極端天氣頻繁出現(xiàn)，在小麥生產(chǎn)上應(yīng)該給予足夠的重視。同時(shí)，對(duì)于湖北省南北巨大的氣候條件差異以及多變的氣候，各地應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)禺?dāng)年農(nóng)業(yè)氣象部門的氣象數(shù)據(jù)和預(yù)報(bào)在已給出的適宜播期基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整。

不同地區(qū)的土壤類型、推廣種植的小麥品種的特性等都會(huì)對(duì)小麥適宜播期的確定帶來(lái)影響。本研究由于受研究材料和地點(diǎn)的限制，只能在前人研究基礎(chǔ)上對(duì)有限的氣候數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出各地小麥理論適宜播期。因此，還需要對(duì)不同類型的品種、不同播種條件下小麥適宜播期進(jìn)行深入研究。

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湖北省小麥高產(chǎn)創(chuàng)建活動(dòng)和全省小麥生產(chǎn)調(diào)研結(jié)果表明此次研究結(jié)果與生產(chǎn)上高產(chǎn)小麥栽培播期較為符合，本研究也為湖北省小麥高產(chǎn)創(chuàng)建活動(dòng)的播期確定找到了理論依據(jù)。

在全球氣候變暖的背景下，湖北省冬季氣候呈明顯的增暖趨勢(shì)，各種極端天氣頻繁出現(xiàn)，在小麥生產(chǎn)上應(yīng)該給予足夠的重視。同時(shí)，對(duì)于湖北省南北巨大的氣候條件差異以及多變的氣候，各地應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)禺?dāng)年農(nóng)業(yè)氣象部門的氣象數(shù)據(jù)和預(yù)報(bào)在已給出的適宜播期基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整。

不同地區(qū)的土壤類型、推廣種植的小麥品種的特性等都會(huì)對(duì)小麥適宜播期的確定帶來(lái)影響。本研究由于受研究材料和地點(diǎn)的限制，只能在前人研究基礎(chǔ)上對(duì)有限的氣候數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出各地小麥理論適宜播期。因此，還需要對(duì)不同類型的品種、不同播種條件下小麥適宜播期進(jìn)行深入研究。

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