梁波 宋佳穎 王冰等
摘要基于煙臺小麥產(chǎn)量預(yù)報模型中的氣象影響因子,對2014年冬小麥生長發(fā)育期間的氣象因子對冬小麥的影響進行分析,并提出應(yīng)對不利影響的防治措施,結(jié)論可為地方農(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策及服務(wù)部門提供參考。
關(guān)鍵詞冬小麥;氣象因子;產(chǎn)量;影響分析;建議措施
中圖分類號S162.5+3;P49文獻標識碼
A文章編號0517-6611(2015)28-161-03
Analysis on Effects of Meteorological Variations on Winter Wheat Yield and Suggestions
LIANG Bo1,SONG Jiaying1,WANG Bing2* et al (1.Meteorological Observatory of Muping,Yantai,Shandong 264100; 2.Meteorological Bureau of Yantai,Yantai,Shandong 264003)
Abstract Based on meteorological factors in winter wheat prediction model of Yantai,the article analyzed the influence of meteorological factors on growth of winter wheat in 2014,and put forward the corresponding remedial measures and prevention suggestions.The conclusion could provide reference for local agricultural production to make decisions and services.
Key words Winter wheat; Meteorological factors; Yield; Impact analysis; Recommended measures
自2003年以來,煙臺市已連續(xù)11年實現(xiàn)小麥產(chǎn)量連續(xù)增長,與2003年相比,2013年全市糧食播種面積在僅增加3.7%的情況下,總產(chǎn)增加了27.5萬t,單產(chǎn)增加98 kg。煙臺自2008年在全市范圍內(nèi)開展小麥高產(chǎn)創(chuàng)建活動以來[1],全市糧食播種面積保持基本穩(wěn)定,單產(chǎn)、總產(chǎn)實現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)步增長,其中全市小麥2012年平均單產(chǎn)5 790 kg/hm2 ,2013 年平均單產(chǎn)5 790 kg/hm2,并于2013年總產(chǎn)跨上100億kg臺階。煙臺小麥產(chǎn)量11年連續(xù)增長開始于2003年,受以干旱為主的各類災(zāi)害影響,2002年小麥產(chǎn)量僅為69.7萬t,為自1975年以來的第二低值,僅次于1982年的64.4萬t。而自2013年秋季以來,煙臺市降水明顯偏少,氣溫明顯偏高,盡管在4月下旬煙臺氣象部門抓住時機進行了人工增雨作業(yè),出現(xiàn)的強降水有效地緩解了旱情,但前期持續(xù)近7個月的干旱會對小麥的產(chǎn)量產(chǎn)生影響?;谔岣弋a(chǎn)量的目的,加強小麥生長發(fā)育期影響因子的研究、及時準確地掌握不同因素對小麥生長發(fā)育的利弊影響、了解小麥生長發(fā)育狀況有著重要意義。該研究在現(xiàn)有的適用性較強的小麥產(chǎn)量預(yù)報模型[2]基礎(chǔ)上,對冬小麥生長發(fā)育期間的氣象因子對冬小麥的不同影響進行分析,并提出相應(yīng)的整改措施,為政府和有關(guān)部門提供決策服務(wù)。
1資料和方法
1.1資料來源2012~2014年小麥生育期的逐日氣象觀測數(shù)據(jù)來源于當?shù)貧庀蟛块T;同期小麥產(chǎn)量數(shù)據(jù)來源于農(nóng)業(yè)部門和統(tǒng)計部門。氣候值選用1981~2010年。
1.2研究方法目前正在使用的小麥產(chǎn)量預(yù)報模型為:Y=-0.551 4a-4.662 3b+0.052 5c-0.347 7d+5.914 2e+0.074 3f+0.183 1g -42.762 1(復(fù)相關(guān)系數(shù)R=0.947 1,方差S2=0.303 4,樣本數(shù)n=40),式中,Y為趨勢產(chǎn)量,a為上年(播種年,下同)9~11月降水量;b為上年11月平均氣溫;c為上年12月~當年2月0 ℃以上積溫;d為上年12月~當年2月降水量;e為當年1月平均氣溫;f為收獲年(當年,下同)1~3月降水日數(shù);g為當年4月降水量。對上述因子進行回代檢驗表明,趨勢預(yù)報準確率為92.5%,定量預(yù)報預(yù)測的產(chǎn)量與實產(chǎn)的相關(guān)系數(shù)r=0.947 1,平均相對誤差為7.7%。
分別將2012和2013年的預(yù)測結(jié)果與實際產(chǎn)量進行比較, 2012和2013年煙臺小麥單產(chǎn)分別為5 790和5 970 kg/hm2,預(yù)測值分別為5 820和5 880 kg/hm2,分別偏離實際值0.5%和1.5%??傮w來說,模型誤差較小,應(yīng)用效果較好。
2模型下影響小麥產(chǎn)量的主要氣象因子
煙臺冬小麥生長發(fā)育期主要為上年9月下旬~當年5月中旬,2013~2014年度冬小麥在前期的生長發(fā)育期(2013年9月~2014年4月)降水明顯偏少、氣溫明顯偏高、光照正常略偏少,降水、氣溫條件均對小麥產(chǎn)量有明顯不利影響,光照條件對產(chǎn)量有不利影響。
2.1上年9~11月降水量
2013年9~11月全市平均降水量80.7 mm,分別比常年和2012年同期偏少26.3和25.1 mm;小麥主產(chǎn)地萊陽、萊州等地降水較常年和2012年同期偏少5成左右。9~10月降水偏少對秋種進度有不利影響,晚播面積較大;而已經(jīng)播種的地塊墑情也較差,不適宜小麥出苗和生長,容易出現(xiàn)部分麥田出苗不齊、缺苗斷壟、苗小苗弱。11月上旬的降水對緩解前期干旱有利,同時抑制了前期地溫和氣溫偏高趨勢,有利冬小麥春化時間的延長,對其后期生理發(fā)育有利。
2.2上年11月平均氣溫
2013年11月全市平均氣溫7.8 ℃,分別比常年和2012年同期偏高0.4和1.5 ℃;其中,上、中、下旬平均氣溫比常年分別偏高1.6 ℃、偏高0.1 ℃、偏低0.6 ℃。氣溫偏高配合11月份降水偏少,一定程度上改善了前期降水偏少對秋種進度的影響,促進了小麥冬前出葉分蘗,基本達到了壯苗越冬的要求,同時也避免了冬前旺長;對于月初播種的小麥,由于氣溫偏高、積溫足夠,越冬前能長出2片葉,播種晚、 “土里捂”的麥田,只要加強田間管理,仍然可以獲得正常產(chǎn)量?;旧希皻鉁仄?、光照充足,有利于冬小麥的光合作用及干物質(zhì)的累積。
2.3上年12月~當年2月0 ℃以上積溫
2013年12月~2014年2月全市0 ℃以上積溫平均133.2 ℃·d,較常年同期偏多1成,是自2002年以來僅次于2007和2004年的第三高值。全市冬小麥于12月11~18日逐漸越冬,接近常年;越冬前生長積溫為458.0 ℃·d。氣溫偏高延長了冬小麥冬前分蘗和營養(yǎng)積累的時間,有利于形成壯苗;但對于播種期正常地塊,氣溫持續(xù)偏高導(dǎo)致部分麥苗有長勢偏旺的趨勢,抗寒能力降低,不利于安全越冬;氣溫偏高對病蟲害防治不利。
2.4上年12月~當年2月降水量
2013年12月~2014年2月全市平均降水量15.0 mm,分別比常年和2012年12月~2013年2月偏少17.9和49.7 mm;其中,12、1和2月比常年分別偏少7成、6成和2成。進入越冬期后降水偏少情況有所緩解,降水和降雪對越冬期小麥土壤墑情有利。全市12月21日土壤水分自動站墑情(表1)顯示,除個別地段墑情不佳外,全市平均土壤墑情總體較好,對小麥安全越冬有利。
2.5當年1月平均氣溫
2014年1月全市月平均氣溫0.5 ℃,分別比常年和2013年同期偏高2.3和3.4 ℃;其中,萊州平均氣溫和平均氣溫常年距平均為最高,分別為1.6和3.4 ℃;月極端最高氣溫12.0 ℃,出現(xiàn)在月初和月末。氣溫偏高對小麥越冬生長有利,對防治病蟲害不利,同時易受冷空氣影響,造成凍害。
2.6當年1~3月降水日數(shù)
2014年1~3月全市累計降水日數(shù)13 d,發(fā)生日數(shù)僅為常年(24 d)的5成,僅次于1999年的12 d,與2002年的13 d持平,而這兩年煙臺均發(fā)生了重旱[3-5]。作為煙臺小麥主產(chǎn)區(qū)的萊州、萊陽、龍口和招遠降水日數(shù)不足6 d。與降水日數(shù)偏少相對應(yīng)的是,2014年1~3月全市平均降水量僅為12.0 mm,較常年偏少近7成,僅次于1999年的7.0 mm和1988年的5.5 mm,為1980年以來的第三低值。降水日數(shù)偏少易引起冬小麥返青期、拔節(jié)期提前,降水偏少無法滿足冬小麥越冬期的水分需求,易引起小麥干枯;同時造成土壤水分較差,當遇有較強冷空氣,極易引發(fā)凍害。
2.7當年4月降水量
2014年4月全市降水量57.7 mm,分別比常年和2013年同期偏多30.0和37.0 mm;由于降水集中在下旬,特別是下旬后期,前期氣溫偏高造成小麥返青期和拔節(jié)期分別較常年偏早7和15 d。在拔節(jié)孕穗期,氣溫偏高,造成小麥發(fā)育期提前,對粒數(shù)增加不利;但有利小麥灌漿期時間延長,為形成大穗奠定了基礎(chǔ)。不利方面主要是小麥病害如紋枯病、白粉病發(fā)生概率中等偏重,田間枯葉較多,部分地塊的管理措施到位率偏低等。
綜上所述,2013~2014年度小麥生育期氣象條件對冬小麥整體影響不利,主要體現(xiàn)在降水偏少、氣溫偏高引起小麥生育期異常。特別是根據(jù)國家海洋環(huán)境預(yù)報中心2014年4月預(yù)報,赤道中東太平洋海表溫度將進一步升高,春末夏初可能發(fā)展成一次厄爾尼諾事件,并逐漸影響煙臺市。這必須引起高度重視,有關(guān)部門和個人應(yīng)及早準備,避免減緩后期小麥生長后期可能出現(xiàn)的不利因素。
3補救措施和防治建議
3.1選好品種
目前全市小麥種植品種包括煙農(nóng)24、濟麥22、洲元9369、良星77、山農(nóng)20、煙2415、魯麥21、煙農(nóng)5158、煙2415等,其中種植面積較大的有煙農(nóng)24、魯麥21、煙2415和煙農(nóng)5158,基本均在1.3萬hm2以上;高產(chǎn)品種較為突出的有煙2415、濟麥22和煙農(nóng)24。
3.2適期搶墑播種
多項研究表明[6-7],適播的冬前積溫對小麥產(chǎn)量提高有積極的作用。當冬前(10~12月)積溫>750 ℃·d時易形成冬前旺苗,在浪費肥水的情況下,病蟲害加重,不利于小麥安全越冬。根據(jù)冬小麥越冬前壯苗形成的情況和不同類型品種對適宜出苗溫度的要求,建議最佳播期為10月上中旬,冬性和半冬性品種依次播種完畢。在墑情較差時,應(yīng)抓住降雨的有利時機,搶播快播。雨量較大、土壤較濕的地區(qū),應(yīng)趕在第一時間播種。對預(yù)報有雨的地區(qū),要在降雨前或剛剛開始時抓緊播種,為小麥正常出苗贏得時間。
3.3加強肥水管理
針對分蘗期墑情較差的情況,應(yīng)在保苗的基礎(chǔ)上,促根增蘗,確保麥苗全、齊、勻、壯,適時進行小水灌溉,對晚期播種的麥田要及時查苗補苗和疏苗移栽,對缺苗斷壟的田塊要及早補種經(jīng)過催芽的種子。
澆好底墑水,可根據(jù)情況分別進行先澆后播或先播后澆。適期早播小麥可先澆底墑水,待墑情適宜再播種;對秸稈還田的地塊,可播后澆“跟種水”,以利沉實土壤確保全苗,但澆水后務(wù)必劃鋤除結(jié)保墑。在足墑播種前提下,突出澆好越冬水,中期增加春季分蘗,澆好拔節(jié)水和孕穗水;要因苗調(diào)整追肥期、追肥量;澆好灌漿水,葉面噴施0.3%磷酸二氫鉀溶液[8],主要作用是延緩后期小麥衰老,延長葉片功能期,促進灌漿,提高粒重。
3.4及時劃鋤保墑
在早春表層土化凍2 cm時對各類麥田進行劃鋤,以保持土壤墑情,提高地表溫度,消滅越冬雜草,為后期麥田管理爭取主動。在春季澆水或雨后也要適時劃鋤。劃鋤時要切實做到劃細、劃勻、劃平、劃透,不留坷垃,不壓麥苗,不漏雜草,以提高劃鋤效果。
3.5防治病蟲害
提倡施用南京農(nóng)業(yè)大學研制的B#力粉拌種,防效可達60%以上,促進小麥種子發(fā)芽,增產(chǎn)13.7%[9-10];也可于小麥拔節(jié)孕穗期葉面噴灑力克麥得6672,用藥量每15 ml對水15~25 kg,防治紋枯病,兼防小麥白粉病和銹病。
3.6重點防范干熱風
在小麥成熟前10 d左右澆一次麥黃水,可以明顯改善田間小氣候條件,減輕干熱風危害,并有利于麥田套種和夏播。在小麥灌漿期,用0.1%醋酸或1∶800食醋溶液葉面噴施,可以縮小葉片上氣孔的開張角度,抑制蒸騰作用,提高植株抗旱、抗熱能力,醋酸(食醋中含有4.5%左右的醋酸)還能夠中和植株在高溫條件下降解產(chǎn)生的游離氨,從而消除氨對小麥的危害。或在小麥齊穗期和揚花期,用7.5 mg/(m3·hm2)三十烷醇溶液各噴一次,可使穗粒數(shù)增加8.1%,千粒重提高5.6%~6.8%,增產(chǎn)10%~20%;在小麥揚花至灌漿期,噴1 000倍石油助長劑溶液750 kg/hm2,能防御干熱風,增加千粒重,平均增產(chǎn)7.8%;在小麥灌漿前,噴40 mg/m3萘乙酸溶液750 kg/hm2,能增加千粒重;在小麥灌漿期,噴60 mg/m3萘氧乙酸溶液375 kg/hm2,也能防御干熱風,增加千粒重[11]。
3.7適期收獲
適時收獲是實現(xiàn)顆粒歸倉、豐產(chǎn)豐收的保障。收獲過早或過晚均會影響粒重,造成減產(chǎn)[12-13]。小麥最適宜的收獲期在蠟熟末期,此時期植株葉片干黃,莖稈節(jié)間呈金黃色,穗子變黃,僅剩莖節(jié)和穗節(jié)顏色微綠,子粒含水量急劇下降至25%,胚乳變成蠟質(zhì)狀,子??捎弥讣浊袛?,擠出蠟狀胚乳,子粒干重達最大值,是最適宜的收獲期。
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