金宇 于璐 金樹志
摘 要:目的:遼西北地區(qū)氣象條件明顯影響谷子的產量和品質。通過試驗探討谷子生育期適宜溫度降水指標,為“三農”專項氣象服務產品提供較為準確的本地溫度降水指標。方法:采用谷子分期播種法,試驗小區(qū)隨即排列,分8期播種,每期2次重復,對谷子生育期溫度、降水、生長狀況及產量品質進行對比觀測,選用臨近的鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象觀測站氣象資料進行統(tǒng)計分析。結果:通過分期播種,使谷子不同生育期所處溫度降水條件不同,統(tǒng)計分析谷子各生育期適宜溫度降水指標為:苗期適宜溫度16.6℃,適宜降水量36.2mm;拔節(jié)期適宜溫度23.3℃,適宜降水量90.6mm;抽穗期適宜溫度24.0℃,適宜降水量74.0mm;成熟期適宜溫度25.1℃,適宜降水量52.6mm。結論:遼西北地區(qū)雜糧谷子全生育期間活動積溫達2 400℃以上,谷子才能正常成熟。谷子全生育期間降水量達200mm以上,才能滿足谷子正常生長需求。谷子全生育期降水量達到220mm以上,全生育期間活動積溫達2 650℃以上,才能使種植的谷子品質優(yōu)、產量高、商品性好。
關鍵詞:雜糧谷子;生育期;溫度;降水指標
中圖分類號 S515 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2016)05-25-03
雜糧谷子為喜溫熱、耐旱強的農作物,遼西北地區(qū)較適宜種植[1]。目前,遼西北地區(qū)年種植以谷子為主的小雜糧面積達6.1萬hm2以上,占農作物總播種面積的47%。遼西北各縣土地資源豐富,年平均降水量541.7mm,平均氣溫6.4℃,氣溫平均日較差12.6℃,極端最高氣溫38.2℃,極端最低氣溫-42.3℃,平均蒸發(fā)量2 013.5mm,有效積溫3 076.8℃,具有典型的北方旱地農業(yè)特點,地理位置和氣候特點為特色農業(yè)谷子等雜糧作物提供了良好的生長條件。小雜糧谷子適應性強,耐瘠薄,抗干旱,生育期短,抗災避災能力強,非常適合該地區(qū)的氣候特點,尤其是建平縣、喀左縣、阜新縣等地生產的優(yōu)質黃小米籽粒飽滿、色澤純正。從近年來雜糧谷子種植情況來看,雖然遼西北地區(qū)雜糧谷子種植歷史悠久,但有些年份出現了不利于谷子生長的氣象條件,明顯影響谷子的產量和品質。目前遼西北各縣氣象局為谷子等雜糧開展了初步的氣象服務工作,由于在“三農”專項氣象服務產品中缺少數字方面的氣象服務指標,引用外省資料指標開展服務時與本地區(qū)生產實際有誤差,從而影響了氣象服務的效果。為解決在“三農”專項氣象服務產品中缺少氣象指標問題,筆者在遼西北地區(qū)進行了雜糧谷子溫度降水等氣象指標試驗研究,總結分析溫度降水指標對其關鍵期生長發(fā)育及產量的影響,為雜糧谷子生產氣象服務產品提供指標數據。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.1.1 試驗地選擇 選擇有代表性的遼西北地區(qū)雜糧谷子示范田設置試驗小區(qū),試驗地面積0.1hm2。
1.1.2 試驗品種 朝谷7號。
1.1.3 氣象資料 選用臨近的鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象觀測站氣象資料進行統(tǒng)計分析[2]。
1.2 試驗方法
1.2.1 試驗小區(qū)設計 試驗小區(qū)分布采用對比排列法,隨機排列,2次重復。
1.2.2 分期播種法 按試驗小區(qū)設計,播期間隔日數5~10d,分8期播種雜糧谷子。
1.2.3 對比觀測、統(tǒng)計分析方法 對不同播種期的朝谷7號雜糧谷子進行不同生育期溫度、降水、生長狀況、產量對比觀測,采用插值法、最小二乘法、相關公式、規(guī)范化公式等統(tǒng)計分析指標[3]。
2 結果與分析
2.1 雜糧谷子不同發(fā)育期溫度及降水指標 雜糧谷子在播種到出苗階段對溫度反應比較敏感、對水分需求量較小,土壤濕度一般達到12%時均能出苗。出苗的遲早,在土壤水分滿足的條件下,關鍵取決于溫度狀況。谷子播種期一般在4月下旬至5月上旬較適宜,播種至出苗日數在8d左右、此階段約需活動積溫160℃,經統(tǒng)計分析,平均氣溫每上升或降低1℃,播種至出苗間隔天數約提前或拖后1d左右。出苗至拔節(jié)期間,平均氣溫在19.3~22.7℃,溫度上升1℃,間隔天數約縮短3d左右,需活動積溫61.0℃。拔節(jié)至抽穗階段,本地自然降水對谷子生長需求略有不足;此期占谷子生長季中耗水量的40%左右。發(fā)育速度與平均氣溫的關系不明顯。熱量條件與發(fā)育期早晚呈正相關。拔節(jié)至抽穗階段生育期為37d左右,需活動積溫880℃。抽穗成熟期是雜糧谷子干物質積累時期,熱量條件充足,有利于開花授粉,促使灌漿速度加快。抽穗成熟階段平均氣溫在21.2~22.9℃,平均氣溫每上升1℃,其間隔天數約縮短3~4d。當秋季溫度降至生物學下限溫度時,影響籽粒灌漿。抽穗成熟期對水分需求比較大,尤其在開花至乳熟階段,本地自然降水更顯不足,常發(fā)生秋吊現象,從而影響谷子產量和品質。抽穗成熟期積溫指標約為950℃,生育天數為45d左右。
2.3 雜糧谷子全生育期溫度指標 雜糧谷子從出苗至成熟全生育期為106~120d,需≥10℃積溫2 400~2 650℃。從熱量條件看,本地歷年≥10℃積溫為3 500℃,能夠滿足谷子生長的要求。
2.4 溫度影響雜糧谷子產量的關鍵期 采用公式:
[r=XY-XYN(X2-(X)2N)(Y2-(Y)2N)]進行相關分析。應用不同播種期試驗資料和鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象站資料統(tǒng)計分析雜糧谷子各生育期溫度與產量關系。在水分條件適宜的情況下,溫度條件是影響產量的主要因素。溫度影響谷子產量的關鍵期為出苗至拔節(jié)期和抽穗至開花期。經相關分析,出苗至拔節(jié)間平均氣溫與產量相關系數達顯著水平(y=0.996、α=0.1),開花授粉天數與產量豐欠關系也達顯著水平(y=0.968、α=0.05)。
2.5 雜糧谷子分期播種與品質及產量關系 從雜糧谷子分期播種結果來看,4月末至5月初播種的谷子品質好、產量高,過早播種或過晚播種都會明顯影響谷子的品質和產量;全生育期間活動積溫達2 400℃以上,谷子才能正常成熟;全生育期間降水量達200mm以上,才能滿足正常生長需要;谷子全生育期降水量達到220mm以上,全生育期間活動積溫達2 650℃以上,才能使種植的谷子品質優(yōu)產量高商品性好(表2)。
2.6 雜糧谷子適宜溫度、降水指標 采用以下公式對雜糧谷子不同生育期溫度、降水指標進行歸一化處理:[Di=0.5+0.5×xi-xminxmax-xmin]。式中,[Di]是第[i]個評價溫度、降水指標的歸一化數值,[xi]是第[i]個評價溫度、降水指標,[xmax]是評價溫度、降水指標中的最大值,[xmin]是評價溫度、降水指標中的最小值。評價谷子不同生育期適宜溫度、降水指標,結果如表3[4]。
3 結論與討論
3.1 雜糧谷子各生育期適宜溫度降水指標 苗期適宜溫度16.6℃,適宜降水量36.2mm。拔節(jié)期適宜溫度23.3℃,適宜降水量90.6mm。抽穗期適宜溫度24.0℃,適宜降水量74.0mm。成熟期適宜溫度25.1℃,適宜降水量52.6mm。
3.2 播種時間 分期播種結果表明,4月末至5月初播種的谷子品質好、產量高,過早播種或過晚播種都會明顯影響谷子的品質和產量。
3.3 結果 遼西北地區(qū)種植雜糧谷子全生育期間活動積溫達2 400℃以上,其才能正常成熟。谷子全生育期降水量達200mm以上,才能滿足其正常生長的需要。谷子全生育期降水量達到220mm以上,全生育期活動積溫達2 650℃以上,才能使種植的谷子品質優(yōu)、產量高、商品性好。
參考文獻
[1]程純樞,馮秀藻,高亮之,等.中國的氣候與農業(yè)[M].北京:氣象出版社,1991,5:240-241.
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[3]李慶楊,王能超,易大義.數值分析[M].武漢:華東大學出版社,2010,4:13-35.
[4]許昌燊,朱壽燕,張文明,等.農業(yè)氣象指標大全[M].北京:氣象出版社,2004,1:14. (責編:張宏民)