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        遼西北地區(qū)雜糧谷子生育期適宜溫度及降水指標(biāo)研究

        2016-03-19 23:37:40金宇于璐金樹(shù)志
        安徽農(nóng)學(xué)通報(bào) 2016年5期
        關(guān)鍵詞:生育期溫度

        金宇 于璐 金樹(shù)志

        摘 要:目的:遼西北地區(qū)氣象條件明顯影響谷子的產(chǎn)量和品質(zhì)。通過(guò)試驗(yàn)探討谷子生育期適宜溫度降水指標(biāo),為“三農(nóng)”專項(xiàng)氣象服務(wù)產(chǎn)品提供較為準(zhǔn)確的本地溫度降水指標(biāo)。方法:采用谷子分期播種法,試驗(yàn)小區(qū)隨即排列,分8期播種,每期2次重復(fù),對(duì)谷子生育期溫度、降水、生長(zhǎng)狀況及產(chǎn)量品質(zhì)進(jìn)行對(duì)比觀測(cè),選用臨近的鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象觀測(cè)站氣象資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果:通過(guò)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(jì)分析谷子各生育期適宜溫度降水指標(biāo)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(jié)論:遼西北地區(qū)雜糧谷子全生育期間活動(dòng)積溫達(dá)2 400℃以上,谷子才能正常成熟。谷子全生育期間降水量達(dá)200mm以上,才能滿足谷子正常生長(zhǎng)需求。谷子全生育期降水量達(dá)到220mm以上,全生育期間活動(dòng)積溫達(dá)2 650℃以上,才能使種植的谷子品質(zhì)優(yōu)、產(chǎn)量高、商品性好。

        關(guān)鍵詞:雜糧谷子;生育期;溫度;降水指標(biāo)

        中圖分類號(hào) S515 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731(2016)05-25-03

        雜糧谷子為喜溫?zé)?、耐旱?qiáng)的農(nóng)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(dá)6.1萬(wàn)hm2以上,占農(nóng)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(nóng)業(yè)特點(diǎn),地理位置和氣候特點(diǎn)為特色農(nóng)業(yè)谷子等雜糧作物提供了良好的生長(zhǎng)條件。小雜糧谷子適應(yīng)性強(qiáng),耐瘠薄,抗干旱,生育期短,抗災(zāi)避災(zāi)能力強(qiáng),非常適合該地區(qū)的氣候特點(diǎn),尤其是建平縣、喀左縣、阜新縣等地生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)黃小米籽粒飽滿、色澤純正。從近年來(lái)雜糧谷子種植情況來(lái)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(xiàn)了不利于谷子生長(zhǎng)的氣象條件,明顯影響谷子的產(chǎn)量和品質(zhì)。目前遼西北各縣氣象局為谷子等雜糧開(kāi)展了初步的氣象服務(wù)工作,由于在“三農(nóng)”專項(xiàng)氣象服務(wù)產(chǎn)品中缺少數(shù)字方面的氣象服務(wù)指標(biāo),引用外省資料指標(biāo)開(kāi)展服務(wù)時(shí)與本地區(qū)生產(chǎn)實(shí)際有誤差,從而影響了氣象服務(wù)的效果。為解決在“三農(nóng)”專項(xiàng)氣象服務(wù)產(chǎn)品中缺少氣象指標(biāo)問(wèn)題,筆者在遼西北地區(qū)進(jìn)行了雜糧谷子溫度降水等氣象指標(biāo)試驗(yàn)研究,總結(jié)分析溫度降水指標(biāo)對(duì)其關(guān)鍵期生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響,為雜糧谷子生產(chǎn)氣象服務(wù)產(chǎn)品提供指標(biāo)數(shù)據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        1.1.1 試驗(yàn)地選擇 選擇有代表性的遼西北地區(qū)雜糧谷子示范田設(shè)置試驗(yàn)小區(qū),試驗(yàn)地面積0.1hm2。

        1.1.2 試驗(yàn)品種 朝谷7號(hào)。

        1.1.3 氣象資料 選用臨近的鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象觀測(cè)站氣象資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[2]。

        1.2 試驗(yàn)方法

        1.2.1 試驗(yàn)小區(qū)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)小區(qū)分布采用對(duì)比排列法,隨機(jī)排列,2次重復(fù)。

        1.2.2 分期播種法 按試驗(yàn)小區(qū)設(shè)計(jì),播期間隔日數(shù)5~10d,分8期播種雜糧谷子。

        1.2.3 對(duì)比觀測(cè)、統(tǒng)計(jì)分析方法 對(duì)不同播種期的朝谷7號(hào)雜糧谷子進(jìn)行不同生育期溫度、降水、生長(zhǎng)狀況、產(chǎn)量對(duì)比觀測(cè),采用插值法、最小二乘法、相關(guān)公式、規(guī)范化公式等統(tǒng)計(jì)分析指標(biāo)[3]。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 雜糧谷子不同發(fā)育期溫度及降水指標(biāo) 雜糧谷子在播種到出苗階段對(duì)溫度反應(yīng)比較敏感、對(duì)水分需求量較小,土壤濕度一般達(dá)到12%時(shí)均能出苗。出苗的遲早,在土壤水分滿足的條件下,關(guān)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(shù)在8d左右、此階段約需活動(dòng)積溫160℃,經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析,平均氣溫每上升或降低1℃,播種至出苗間隔天數(shù)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(shù)約縮短3d左右,需活動(dòng)積溫61.0℃。拔節(jié)至抽穗階段,本地自然降水對(duì)谷子生長(zhǎng)需求略有不足;此期占谷子生長(zhǎng)季中耗水量的40%左右。發(fā)育速度與平均氣溫的關(guān)系不明顯。熱量條件與發(fā)育期早晚呈正相關(guān)。拔節(jié)至抽穗階段生育期為37d左右,需活動(dòng)積溫880℃。抽穗成熟期是雜糧谷子干物質(zhì)積累時(shí)期,熱量條件充足,有利于開(kāi)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(shù)約縮短3~4d。當(dāng)秋季溫度降至生物學(xué)下限溫度時(shí),影響籽粒灌漿。抽穗成熟期對(duì)水分需求比較大,尤其在開(kāi)花至乳熟階段,本地自然降水更顯不足,常發(fā)生秋吊現(xiàn)象,從而影響谷子產(chǎn)量和品質(zhì)。抽穗成熟期積溫指標(biāo)約為950℃,生育天數(shù)為45d左右。

        2.3 雜糧谷子全生育期溫度指標(biāo) 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(zhǎng)的要求。

        2.4 溫度影響雜糧谷子產(chǎn)量的關(guān)鍵期 采用公式:

        [r=XY-XYN(X2-(X)2N)(Y2-(Y)2N)]進(jìn)行相關(guān)分析。應(yīng)用不同播種期試驗(yàn)資料和鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象站資料統(tǒng)計(jì)分析雜糧谷子各生育期溫度與產(chǎn)量關(guān)系。在水分條件適宜的情況下,溫度條件是影響產(chǎn)量的主要因素。溫度影響谷子產(chǎn)量的關(guān)鍵期為出苗至拔節(jié)期和抽穗至開(kāi)花期。經(jīng)相關(guān)分析,出苗至拔節(jié)間平均氣溫與產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)達(dá)顯著水平(y=0.996、α=0.1),開(kāi)花授粉天數(shù)與產(chǎn)量豐欠關(guān)系也達(dá)顯著水平(y=0.968、α=0.05)。

        2.5 雜糧谷子分期播種與品質(zhì)及產(chǎn)量關(guān)系 從雜糧谷子分期播種結(jié)果來(lái)看,4月末至5月初播種的谷子品質(zhì)好、產(chǎn)量高,過(guò)早播種或過(guò)晚播種都會(huì)明顯影響谷子的品質(zhì)和產(chǎn)量;全生育期間活動(dòng)積溫達(dá)2 400℃以上,谷子才能正常成熟;全生育期間降水量達(dá)200mm以上,才能滿足正常生長(zhǎng)需要;谷子全生育期降水量達(dá)到220mm以上,全生育期間活動(dòng)積溫達(dá)2 650℃以上,才能使種植的谷子品質(zhì)優(yōu)產(chǎn)量高商品性好(表2)。

        2.6 雜糧谷子適宜溫度、降水指標(biāo) 采用以下公式對(duì)雜糧谷子不同生育期溫度、降水指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理:[Di=0.5+0.5×xi-xminxmax-xmin]。式中,[Di]是第[i]個(gè)評(píng)價(jià)溫度、降水指標(biāo)的歸一化數(shù)值,[xi]是第[i]個(gè)評(píng)價(jià)溫度、降水指標(biāo),[xmax]是評(píng)價(jià)溫度、降水指標(biāo)中的最大值,[xmin]是評(píng)價(jià)溫度、降水指標(biāo)中的最小值。評(píng)價(jià)谷子不同生育期適宜溫度、降水指標(biāo),結(jié)果如表3[4]。

        3 結(jié)論與討論

        3.1 雜糧谷子各生育期適宜溫度降水指標(biāo) 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(shí)間 分期播種結(jié)果表明,4月末至5月初播種的谷子品質(zhì)好、產(chǎn)量高,過(guò)早播種或過(guò)晚播種都會(huì)明顯影響谷子的品質(zhì)和產(chǎn)量。

        3.3 結(jié)果 遼西北地區(qū)種植雜糧谷子全生育期間活動(dòng)積溫達(dá)2 400℃以上,其才能正常成熟。谷子全生育期降水量達(dá)200mm以上,才能滿足其正常生長(zhǎng)的需要。谷子全生育期降水量達(dá)到220mm以上,全生育期活動(dòng)積溫達(dá)2 650℃以上,才能使種植的谷子品質(zhì)優(yōu)、產(chǎn)量高、商品性好。

        參考文獻(xiàn)

        [1]程純樞,馮秀藻,高亮之,等.中國(guó)的氣候與農(nóng)業(yè)[M].北京:氣象出版社,1991,5:240-241.

        [2]國(guó)家氣象局.農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)規(guī)范[M].北京:氣象出版社,1993:141-143.

        [3]李慶楊,王能超,易大義.數(shù)值分析[M].武漢:華東大學(xué)出版社,2010,4:13-35.

        [4]許昌燊,朱壽燕,張文明,等.農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)大全[M].北京:氣象出版社,2004,1:14. (責(zé)編:張宏民)

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