蔣名淑,錢鈺林,吳正貴
(1.江蘇省蘇州市氣象局,江蘇 蘇州 215131;2.蘇州市農業委員會,江蘇 蘇州 215000)
蘇州市2010年小麥高產淺析
蔣名淑1,錢鈺林1,吳正貴2
(1.江蘇省蘇州市氣象局,江蘇 蘇州 215131;2.蘇州市農業委員會,江蘇 蘇州 215000)
對蘇州市2010年小麥單產達到4 750.5 kg·hm-2的歷史次高年的原因進行分析,天氣原因是小麥生長中后期的氣象條件較為有利,彌補了前期因氣象條件不利造成的苗勢弱,長勢差的狀態,使苗情向高產方向轉變;農技原因是擴大栽培抗逆性強的揚麥16和揚麥14等品種,實施加強田間管理,控個體促群體等農技措施,在前期長勢很差的情況下,取得了高產。
小麥;高產;主要原因;蘇州
蘇州市屬于長江中下游冬麥區,氣候對冬小麥的生產造成年際間波動很大,如2006年與2005年小麥產量就相差約9%。在小麥全生育期中,不同生育階段都有可能出現不利的氣象條件。主要的有:播種到出苗期經常發生澇漬害影響正常播種和苗期生長;小麥越冬期不明顯,生長不停止,尤其暖冬年份常造成冬季生長過量,形成個體弱,群體差;返青拔節期常遇倒春寒天氣,形成凍害;抽穗揚花期經常發生連陰雨形成漬害并引起赤霉病暴發;灌漿成熟期陰雨或高溫引起早衰。所以,正常年份江蘇蘇南冬小麥區的單產明顯低于蘇中和蘇北,田間管理的難度也要大于蘇中和蘇北。2009年小麥播種出苗期間蘇州市降水偏多,日照奇缺,氣溫異常偏低,氣象條件較差,形成了出苗遲,分蘗少,越冬期調查密度為321.78莖·m-2,比常年明顯偏少,絕大部分沒有達到壯苗越冬的要求;冬季整體偏暖,但冷暖變幅大,共出現3次寒潮天氣過程,平均氣溫5.9℃,最低氣溫達 -6.8℃,負積溫 -5.4℃·d;入春后雨水偏多,溫度時高時低。但通過強化田間管理,科學運籌肥料等管理措施,充分利用有利的氣象條件,趨利避害,實現了苗情的逆轉,取得了高產,是充分利用氣候資源,通過栽培措施減輕不利環境條件影響,取得高產的實例。為此,對期間的氣象條件優劣和主要管理措施作一總結。
氣象資料來源于蘇州各市 (區)氣象局大觀測場觀測的氣象記錄月報表。農業氣象指標按農業氣象統計學的方法進行統計,為了方便計算,小麥各生育期時段播種出苗期:10月下旬至翌年2月中旬,拔節孕穗期:2月下旬至3月下旬,抽穗揚花期:4月上旬至4月下旬,灌漿成熟期:5月上旬至5月下旬。以常年平均值作為統計標準,不同年際間氣象資料 (表1)的統計時段相同。
小麥生產的有關資料 (表2、表3)來源于國家農業氣象基本站昆山市氣象局。
表1 蘇州市2009-2010年度及常年小麥不同生育期的氣象要素
表2 昆山2008-2010年度和常年小麥的基本苗情
表3 蘇州市2008-2010年度和常年小麥的產量構成因素
蘇州市2010年小麥平均產量達到4 750.5 kg·hm-2,比 2009 年 增 15 kg·hm-2,是 僅 次 于2008年歷史最高產量1 483 kg·hm-2的第 2高產年。張家港現代農業園區、常熟支塘、太倉雙鳳和昆山千燈4個小麥高產增效667 hm2示范片,平均產量分別為7 350,7 275,7 200和7 875 kg·hm-2;其中,昆山千燈3個面積在45 hm2以上有代表性片 區 產 量 分 別 達 7 968,8 194.5和7 996.5 kg·hm-2,平均達8 053.5 kg·hm-2,創蘇州市大面積小麥生產的高產紀錄。
小麥在產量結構上表現為增穗、減粒、減重。平 均 穗 數 為 408萬·hm-2,比 2009年 增4.5萬·hm-2;每穗粒數33.5粒,比2009年減0.4粒;千粒重40.0 g,比2009年減0.4 g。
研究表明,對產量影響最大的是灌漿成熟期的氣象條件,其次為苗期、孕穗到抽穗揚花期、越冬期和返青拔節期的氣象條件。蘇州市2009-2010年度小麥全生育期內 (2009年10月下旬至2010年5月下旬)熱量條件充足,降水、雨日偏多,日照正常略偏少。農業氣象要素統計值為:≥0℃的活動積溫全市平均2 364.6℃·d,比常年同期偏多106.5℃·d,其中,昆山最多達2 426.8℃·d,比該站常年同期偏多190.9℃·d;總降水量全市平均為624.1 mm,比常年同期偏多約33%,其中,張家港最少為590.1 mm,比該站常年同期偏多約33%,常熟最多為663.8 mm,比該站常年同期偏多約47%;總雨日全市平均81 d,比常年同期偏多2 d,其中,昆山最少為79 d,比該站常年同期偏少2 d,吳江最多,與該站常年同期持平;總日照時數全市平均為947.6 h,比常年同期偏少約12%,其中蘇州市區最少為921.8 h,比該站常年同期偏少約9%,常熟最多為999.3 h,比該站常年同期偏少約7%。全市的光溫水3因子匹配尚可,農業氣象條件利弊參半。秋播階段降水多,播后遇陰雨天氣,部分田塊未能一播全苗;冬季整體偏暖但冷暖變幅大,其中1月12-5日出現冰凍天氣,14日極端最低氣溫達-6.8℃;入春后雨水偏多,溫度時高時低,小麥春長春發一般,3月9日出現了明顯的降溫降雪天氣,10日早晨最低氣溫達-2.9℃,4月上旬冷空氣活動頻繁,氣溫偏低,日照偏少,4月14日甚至出現了冰粒或雨夾雪天氣,小麥生育進程明顯推遲,抽穗期比常年推遲1周左右。但產量形成關鍵期氣象條件較為有利,尤其是灌漿成熟期的前期和后期氣象條件優越,導致千粒重比預期要高得多。
2.2.1 播種出苗期共有4段有利的氣象條件,小麥入冬后生長較快
小麥播種出苗期 (2009年10月下旬至2010年2月中旬)≥0℃的活動積溫蘇州全市平均為975.4℃·d,比常年同期偏多69.9℃·d;其中,張家港最少為908.2℃·d,比該站常年同期偏多42.8℃·d;昆山最多達1 015.7℃·d,比該站常年同期偏多117.5℃·d。負積溫為 -5.4℃·d,比常年同期 -11.2℃·d偏少5.8℃·d。降水量全市平均為288.9 mm,比常年同期偏多約61%。雨日全市平均38 d,比常年同期偏多1 d。日照時數全市平均為502.4 h,比常年同期偏少約13%。可見,苗期的熱量條件充足。
盡管苗期遇到連陰雨和低溫冰凍等災害性天氣,如11月7-20日14 d中有13 d陰天,總日照僅5.7 h,降水量達109.1 mm,使出苗受到較大影響;12月8-15日,降水量達60.3 mm,雨日7 d,日照僅5.1 h,對小麥根系生長極為不利;1月12-15日出現冰凍天氣,14日極端最低氣溫達-6.8℃,小麥葉片不同程度受凍;但間斷地亦出現4段天氣條件比較有利的時段。如2009年11月21日至12月7日,≥0℃的活動積溫全市平均為142.2℃·d,比常年同期偏多0.6℃·d,其中,張家港最少為132.0℃·d,比該站常年同期偏少4.1℃·d,昆山最多達147.9℃·d,比該站常年同期偏多7.1℃·d;降水量全市平均僅2.9 mm,比常年同期偏少85%;雨日全市平均3 d,比常年同期少1 d;日照時數全市平均為89.7 h,比常年同期偏多3%;期間多晴好天氣,雨量異常偏少,但由于11月7-20日連續陰雨,因此土壤水分適宜,日照充足,對小麥生長有利。
昆山市農林局11月30日苗情調查,平均苗數為 221.55萬·hm-2, 比 2009年 同 期 增36.6萬·hm-2。2009年12月16日至2010年1月9日,≥0℃的活動積溫全市平均為83.2℃·d,比常年同期偏少34.2℃·d,其中,張家港最少為68.7℃·d,比該站常年同期偏少39.7℃·d,蘇州市區最多為94.7℃·d,比該站常年同期偏少28.3℃·d;降水量全市平均僅0.5 mm,比常年同期偏少98%;雨日全市平均1 d,比常年同期少7 d;日照時數全市平均為139.4 h,比常年同期偏多27%;期間北方冷空氣活動頻繁,但總體勢力偏弱,熱量條件略顯不足,基本無降水,但土壤水分適宜,日照充足;雖然小麥正處于越冬期,但越冬現象不明顯,且天氣條件有利于小麥冬季生長,提高了苗情素質。2010年1月16-31日,≥0℃的活動積溫全市平均為103.5℃·d,比常年同期偏多50.6℃·d,其中,張家港最少為92.9℃·d,比該站常年同期偏多45.2℃·d,昆山最多為110.6℃·d,比該站常年同期偏多58.1℃·d;降水量全市平均22.6 mm,比常年同期偏少10%,其中張家港最少僅16.6 mm,比該站常年同期偏少30%;雨日全市平均5 d,比常年同期少1 d;日照時數全市平均為53.8 h,比常年同期偏少18%;期間氣溫回升迅猛,熱量條件充足,降水偏少,土壤水分適宜,小麥冬季生長較快;平均每日的日照時數均在8 h以內,小麥的小穗分化時間相應延長,有利于小穗數增加[1],從而確保了小麥最終高產所需的穗數。2010年2月1-24日,≥0℃的活動積溫全市平均為69.0℃·d,比常年同期偏多24.7℃·d,其中,張家港最少為64.6℃·d,比該站常年同期偏多23.7℃·d,昆山最多為72.6℃·d,比該站常年同期偏多28.8℃·d;日照時數全市平均為65.2 h,比常年同期偏多90%,其中吳江最少為55.6 h,比該站常年同期偏多64%,昆山最多為71.2 h,比該站常年同期偏多99%;期間天氣晴好,無降水,熱量、日照十分充足,土壤水分適宜,小麥生長明顯加快,苗情明顯好轉。1月16日起日平均氣溫穩定在3℃以上,小麥開始返青,至2月上旬出現明顯的返青發棵;小麥返青開始時間早,返青持續時間長,從而確保了春季較高的分蘗成穗率[2]。據昆山物候觀測,乳熟期有效穗數為439.5萬·hm-2,比 2009年增1.5萬·hm-2。
2.2.2 拔節孕穗期僅有1段有利的氣象條件,但持續時間長,小麥春發明顯
小麥拔節孕穗期 (2月下旬至3月下旬)≥0℃的活動積溫蘇州全市平均為365.4℃·d,比常年同期偏多58.3℃·d,其中,張家港最少為345.3℃·d,比該站常年同期偏多49.8℃·d,吳江最多為380.0℃·d,比該站常年同期偏多64.9℃·d;降水量全市平均172.2 mm,比常年同期偏多55%,其中張家港最少為130.0 mm,比該站常年同期偏多28%,蘇州市區最多達200.8 mm,比該站常年同期偏多74%;雨日全市平均18 d,與常年同期偏多1 d;日照時數全市平均為154.0 h,比常年同期偏少8%;可見,拔節孕穗期降水雖然偏多,但日照正常,熱量條件充足。
拔節孕穗期在2月25日至3月9日遇持續陰雨 (雪)天氣,其中3月上旬平均氣溫為近20年同期最低值,降水量之多創歷史同期之最,日照僅18.3 h,3月3日蘇州市區出現歷史上最早的暴雨,使得部分田塊出現積水,造成漬害。3月9日最高氣溫和平均氣溫為近40年同期最低值,3月10日早晨最低氣溫達-2.9℃,部分早播小麥局部發生凍害,拔節期推遲。但3月11日起,氣溫迅速回升,天氣轉晴好,彌補了前一階段的不足,主要有利的時段集中在3月11日至4月7日。該時段≥0℃的活動積溫全市平均為309.1℃·d,比常年同期偏 多 36.1℃·d,其 中, 張 家 港 最 少 為298.8℃·d,比該站常年同期偏多32.8℃·d,吳江最多為319.4℃·d,比該站常年同期偏多40.7℃·d;降水量全市平均65.2 mm,比常年同期偏少27%,其中吳江最少58.3 mm,比該站常年同期偏少43%,常熟最多為71.0 mm,比該站常年同期偏少16%;雨日全市平均8 d,比常年同期少4 d;日照時數全市平均為141.5 h,比常年同期偏多19%,其中太倉最少為134.8 h,比該站常年同期偏多17%,昆山最多為144.5 h,比該站常年同期偏多14%;多晴好天氣,降水偏少,氣溫回升明顯,尤其是3月17-21日氣溫迅速上升,19日后的最高氣溫基本都在25℃以上,日較差高達17.7~19.9℃;熱量和日照充足,土壤水分適宜,小麥生長明顯加快。昆山市農林局3月30日苗情調查,小麥平均苗數552.15萬·hm-2,比2009年同期增65.85萬·hm-2。據研究,產量和有效穗數隨著拔節期總苗數的增加而增加[2],因此,該階段有利的氣象條件形成的拔節期苗數增加,為高產和增穗打下了基礎。
2.2.3 抽穗揚花期氣溫略低、降水略多滿足高產所需的條件
小麥抽穗揚花期 (4月上旬至4月下旬)≥0℃的活動積溫蘇州全市平均為380.6℃·d,比常年同期偏少52.9℃·d,其中,張家港最少為364.8℃·d,比該站常年同期偏少61.5℃·d,蘇州市區最多為392.8℃·d,比該站常年同期偏少51.5℃·d;降水量全市平均99.3 mm,比常年同期偏多25%,其中蘇州市區最少為82.1 mm,比該站常年同期偏多8%,常熟最多達127.5 mm,比該站常年同期偏多72%;雨日全市平均14 d,比常年同期偏多2 d;日照時數全市平均為129.0 h,比常年同期偏少20%。抽穗揚花期的氣象條件,滿足了高產所需的氣溫略低、降水略多的要求。尤其是4月中旬,平均氣溫僅11.7℃,比常年同期偏低2.8℃;降水量多達55.9 mm,約是常年同期的2.3倍。此時正值小麥孕穗期,氣溫偏低,相對延長了器官的發育時間,有利于大穗的形成;降水偏多,說明水分供應充足,這十分有利于籽粒的建成,保證了小麥高產所需的最終的每穗粒數[2]。據昆山物候觀測,小麥4月17日抽穗,比常年遲8 d;4月27日開花,比常年遲10 d;成熟期的每穗粒數多達30.4粒,比2009年增0.3粒。另外,4月下旬到5月上旬,全市小麥處于抽穗揚花盛期,多晴好天氣,有利于赤霉病的防治,全市赤霉病發生偏輕。
2.2.4 灌漿成熟期的前期和后期天氣條件優越,千粒重比預期高
小麥灌漿成熟期 (5月上旬至5月下旬)≥0℃的活動積溫蘇州全市平均為643.3℃·d,比常年同期偏多31.2℃·d,其中,張家港最少為636.0℃·d,比該站常年同期偏多28.2℃·d,昆山最多為650.3℃·d,比該站常年同期偏多43.5℃·d;降水量全市平均63.7 mm,比常年同期偏少34%,其中常熟最少為45.3 mm,比該站常年同期偏少53%,吳江最多為82.0 mm,比該站常年同期偏少20%;雨日全市平均11 d,比常年同期偏少2 d;日照時數全市平均為162.2 h,比常年同期偏少18%。灌漿期的熱量條件充足、水分供應還算充分。氣象條件對小麥灌漿的影響表現在灌漿時間和灌漿速度2個方面[2]。小麥5月上旬開始灌漿、5月下旬成熟,灌漿時間較長,有利于籽粒增重。灌漿期間,氣溫正常,雖然降水偏少,但土壤濕度適宜,無障礙性高溫,灌漿速度得以保證。尤其灌漿成熟期的前期和后期天氣條件優越,因此,千粒重達到了高產所需。
比較有利氣象條件的時段有2段。4月23日至5月12日,≥0℃的活動積溫全市平均為367.3℃·d,比常年同期偏多10.1℃·d,其中,張家港最少為360.0℃·d,比該站常年同期偏多6.5℃·d,蘇州市區最多為374.6℃·d,比該站常年同期偏多10.5℃·d;降水量全市平均19.5 mm,比常年同期偏少67%,其中蘇州市區和張家港最少,均為17.6 mm,分別比本站常年同期偏少70%和72%,昆山最多為23.0 mm,比該站常年同期偏少60%;雨日全市平均4 d,比常年同期少4 d;日照時數全市平均為155.5 h,比常年同期偏多35%,其中蘇州市區最少為149.5 h,吳江最多為162.2 h,均比本站常年同期偏多39%;期間多晴好天氣,熱量和日照充足,土壤水分適宜,氣溫平均日較差大,全市平均達9.1℃,十分有利于小麥開花和灌漿結實。5月19-31日,≥0℃的活動積溫全市平均為281.0℃·d,比常年同期偏多5.0℃·d;降水量全市平均33.1 mm,比常年同期偏少15%,其中常熟最少僅18.2 mm,比該站常年同期偏少54%,吳江最多為51.0 mm,比該站常年同期偏多29%;雨日全市平均5 d,比常年同期持平;日照時數全市平均為72.8 h,比常年同期偏多4%,其中蘇州市區最少為66.3 h,比常年同期偏少5%,張家港最多為76.1 h,比該站常年同期偏少2%;期間以過程性降水為主,平均氣溫在21.4~21.8℃之間,氣溫適宜并稍偏低,則灌漿持續時間長,有利于提高千粒重[2],氣溫日較差較大,平均為7.0~8.8℃,日照充足,對小麥生長后期的灌漿結實和提高千粒重亦十分有利。據昆山物候觀測,小麥成熟期千粒重達43.62 g,比預期的高得多。
通過以上分析可見,2009-2010年度小麥生長期間,雖然出現了階段性的不利的氣象條件,但在有效穗數、每穗粒數和千粒重形成的關鍵時期,天氣條件比較有利,尤其是灌漿成熟期的前期和后期天氣條件優越,最終小麥平均千粒重比預期的高得多。而研究表明,對產量影響最大的是粒重,其次為穗數以及粒數[3],因此,2009-2010年度獲得歷史第2高產的好成績。
2.3.1 擴大種植高產抗逆良種,打下豐收基礎
近年來在各地示范種植的揚麥16號和揚麥14號,表現為產量高、抗性好,深受廣大農戶歡迎。各地加大了推廣宣傳和供種力度,有效地促進了優質高產良種的推廣應用。據統計,揚麥16和揚麥14等優質中筋品種,2009-2010年度蘇州市實際種值面積達6萬hm2,約占總面積的90%,為小麥豐收打下了基礎。
2.3.2 加大技術指導力度,促進平衡生長
受持續低溫連陰雨影響,小麥的秋種進度被拉長。蘇州市農林部門組織成立了3個抗災工作小組深入到鄉鎮了解災情,研究對策,突擊“四搶”。一是搶“排”,組織人力物力,利用一切條件,突擊疏通開挖溝系,及時排除田間積水;二是搶“收”,積極調配好機械,利用晴好天氣,突擊對秋熟作物的收獲,及時騰茬;三是搶“種”,及時組織好人力、機具,一待田間墑情適宜,就突擊抓好小麥播種工作,確保不誤農時;四是搶“管”,針對田間苗情、草情,突擊抓好補肥和除草,確保壯苗越冬。
針對4月下旬小麥苗情素質不高、發育進程明顯推遲、病蟲威脅不斷加重,小麥表現出明災不重、暗傷不輕的特點,蘇州市農林部門加大了技術指導力度,廣大農戶加大了投入、加強了田間管理,確保了赤霉病的防治效果和苗情進一步轉好。
2.3.3 增加肥料投入,優化肥料結構
2009-2010年度蘇州市小麥667 m2施肥量,折純 N 15.16 kg,P2O53.89 kg,K2O 4.07 kg,比2009年分別增加0.13 kg、0.29 kg和0.37 kg。肥料投入充足,為促進小麥苗情轉化升級、奪取高產奠定了良好的物質基礎。
2.3.4 開展高產競賽,加大示范力度
各市 (區)加大了小麥示范區創建力度,在張家港現代農業園區、常熟支塘、太倉雙鳳和昆山千燈,建設了4個小麥高產增效創建萬畝示范片,合計種植面積654 885 hm2。5月26-27日,蘇州市農業委員會組織相關人員,對各示范片進行產量核查, 平 均 產 量 昆 山 7 875 kg·hm-2、張 家 港7 350 kg·hm-2、 常 熟 7 275 kg·hm-2、 太 倉7 200 kg·hm-2,各示范片都較各市 (縣) 增產50%左右。
6月3日,受江蘇省農業委員會糧棉油高產增效創建領導小組辦公室委托,省作物栽培站組織有關專家對昆山小麥高產增效創建萬畝示范片進行了實際測產。3個代表性片區 (面積均在45 hm2以上)產量分別達到了7 968.0,8 194.5和7 996.5 kg·hm-2,平均達8 053.5 kg·hm-2,創造了蘇州市大面積小麥生產的高產紀錄。
由以上分析可見,蘇州市2009-2010年度小麥獲得歷史第2高產的氣象原因是:播種后至冬前的有利天氣,彌補了播種期連陰雨所帶來的不利影響,保證了充足的基本苗數;小麥入冬后生長較快,返青開始時間早,返青持續時間長,從而確保了春季較高的分蘗成穗率;拔節孕穗期,3月11日至4月7日期間,多晴好天氣,氣溫回升明顯,彌補了2月25日至3月9日持續陰雨 (雪)天氣的不足,小麥生育進程有所加快,春發明顯,拔節期苗數增加,為高產和增穗打下了基礎;抽穗揚花期滿足了高產所需的氣溫略低、降水略多的要求,雖然生育進程有所減緩,但有利于大穗的形成和每穗粒數的增加;4月下旬至5月上旬多晴好天氣,有利于赤霉病的防治;灌漿成熟期的前期和后期天氣條件優越,尤其是后期5月19-31日期間,以過程性降水為主,氣溫適宜并稍偏低,且氣溫日較差大,彌補了灌漿中期5月13-18日連陰雨天氣的不足,十分有利于后期灌漿結實和提高千粒重,因此千粒重比預期的高得多。
農技措施有:擴大種植揚麥16和揚麥14等高產抗逆良種;加大技術指導力度;增加肥料投入;開展高產競賽等。
有利的氣象條件和綜合管理措施,改變了環境條件對冬小麥生產的影響,提高了產量,說明前期生長差的苗情是可以轉變的。如果中后期氣象條件較差,能否改變生產管理措施,而取得高產,有待進一步探索。近年來小麥播種期偏遲比例高、種植方式多、亂、雜,加上稻草秸稈還田量和還田面積逐年增加,導致苗情復雜、平衡性較差。需要加大技術研究力度,通過播種方式和栽培模式的調整,進一步明確提高小麥播種出苗質量,為高產奠定基礎;同時,要進一步明確按播種方式配套的栽培技術,協調小麥“輕簡、高產、高效”矛盾,實現小麥穩產高產。
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S 512.1
A
0528-9017(2011)03-0579-05
文獻著錄格式:蔣名淑,錢鈺林,吳正貴.蘇州市2010年小麥高產淺析 [J].浙江農業科學,2011(3):579-584.
2011-01-12
蔣名淑 (1970-),女,四川大竹人,高級工程師,本科,從事氣象服務工作。E-mail:annywen168@163.com。
(責任編輯:張才德)