臨潁縣2012～2013年度小麥減產原因分析

江清霞

摘要 詳細分析了臨潁縣2012～2013年度小麥全生育期間的氣象條件對小麥生長發育及產量形成的影響，重點探討了影響有效穗數、穗粒數和千粒重的不利氣象因素，評價了冬春連旱、春季劇烈變溫、低溫、晚霜凍和后期高溫、干熱風、強降水對小麥生長發育和產量品質的影響，為指導小麥生產趨利避害、穩產高產提供科學依據。

關鍵詞 小麥；減產；原因分析；臨潁縣

中圖分類號 S512 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）03-00872-03

2012年10月13日前后播種，2013年5月30日前后成熟。全生育期230 d左右，期間≥0 ℃積溫2 129.2 ℃·d左右，降水258.3 mm左右，日照時數1 127.3 h左右。2013年度臨潁縣小麥整個生育期間氣候異常，不利因素較多，造成小麥大幅度減產。根據農業、氣象部門聯合對全縣5個主要栽培品種進行的全程跟蹤、實地考查、最終考種分析結果，同2012年相比，全縣平均有效穗數降低42.2萬穗/hm2，穗粒數平均減少2.7粒，千粒重降低8.73 g，平均單產減產1 693.51 kg/hm2（即減產22%），總產減產69 015.21萬t（即減產2.24%），屬于嚴重減產年份。筆者在此詳細分析了臨潁縣2012～2013年度小麥全生育期間的氣象條件對小麥生長發育及產量形成的影響，探討2013年度該縣小麥減產的原因。

1 小麥各生育期氣象條件分析

1.1 播種-越冬期 播前1個月無有效降水，底墑差，大部分地塊造墑播種。2012年10月中下旬氣溫偏高，積溫344.4 ℃·d，同比偏多31.3 ℃·d，小麥出苗較快，基本苗足。11和12月份氣溫偏低，≥0 ℃積溫較上年同期偏少57.3 ℃·d；累計降水量（指10月中旬～12月底）35.1 mm，較歷年同期偏少52.9 mm。冬前積溫偏少，輕度的干旱對爭取多分蘗略有不利影響，但使麥苗地上葉片生長速度較慢，發育進程緩，利于麥苗地上部分和地下部分協調生長和葉片糖分的積累，沒有莖葉徒長現象，麥田沒有旺長現象，利于增強葉片的抗寒性和抗旱性，確保壯苗越冬。

1.2 越冬期

2012年12月22日溫度穩定下降至0 ℃以下，小麥開始越冬，比上年早14 d，2013年2月11日溫度穩定上升至0 ℃以上，小麥開始萌動，比常年晚4 d。越冬期積溫34.9 ℃·d，比上年和歷年均明顯偏少。負積溫54.9 ℃·d，比上年偏多31.6 ℃·d。越冬期內低于0 ℃的天數有23 d，比上年偏多5 d。

冬季降溫早、越冬期時間長、氣溫低，對抑制病原菌很有利。越冬期內小麥根莖葉蘗生長極其緩慢，但由于小麥冬前個體較壯，苗齡較小，加上冬前溫度呈逐漸降低趨勢，小麥經過了充分的春化鍛煉，故凍害較輕，僅有部分地塊的1～2片葉的葉尖有輕微凍害現象。

1.3 返青期 早春溫度回升晚，冷暖變幅較小，整體呈攀升趨勢，全縣小麥整體返青速度快。

2013年2月12日后氣溫開始回升，16日后氣溫穩定在3 ℃以上，小麥開始進入返青期，比上年晚5～7 d。但2月21日～3月1日日平均氣溫穩定回升，基本維持在4～8 ℃，利于小麥返青生長，小麥新葉很快長出，部分麥田分蘗也很快長出，小麥整體返青速度快。

1.4 拔節期

3月份積溫315.3 ℃·d左右，比上年偏多72.2 ℃·d。3月1～3日平均氣溫僅有6.0 ℃，小麥起身較晚，但4～9日回升明顯，平均溫度15.6 ℃，8、9日分別竄升至20.0和19.1 ℃，10～15日大幅回落后（降溫幅度達8.3 ℃，15日極端最低氣溫降至-0.4 ℃），16～19日氣溫再次反彈，平均氣溫升至11.8 ℃。由于3月上中旬氣溫整體呈偏高趨勢，3月16日小麥開始拔節且拔節迅速，比常年早5～7 d。據研究，小麥穗數主要與返青至拔節階段生長時間、積溫多少有關；冬小麥返青早、拔節期晚的年份，由于返青期至拔節階段生長時間長、積溫多可促使中等分蘗生長發育，提高其成穗率，達到穗數高限，甚至極限穗數，反之成穗率低[1-3]。2013年返青期晚、拔節期早，返青至拔節階段生長時間短，小麥分蘗的“平頂高峰”持續時間短且不明顯，加之干旱的影響，使較小的分蘗不能成穗，造成2013年有效穗數偏少，但主莖及大分蘗成穗，使麥田穗層整齊且大穗多。3月下旬溫度的降低，在一定程度上延緩了整個小麥的生長發育進程，多數麥田的小分蘗死亡速度慢，造成苗腳不利落。

3月份日照時數146.1 h，較常年偏少18.4 h，特別是下旬僅有31.0 h，較常年偏少26.7 h。拔節期寡照，植株光合效率低，小花分化營養狀況不良，影響穗粒數增加。

3月份出現了幾次劇烈的降溫，對小麥幼穗分化不利，加之干旱、寡照，部分麥田出現小花不孕現象。

1.5 孕穗-抽穗期

拔節-抽穗期是小麥一生生長最旺盛時期，也是產量形成的關鍵時期，需要強光、充足的水和適度的溫度（一般需水量約為100～120 mm）。2013年該期降水異常偏少，僅23.6 mm，較正常需求偏少90～100 mm；期間氣溫總體較適宜，日平均氣溫11.0 ℃，同比常年偏高0.3 ℃，但變幅大，出現了2次明顯降溫、低溫過程。干旱少雨，劇烈變溫、低溫等多重作用影響，使全縣小麥抽穗早、持續時間長（4月8日開始始穗，4月16日齊穗，比上年早6～7 d），呈現整體不均衡但區域性集中態勢，大部分麥田幼穗分化受到影響。

4月19～20日，冰粒和小雨齊下，過程降水量22.0 mm，持續的旱情得到了明顯緩解，但伴隨著降雨，出現了晚霜凍害。

1.6 揚花、授粉期 4月底5月初溫度適宜，光照充足，有利于小麥揚花授粉、籽粒形成。

2013年大田小麥4月24日開始揚花，30日結束。4月24～30日基本維持晴好天氣，日平均溫度20.0 ℃，日平均日照時數8 h以上，日平均風力0.9～1.5 m/s，平均相對濕度60%～77%，加之墑情適宜（4月19～20日出現了22 mm的降水），氣象條件對小麥揚花授粉較為適宜，使小麥揚花期集中，授粉好，籽粒退化少，結實率高。

1.7 灌漿期

5月份氣溫整體偏高，先是出現了2次階段性高溫、低濕并熱風天氣，植株發生生理干旱，灌漿受阻，灌漿時間縮短；下旬又遭遇強降水襲擊，土壤水分處于過飽和狀態，根系缺氧，加速了植株死亡，使灌漿受阻或停止；灌漿末期（小高峰形成期），連續出現3 d陰雨寡照天氣，灌漿小高峰難于形成，諸多不利因素導致2013年千粒重嚴重下降，同時平均日較差偏低（日較差為10.4 ℃，較近5年偏低1.1 ℃），秕粒多，色澤也不好，產量和品質均下降。

2 小麥減產氣象原因分析

2.1 長期干旱

2013年度小麥整個生育期大部分時間水分不足，從播種到灌漿始終受到干旱的困擾。全生育期降水量258.3 mm，較正常需水缺100～200 mm。播前1個月至齊穗期累計降水量僅77.6 mm，創同期有資料以來最少值（圖1）。播前蓄墑水少、氣溫高，加之秋作物收獲后土壤裸露等，土壤水分蒸發加劇，耕層墑不足，特別是口墑較差，大部分灌溉造墑播種，部分欠墑播種、播后澆水，少部分播后等雨等墑，造成小麥播期拉長、不集中，出苗不齊，有缺壟斷行現象。播后至翌年4月18日連續187 d降水量僅77.4 mm，較歷年同期偏少81.4 mm，且降水過程分散、量小，僅2月2～5日降水量大于10 mm，其余大多在5 mm左右（圖2），長期干旱少雨影響了小麥營養生長和生殖生長。特別是對黃沙土質麥田，影響更明顯。據北徐自動土壤水分觀測站實時監測顯示，自2012年10月至越冬前，0～10 cm土壤相對濕度大部分時段不足55%，部分時段不足50%。冬前干旱，分蘗節處于干土層中，影響分蘗的正常發生和次生根的正常生長，造成分蘗缺位、高位分蘗多、三葉以上大蘗偏少，次生根量較少、入土較淺，影響有效穗數提高。據冬前小麥衛星遙感監測結果分析和大田調查，一類苗比例為66.8%（約27 223 hm2），二類苗比例為32.4%（約13 204 hm2），三類苗比例為0.8%（約326 hm2），一類苗較上年同期偏少20.0%。拔節-孕穗期是小麥生長最旺盛時期，營養生長和生殖生長并進，對水分需求量大，也最敏感，此期缺水對產量影響很大。一般耕層需要土壤相對濕度保持在70%～80%。而2013年該期降水量（3月1日～4月18日）僅23.6 mm，較正常需求偏少60～80 mm，據大田實測墑情顯示，3月8日～4月18日耕層壤土相對濕度58%～64%、黃沙土49%～56%、黏土68%～72%，水分不足使小穗分化速度加快，導致花粉、子房發育不良，小花大量退化，并導致結實率下降。

2.2 春季氣溫變化劇烈，出現了冷、霜凍害

2013年春季極端最低溫度并不太低，3月份極端最低氣溫-3.7 ℃、4月份-0.2 ℃，雖然4月份較常年偏低明顯，但從近10年來看，有6年極端最低氣溫均在-0.2 ℃以下，也屬正常。不過春季受強冷暖氣團頻繁交匯的影響，氣溫變化劇烈，出現了多次極端冷暖異常天氣交替現象。先是連續幾天氣溫異常偏高（如3月8日最高氣溫達31.1 ℃，創歷史極值），使小麥發育進程加快，突然大幅降溫、低溫，使小麥遭受冷、霜凍害。最典型的分別是2月28日～3月3日、3月9～11日、3月18～21日（時值小麥幼穗發育到藥隔形成期）、4月6～7日（時值小麥幼穗發育到四分體形成期）和4月19～21日5次（表1）。最高溫度降溫幅度大多在10 ℃以上，2月28日～3月3日那次降溫過程，最低氣溫降至-3.7 ℃，時值部分小麥幼穗分化至二棱期，低溫使小穗遭受一定的凍害，結實率下降；4月6～7日，幼穗分化至四分體形成期，對低溫最敏感，據研究，此期的冷害指標是5 ℃[4-5]。2013年該期最低氣溫2.6 ℃，氣溫≤5 ℃的時間持續近7 h，導致花粉發育不好；4月19～21日，日平均氣溫下降10～14 ℃，21日凌晨極端最低氣溫降至-0.2 ℃，達到了霜凍害指標。3～4月份，時值小麥幼穗分化期、抗寒能力最弱，對外部環境變化敏感，多次極端冷暖異常天氣影響了小麥正常生長發育，造成小穗發育異常，小花大量退化、小麥花藥敗育、穎殼開張，導致小麥普遍出現缺粒、缺位、穗頂部或基部不育現象，結實率下降。據調查，全縣凍害輕的田塊凍穗率在1%左右，嚴重凍害田塊凍穗率達50%～80%，多數在5%～15%。4月20～23日出現了雨雪天氣，造成有些品種頂端小穗結實性差。春季變溫、低溫是造成2013年穗粒數減少的主要原因。

3 結論

（1）影響有效穗數的主要因素是冬春連旱、春季劇烈變溫、低溫，造成冬前分蘗缺位、大蘗偏少，春季較小的分蘗不能成穗。

（2）影響穗粒數的主要因素是春季劇烈變溫、晚霜凍、寡照及干旱等多重不利因素綜合作用，造成小穗發育異常，小花大量退化、導致小麥普遍出現缺粒、缺位、穗頂部或基部不育現象，結實率下降。

（3）影響千粒重的主要因素是灌漿期高溫、干熱風及后期的強降水。高溫、低濕并熱風天氣促進莖葉早衰，大大縮短了灌漿時間，籽粒干物質積累降低，影響小麥灌漿和粒重增加。強降水加速了植株死亡，造成青枯逼熟，千粒重下降、籽粒色澤也不好，量和質均下降。

（4）有效穗數、穗粒數、千粒重是決定小麥產量高低的三要素，在其各自形成的重要時期，由于不利的天氣、氣候條件，均受到了不同程度的影響。長期干旱、春季劇烈變溫、晚霜凍害、后期高溫、強降水等不良的氣象條件是造成2013年小麥大幅減產的主要原因，其中灌漿期惡劣的氣候條件是小麥減產的主因。

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