2014年干旱對商丘冬小麥產量影響分析

摘要 利用商丘2014年冬小麥生育期間降水量、氣溫資料和冬小麥3個作物地段的產量資料，分析了干旱對冬小麥產量形成的不利影響。結果表明，前期干旱對冬小麥密度影響較大，拔節至抽穗期干旱會使冬小麥有效小穗數、穗粒數減少、粒重下降。因此建議在水源不足或灌溉條件困難的情況下，干旱時可偏重于孕穗抽穗期灌溉，既節約用水又可達到增產的目的。

關鍵詞 干旱；冬小麥；產量；影響

中圖分類號S511文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）29-10434-03

水分是影響冬小麥生長和產量形成最重要的生態條件[1]，冬小麥生長發育、產量高低和品質優劣均與水分因子有密切的關系[2]。黃淮海地區冬小麥生育期間自然降水滿足不了冬小麥生育期水分需求[3]。灌溉是保證冬小麥水分供給、提高產量的有效途徑[4-5]。商丘是個農業大市，位于黃淮腹地，冬小麥是商丘市的主要糧食作物，播種面積逐年增加，產量穩步增長，為河南省甚至全國的糧食安全做出了突出貢獻。商丘也是農業氣象災害頻發的地區，其中干旱每年均有發生，嚴重影響小麥產量。干旱是由于長期無降水或降水偏少，造成空氣干燥、土壤缺水，從而使作物種子無法萌發出苗，或使作物體內水分虧缺，影響作物正常生長發育，最終導致產量下降甚至絕收的氣候現象。冬小麥生育期的各個時期均有可能發生干旱（秋旱、冬旱、春旱、初夏旱等），干旱出現在不同的生育時段，對冬小麥產量的影響不同，春旱時正值小麥拔節抽穗和大秋作物播種期，干旱會造成小麥減產和影響大秋作物適時播種。2014年商丘市冬小麥播種面積476.2千hm2，總產量341.9萬t。生育期內氣象條件對冬小麥生長基本有利，但出現了階段性干旱，對冬小麥生長產生了不利影響。筆者利用2014年氣象資料和冬小麥產量資料，分析干旱對冬小麥產量的影響，找出干旱對冬小麥產量影響的時段，為科學防御干旱、節約水資源提供依據，達到防災減災的目的。

1資料與方法

1.1數據來源冬小麥生育期及產量數據來源于商丘農業氣象觀測站3個觀測地段，氣象數據來自商丘國家基準氣候站冬小麥生育期間降水量、氣溫等資料。3個觀測地段位置分別位于商丘市葉莊鄉呂莊村、商丘市雙八鎮新村東地、商丘市平臺鄉房樓東地，三地相距10 km以上。

1.2分析方法采用氣候統計學的方法，分析商丘冬小麥生育期間氣溫、降水量變化，根據冬小麥各個生育階段的旱澇指標，結合各生育階段降水量和土壤墑情，分析冬小麥生育期間出現的干旱時段和干旱等級，同時分析干旱對3個地段冬小麥產量的影響。

2結果與分析

2.1冬小麥種植情況從商丘3個觀測地段冬小麥種植情況（表1）可以看出，3個觀測地段土壤性質相同，均為沙壤土；種植的冬小麥均屬于周麥系列、半冬性品種、10月中旬播種，播種方式為條播、平作；呂莊地塊整個生育期間沒有灌水，雙八地塊在三葉期前灌水一次，房樓地塊在孕穗期灌水一次。

表12014年3個冬小麥觀測地段調查數據

觀測地段土壤性質品種名稱品種類型播種日期播種方式灌溉次數灌溉日期呂莊沙壤土周麥22半冬性10-18條播、平作無雙八沙壤土周麥22半冬性10-12條播、平作1三葉期前房樓沙壤土周麥27半冬性10-16條播、平作1孕穗期

2.22014年冬小麥生育期間旱情分析

2.2.1冬小麥干旱指標。農業干旱是以一定時間和空間范

圍內降水缺少、產量減少為特征，很多學者對此進行了研究[6-8]，在此采用冬小麥生育階段降水量旱澇指標（表2），分析2014年商丘市冬小麥生育期間干旱階段。

2.2.2商丘歷年冬小麥生育期間降水量分析。播種時要求底墑充足，在沒有灌溉的條件下，底墑水主要來源于播種前40 d左右的降水量[9]。從1961～2013年商丘冬小麥各生育期降水量變化（圖1）可以看出，商丘53年來冬小麥底墑水年際變化波動較大，總體上呈減少趨勢，降水適宜的年份為26年，干旱年份為27年，其中重旱年份15年；播種至越冬期降水量總體上呈增多趨勢，這對冬小麥生長是有利的，降水增多利于壯苗，土壤水分充足可提高地溫，對冬小麥安全越冬有利，期間降水適宜年份有38年，干旱年份15年，其中重旱為8年；商丘53年來冬小麥返青至抽穗期降水量呈波動式下降趨勢，能滿足生長需求的年份僅9年，不能滿足生長需求的有44年，其中達到重旱的年份為25年；冬小麥從抽穗到成熟期降水量呈增多趨勢，但增多趨勢并不明顯，能夠滿足生長需求的年份為18年，35年不能滿足生育需求，其中重旱年為15年。總的來說，商丘冬小麥各生育期間降水量年際變化較大，其中底墑水和返青至抽穗期降水量呈減少趨勢，干旱將呈加重趨勢。

2.2.3.1冬季干旱。從2014年冬小麥生育期間氣溫和降水量距平變化（圖2）可以看出，冬小麥生育期間，氣溫和降水變化起伏較大，12月上旬～1月下旬除12月下旬氣溫為負距平外，其他各旬均為正距平，而降水量在此期間均為負距平，播種至越冬期降水量僅有52.6 mm，說明這段時間氣溫偏高、降水偏少，根據表2可判斷，達到了輕至中度干旱。

2.2.3.2春季干旱。冬小麥2月下旬開始返青，4月上旬進入孕穗抽穗期，返青至抽穗歷經50 d左右，從圖2可以看出，2月下旬～4月上旬氣溫異常偏高，平均氣溫較歷年同期偏高2.9 ℃，期間降水量僅12.5 mm，降水量嚴重不足，與歷年同期相比均為負距平，按照干旱指標已經達到重度干旱。小麥返青后生長量加快，需水量增多，土壤蒸發量也增大，土壤墑情明顯不足，遠遠不能滿足小麥返青后水分需求。根據實測墑情分析，3月上旬麥田開始出現旱情，至4月中旬40 cm以上土壤相對濕度<40%，出現重度干旱。高溫和干旱促使冬小麥發育期提前、生育期縮短，呂莊觀測地段出現少量白穗、死穗，密度降低。

圖22014年商丘冬小麥生育期降水量和氣溫距平變化2.3干旱對冬小麥產量結構的影響分析小麥收獲后按照《農業氣象觀測規范》進行產量結構分析，在每個地塊8個密度點中，每點連續取50莖，共400莖，從中取50穗分析有效小穗數、無效小穗數、不孕小穗率、穗粒數、穗粒重和千粒重（表3）。冬小麥產量的形成與降水在各個生育階段的分配有密切的關系。拔節期是冬小麥需水關鍵期，此階段缺水將影響冬小麥未來的成穗數和穗粒數[10]。抽穗和灌漿期是需水臨界期，缺水對冬小麥粒重影響較大[11-12]。由表3可知，冬小麥整個生育期間沒有灌水的呂莊觀測點，有效小穗數、穗粒數最少，無效小穗數最多，不孕小穗率最大，穗粒重最輕；三葉期灌水一次的雙八次之；而在孕穗期灌水的房樓有效小穗數、穗粒數最多，無效小穗數最少，不孕小穗率最低，穗粒重最重。說明冬小麥返青后至孕穗期土壤缺水對小穗數、穗粒數和穗粒重的影響較大，干旱會使有效小穗數和穗粒數減少、粒重下降，這與成林等的研究結果[13]相一致。冬小麥千粒重主要受灌漿期各種因子的影響，與灌漿期前的各因子關系不大[14]，而4月中旬后期雨量充足，旱情解除。

根據冬小麥分蘗成穗規律，大多數大分蘗形成于越冬前，而一部分分蘗在拔節后會相繼死亡，成為無效分蘗[15]，拔節至孕穗期缺水加速了這部分分蘗的死亡。從表3可見，全生育期沒有灌一次水的呂莊密度減少率最大，三葉期灌水的雙八密度減少率最小，而拔節至孕穗期灌水的房樓密度減少率次之。說明冬小麥生育期間干旱會使密度降低，且前期干旱對密度的影響大于后期。從冬小麥理論產量公式[16]可知，冬小麥理論產量主要與穗粒數、千粒重和密度有關。密度決定于播種時期的數量和生育期間的田間管理，冬小麥生育前期澆水預防干旱是阻止密度減少、提高產量的有效措施。

3結論與討論

（1）商丘市冬小麥生育期間，底墑水和返青至抽穗期降水量呈減少趨勢，播種至越冬期和抽穗至成熟期降水量呈增多趨勢。各個生育期間降水量年際變化較大，多數年份不能滿足冬小麥生育需求。

（2）2014年商丘市冬小麥出現了越冬期干旱和春季干旱。

（3）前期干旱對冬小麥密度影響較大，拔節至抽穗期干旱會使冬小麥有效小穗數、穗粒數減少、粒重下降。

（4）在前期降水不足的情況下，在小麥播種前要灌足底墑水，施足底肥，為冬小麥苗齊苗壯打下基礎。

（5）隨著全球氣候變暖，冬小麥播種期推遲，日平均氣溫穩定在15～17 ℃時播種較適宜，播種量不要過大。播種過早，播量太大會使小麥生長過快，莖稈細弱，抗御干旱的能力減弱。

（6）干旱對冬小麥各個生育期的生長均會產生不利影響，土壤水分不足時要適時灌溉補墑，滿足作物生長的水分需求。

（7）在水源不足或灌溉條件困難的情況下，為節約水資源，干旱可偏重于孕穗抽穗期灌溉，既節約用水又可達到增產的目的。

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