2014年干旱對商丘冬小麥產(chǎn)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(gè)作物地段的產(chǎn)量資料，分析了干旱對冬小麥產(chǎn)量形成的不利影響。結(jié)果表明，前期干旱對冬小麥密度影響較大，拔節(jié)至抽穗期干旱會(huì)使冬小麥有效小穗數(shù)、穗粒數(shù)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(shí)可偏重于孕穗抽穗期灌溉，既節(jié)約用水又可達(dá)到增產(chǎn)的目的。

關(guān)鍵詞 干旱；冬小麥；產(chǎn)量；影響

中圖分類號(hào)S511文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）29-10434-03

水分是影響冬小麥生長和產(chǎn)量形成最重要的生態(tài)條件[1]，冬小麥生長發(fā)育、產(chǎn)量高低和品質(zhì)優(yōu)劣均與水分因子有密切的關(guān)系[2]。黃淮海地區(qū)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(chǎn)量的有效途徑[4-5]。商丘是個(gè)農(nóng)業(yè)大市，位于黃淮腹地，冬小麥?zhǔn)巧糖鹗械闹饕Z食作物，播種面積逐年增加，產(chǎn)量穩(wěn)步增長，為河南省甚至全國的糧食安全做出了突出貢獻(xiàn)。商丘也是農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū)，其中干旱每年均有發(fā)生，嚴(yán)重影響小麥產(chǎn)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(fā)出苗，或使作物體內(nèi)水分虧缺，影響作物正常生長發(fā)育，最終導(dǎo)致產(chǎn)量下降甚至絕收的氣候現(xiàn)象。冬小麥生育期的各個(gè)時(shí)期均有可能發(fā)生干旱（秋旱、冬旱、春旱、初夏旱等），干旱出現(xiàn)在不同的生育時(shí)段，對冬小麥產(chǎn)量的影響不同，春旱時(shí)正值小麥拔節(jié)抽穗和大秋作物播種期，干旱會(huì)造成小麥減產(chǎn)和影響大秋作物適時(shí)播種。2014年商丘市冬小麥播種面積476.2千hm2，總產(chǎn)量341.9萬t。生育期內(nèi)氣象條件對冬小麥生長基本有利，但出現(xiàn)了階段性干旱，對冬小麥生長產(chǎn)生了不利影響。筆者利用2014年氣象資料和冬小麥產(chǎn)量資料，分析干旱對冬小麥產(chǎn)量的影響，找出干旱對冬小麥產(chǎn)量影響的時(shí)段，為科學(xué)防御干旱、節(jié)約水資源提供依據(jù)，達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)的目的。

1資料與方法

1.1數(shù)據(jù)來源冬小麥生育期及產(chǎn)量數(shù)據(jù)來源于商丘農(nóng)業(yè)氣象觀測站3個(gè)觀測地段，氣象數(shù)據(jù)來自商丘國家基準(zhǔn)氣候站冬小麥生育期間降水量、氣溫等資料。3個(gè)觀測地段位置分別位于商丘市葉莊鄉(xiāng)呂莊村、商丘市雙八鎮(zhèn)新村東地、商丘市平臺(tái)鄉(xiāng)房樓東地，三地相距10 km以上。

1.2分析方法采用氣候統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法，分析商丘冬小麥生育期間氣溫、降水量變化，根據(jù)冬小麥各個(gè)生育階段的旱澇指標(biāo)，結(jié)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(xiàn)的干旱時(shí)段和干旱等級(jí)，同時(shí)分析干旱對3個(gè)地段冬小麥產(chǎn)量的影響。

2結(jié)果與分析

2.1冬小麥種植情況從商丘3個(gè)觀測地段冬小麥種植情況（表1）可以看出，3個(gè)觀測地段土壤性質(zhì)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(gè)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(gè)冬小麥觀測地段調(diào)查數(shù)據(jù)

觀測地段土壤性質(zhì)品種名稱品種類型播種日期播種方式灌溉次數(shù)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(biāo)。農(nóng)業(yè)干旱是以一定時(shí)間和空間范

圍內(nèi)降水缺少、產(chǎn)量減少為特征，很多學(xué)者對此進(jìn)行了研究[6-8]，在此采用冬小麥生育階段降水量旱澇指標(biāo)（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(shí)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(dòng)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(dòng)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(dá)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(fù)距平外，其他各旬均為正距平，而降水量在此期間均為負(fù)距平，播種至越冬期降水量僅有52.6 mm，說明這段時(shí)間氣溫偏高、降水偏少，根據(jù)表2可判斷，達(dá)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(jìn)入孕穗抽穗期，返青至抽穗歷經(jīng)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(yán)重不足，與歷年同期相比均為負(fù)距平，按照干旱指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到重度干旱。小麥返青后生長量加快，需水量增多，土壤蒸發(fā)量也增大，土壤墑情明顯不足，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足小麥返青后水分需求。根據(jù)實(shí)測墑情分析，3月上旬麥田開始出現(xiàn)旱情，至4月中旬40 cm以上土壤相對濕度<40%，出現(xiàn)重度干旱。高溫和干旱促使冬小麥發(fā)育期提前、生育期縮短，呂莊觀測地段出現(xiàn)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(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響分析小麥?zhǔn)斋@后按照《農(nóng)業(yè)氣象觀測規(guī)范》進(jìn)行產(chǎn)量結(jié)構(gòu)分析，在每個(gè)地塊8個(gè)密度點(diǎn)中，每點(diǎn)連續(xù)取50莖，共400莖，從中取50穗分析有效小穗數(shù)、無效小穗數(shù)、不孕小穗率、穗粒數(shù)、穗粒重和千粒重（表3）。冬小麥產(chǎn)量的形成與降水在各個(gè)生育階段的分配有密切的關(guān)系。拔節(jié)期是冬小麥需水關(guān)鍵期，此階段缺水將影響冬小麥未來的成穗數(shù)和穗粒數(shù)[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(gè)生育期間沒有灌水的呂莊觀測點(diǎn)，有效小穗數(shù)、穗粒數(shù)最少，無效小穗數(shù)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(shù)、穗粒數(shù)最多，無效小穗數(shù)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(shù)、穗粒數(shù)和穗粒重的影響較大，干旱會(huì)使有效小穗數(shù)和穗粒數(shù)減少、粒重下降，這與成林等的研究結(jié)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(guān)系不大[14]，而4月中旬后期雨量充足，旱情解除。

根據(jù)冬小麥分蘗成穗規(guī)律，大多數(shù)大分蘗形成于越冬前，而一部分分蘗在拔節(jié)后會(huì)相繼死亡，成為無效分蘗[15]，拔節(jié)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(jié)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(huì)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(chǎn)量公式[16]可知，冬小麥理論產(chǎn)量主要與穗粒數(shù)、千粒重和密度有關(guān)。密度決定于播種時(shí)期的數(shù)量和生育期間的田間管理，冬小麥生育前期澆水預(yù)防干旱是阻止密度減少、提高產(chǎn)量的有效措施。

3結(jié)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(gè)生育期間降水量年際變化較大，多數(shù)年份不能滿足冬小麥生育需求。

（2）2014年商丘市冬小麥出現(xiàn)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(jié)至抽穗期干旱會(huì)使冬小麥有效小穗數(shù)、穗粒數(shù)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(chǔ)。

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

（6）干旱對冬小麥各個(gè)生育期的生長均會(huì)產(chǎn)生不利影響，土壤水分不足時(shí)要適時(shí)灌溉補(bǔ)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(jié)約水資源，干旱可偏重于孕穗抽穗期灌溉，既節(jié)約用水又可達(dá)到增產(chǎn)的目的。

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