遼西北地區雜糧谷子生育期適宜溫度及降水指標研究

金宇　于璐　金樹志

摘 要：目的：遼西北地區氣象條件明顯影響谷子的產量和品質。通過試驗探討谷子生育期適宜溫度降水指標，為“三農”專項氣象服務產品提供較為準確的本地溫度降水指標。方法：采用谷子分期播種法，試驗小區隨即排列，分8期播種，每期2次重復，對谷子生育期溫度、降水、生長狀況及產量品質進行對比觀測，選用臨近的鄉鎮氣象觀測站氣象資料進行統計分析。結果：通過分期播種，使谷子不同生育期所處溫度降水條件不同，統計分析谷子各生育期適宜溫度降水指標為：苗期適宜溫度16.6℃，適宜降水量36.2mm；拔節期適宜溫度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。結論：遼西北地區雜糧谷子全生育期間活動積溫達2 400℃以上，谷子才能正常成熟。谷子全生育期間降水量達200mm以上，才能滿足谷子正常生長需求。谷子全生育期降水量達到220mm以上，全生育期間活動積溫達2 650℃以上，才能使種植的谷子品質優、產量高、商品性好。

關鍵詞：雜糧谷子；生育期；溫度；降水指標

中圖分類號 S515 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）05-25-03

雜糧谷子為喜溫熱、耐旱強的農作物，遼西北地區較適宜種植[1]。目前，遼西北地區年種植以谷子為主的小雜糧面積達6.1萬hm2以上，占農作物總播種面積的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℃，平均蒸發量2 013.5mm，有效積溫3 076.8℃，具有典型的北方旱地農業特點，地理位置和氣候特點為特色農業谷子等雜糧作物提供了良好的生長條件。小雜糧谷子適應性強，耐瘠薄，抗干旱，生育期短，抗災避災能力強，非常適合該地區的氣候特點，尤其是建平縣、喀左縣、阜新縣等地生產的優質黃小米籽粒飽滿、色澤純正。從近年來雜糧谷子種植情況來看，雖然遼西北地區雜糧谷子種植歷史悠久，但有些年份出現了不利于谷子生長的氣象條件，明顯影響谷子的產量和品質。目前遼西北各縣氣象局為谷子等雜糧開展了初步的氣象服務工作，由于在“三農”專項氣象服務產品中缺少數字方面的氣象服務指標，引用外省資料指標開展服務時與本地區生產實際有誤差，從而影響了氣象服務的效果。為解決在“三農”專項氣象服務產品中缺少氣象指標問題，筆者在遼西北地區進行了雜糧谷子溫度降水等氣象指標試驗研究，總結分析溫度降水指標對其關鍵期生長發育及產量的影響，為雜糧谷子生產氣象服務產品提供指標數據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗地選擇 選擇有代表性的遼西北地區雜糧谷子示范田設置試驗小區，試驗地面積0.1hm2。

1.1.2 試驗品種 朝谷7號。

1.1.3 氣象資料 選用臨近的鄉鎮氣象觀測站氣象資料進行統計分析[2]。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗小區設計 試驗小區分布采用對比排列法，隨機排列，2次重復。

1.2.2 分期播種法 按試驗小區設計，播期間隔日數5～10d，分8期播種雜糧谷子。

1.2.3 對比觀測、統計分析方法 對不同播種期的朝谷7號雜糧谷子進行不同生育期溫度、降水、生長狀況、產量對比觀測，采用插值法、最小二乘法、相關公式、規范化公式等統計分析指標[3]。

2 結果與分析

2.1 雜糧谷子不同發育期溫度及降水指標 雜糧谷子在播種到出苗階段對溫度反應比較敏感、對水分需求量較小，土壤濕度一般達到12%時均能出苗。出苗的遲早，在土壤水分滿足的條件下，關鍵取決于溫度狀況。谷子播種期一般在4月下旬至5月上旬較適宜，播種至出苗日數在8d左右、此階段約需活動積溫160℃，經統計分析，平均氣溫每上升或降低1℃，播種至出苗間隔天數約提前或拖后1d左右。出苗至拔節期間，平均氣溫在19.3～22.7℃，溫度上升1℃，間隔天數約縮短3d左右，需活動積溫61.0℃。拔節至抽穗階段，本地自然降水對谷子生長需求略有不足；此期占谷子生長季中耗水量的40%左右。發育速度與平均氣溫的關系不明顯。熱量條件與發育期早晚呈正相關。拔節至抽穗階段生育期為37d左右，需活動積溫880℃。抽穗成熟期是雜糧谷子干物質積累時期，熱量條件充足，有利于開花授粉，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℃，其間隔天數約縮短3～4d。當秋季溫度降至生物學下限溫度時，影響籽粒灌漿。抽穗成熟期對水分需求比較大，尤其在開花至乳熟階段，本地自然降水更顯不足，常發生秋吊現象，從而影響谷子產量和品質。抽穗成熟期積溫指標約為950℃，生育天數為45d左右。

2.3 雜糧谷子全生育期溫度指標 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℃，能夠滿足谷子生長的要求。

2.4 溫度影響雜糧谷子產量的關鍵期 采用公式：

[r=XY-XYN（X2-（X）2N）（Y2-（Y）2N）]進行相關分析。應用不同播種期試驗資料和鄉鎮氣象站資料統計分析雜糧谷子各生育期溫度與產量關系。在水分條件適宜的情況下，溫度條件是影響產量的主要因素。溫度影響谷子產量的關鍵期為出苗至拔節期和抽穗至開花期。經相關分析，出苗至拔節間平均氣溫與產量相關系數達顯著水平（y=0.996、α=0.1），開花授粉天數與產量豐欠關系也達顯著水平（y=0.968、α=0.05）。

2.5 雜糧谷子分期播種與品質及產量關系 從雜糧谷子分期播種結果來看，4月末至5月初播種的谷子品質好、產量高，過早播種或過晚播種都會明顯影響谷子的品質和產量；全生育期間活動積溫達2 400℃以上，谷子才能正常成熟；全生育期間降水量達200mm以上，才能滿足正常生長需要；谷子全生育期降水量達到220mm以上，全生育期間活動積溫達2 650℃以上，才能使種植的谷子品質優產量高商品性好（表2）。

2.6 雜糧谷子適宜溫度、降水指標 采用以下公式對雜糧谷子不同生育期溫度、降水指標進行歸一化處理：[Di=0.5+0.5×xi-xminxmax-xmin]。式中，[Di]是第[i]個評價溫度、降水指標的歸一化數值，[xi]是第[i]個評價溫度、降水指標，[xmax]是評價溫度、降水指標中的最大值，[xmin]是評價溫度、降水指標中的最小值。評價谷子不同生育期適宜溫度、降水指標，結果如表3[4]。

3 結論與討論

3.1 雜糧谷子各生育期適宜溫度降水指標 苗期適宜溫度16.6℃，適宜降水量36.2mm。拔節期適宜溫度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 播種時間 分期播種結果表明，4月末至5月初播種的谷子品質好、產量高，過早播種或過晚播種都會明顯影響谷子的品質和產量。

3.3 結果 遼西北地區種植雜糧谷子全生育期間活動積溫達2 400℃以上，其才能正常成熟。谷子全生育期降水量達200mm以上，才能滿足其正常生長的需要。谷子全生育期降水量達到220mm以上，全生育期活動積溫達2 650℃以上，才能使種植的谷子品質優、產量高、商品性好。

參考文獻

[1]程純樞，馮秀藻，高亮之，等.中國的氣候與農業[M].北京：氣象出版社，1991，5：240-241.

[2]國家氣象局.農業氣象觀測規范[M].北京：氣象出版社，1993：141-143.

[3]李慶楊，王能超，易大義.數值分析[M].武漢：華東大學出版社，2010，4：13-35.

[4]許昌燊，朱壽燕，張文明，等.農業氣象指標大全[M].北京：氣象出版社，2004，1：14. （責編：張宏民）