冬小麥不同生育階段對人工增雨的精細化需求指標探討

郭貝寧

摘 要：該文探討了駐馬店市小麥生長季干旱特點，降雨量和土壤滲透深度的關系，小麥各生育階段對人工增雨的精細化需求指標。結果表明：駐西部、西北部干旱較重，東部、東南部干旱較輕。以春季干旱最重，秋季次之，冬季最輕。1mm的降水量平均土壤滲透深透對應為0.76cm。沙土的透水性最強，壤土次之，粘土最差。一次積雪過程，待積雪完全融化后，1mm的降雪對應的土壤滲透深度為1cm。播種期：9月10日至10月10日期間，適宜人工增雨量不少于60mm或10月1—10日增雨量不少于30mm，累計適宜增雨量為60～80mm；越冬至返青期：單次人工增雨量為30 mm或累計增雨量不超過80mm，增雪過程，在當前的氣候條件下，不設上限；拔節(jié)至抽穗期：單次降水量不能大于50mm或累計降水量在80～100mm；灌漿期：5月5日前或5月5日后只要出現過30mm的降水過程，則不建議人工增雨。累計降水量少于30mm，則就需要人工增雨，適宜增雨量30～50mm。

關鍵詞：小麥；人工增雨；精細化；指標

中圖分類號 S512.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）21-0042-03

Disscusion on the Elaboration Demand Index of Artificial Precipitation in Different Stages of Winter Wheat

Guo Beining

（Henan Zhumadian High School，Zhumadian 463000 ，China）

Abstract：In this paper，the relationship between the drought characteristics of wheat growth season and the depth of soil infiltration in the wheat growing season in the city of zhumadian was discussed. The results show that the drought in the western and northwestern areas is heavier，and the eastern and southeastern parts are less arid. The spring drought is the heaviest，the fall is the second and the winter is the lightest. The average soil penetration of 1mm was 0.76cm. Sandy soil is the most permeable，the loam of loam，the worst clay. Once the snow is completely melted，the soil penetration depth of 1mm is 1cm. Planting period：during the period from September 10th to October 10th，it is suitable for artificially increasing rainfall not less than 60mm or October 1—10. The rainfall is not less than 30mm，and the accumulated rainfall is 60～80mm. During the winter and Qing period：single artificial rainfall increase of 30 mm or cumulative rainfall not exceeding 80mm，increasing snow process，under current climate conditions，no upper limit；The single precipitation cannot be greater than 50mm or accumulative precipitation of 80～100mm. Grouting period：after May 5 or May 5，the precipitation process of 30mm is not recommended. The accumulated precipitation is less than 30mm，then it needs artificial precipitation，suitable for increasing rainfall 30～50mm.

Key words：Wheat；Artificial precipitation；Refinement；Indicators

1 引言

近年來，隨著全球氣候的變化，作物生長季干旱頻發(fā)，人工增雨顯得十分迫切和必要[1-5]。它相對于灌溉來說有很多優(yōu)勢：其一，水源來自大氣，不受各地不同水源條件、設施和勞動力的影響；其二，降水面積大，雨水相對均勻，雨后田間不易板結，農田小氣候較灌溉好；其三，人工增雨是開發(fā)潛在的云水資源，不破壞地下水資源，有利于保護生態(tài)平衡[2]。因此，在降水條件成熟時，采用人工增雨來補充土壤水分的方法是首選。但目前條件下，我們的人工增雨工作還存在著作業(yè)過程的盲目性[3]，即不僅只考慮土壤的干旱狀態(tài)，還要考慮作物處在什么樣的發(fā)育期條件下有必要進行人工增雨[4]？增多大的雨量就能夠滿足作物生長發(fā)育的需要？怎樣避免增雨過量，過度的消耗人力和財力？本文針對這些問題，以駐馬店市小麥生長季為例，初步探討了人工增雨在小麥各生育階段的精細化需求指標。endprint

2 駐馬店市小麥生長季干旱特點

把小麥的干旱程度按不同的生長季在空間分布圖（圖1）上表示，可以發(fā)現：從秋、冬、春三季來看，干旱在其分布上基本具有一致性。駐西部、西北部干旱較重，東部、東南部干旱較輕。這說明，駐東部、東南部的氣候條件較好，抗旱災能力較強，干旱發(fā)生的幾率較小，干旱程度較輕，而其他地區(qū)則相反。

3 降水與土壤滲透深度的關系

3.1 降雨與土壤滲透深度的關系 統(tǒng)計1995—2016年間小麥生育期間干旱災害，發(fā)現2008—2009及2010—2011年的干旱最具有代表性，因此以這兩年干旱期間的人工增雨實況為例，研究人工增雨量和土壤滲透深度的關系。2009年2月8日人工增雨前，全市各縣區(qū)0～10cm土壤重量含水率只有10%～13%，絕大部分地區(qū)干土層4～6cm，并且旱情由原來的口墑逐漸向深層次發(fā)展，尤其是遂平、確山、新蔡、泌陽的發(fā)展趨勢最為明顯。

2月8日人工增雨后，我市普降小到中雨，滲透深度達5～14cm，0～10cm土壤重量含水率由5日的10%～13%增大到13%～20%，東部、南部旱情基本解除，其他地區(qū)旱情得到有效緩解。

結合圖2、圖3，對照各地的土壤類型，可以得出，1mm的降水量平均土壤滲透深透對應為0.76cm。沙土的透水性最強，壤土次之，粘土最差。

3.2 降雪與土壤滲透深度的關系 2011年2月8日人工增雪前，我市各縣區(qū)田間均已出現干土層。增雪后，0～10cm深土壤相對濕度增幅正陽為52%，其他各縣區(qū)在6%～31%，10cm以下土層相對濕度也均有所增加。各地干土層基本消失（圖4）。從表1中數據可以得出：一次積雪過程，待積雪完全融化后，1mm的降雪對應的土壤滲透深度為1cm。所以，相比降雨來說，降雪的降水過程是最有效的。

4 小麥各生育階段增雨指標

4.1 小麥播種期增雨指標 土壤相對濕度在70%左右時，最適宜小麥播種。統(tǒng)計本站有氣象資料以來54年的小麥播種期間的降水資料，發(fā)現54年中，有15年小麥播種期土壤缺墑，有不同程度的干旱出現，造成小麥播種和出苗困難，影響正常的農業(yè)生產活動[6]，需要人工增雨或灌溉才能保證小麥正常播種和順利出苗。考慮到土壤蒸發(fā)和植物蒸騰（前茬夏玉米），小麥播種期的降水補充只需考慮9月10日至10月10日期間一個月的降水量。期間的降水總量若小于60mm，或10月1日至10日期間的降水量小于30mm，則就需要人工增雨小麥才能播種。累計適宜降水量為60～80mm。

4.2 小麥冬前-越冬期間增雨指標 小麥越冬至返青期間，植株較小，耗水量也少，發(fā)育期正值冬季分蘗，土壤水分在70%～80%為最好[8]。若秋季降水偏少，溫高光足，土壤水分蒸發(fā)量較大，冬季易出現干旱。干旱出現后，若遇強降溫或長期溫度偏低，會加重小麥凍害，對小麥越冬不利。若10月中旬至11月份降水量少于30mm，則進入12月份后會出現旱象，不利于小麥分蘗和越冬。因此期小麥還處于苗期，耗水量較少，土壤蒸發(fā)量也不大，根系較淺，故此期間一次降水量在30mm即可。累計降水量不能超過80mm。若降雨量過多，遇強降溫土壤結冰，造成小麥根系凌抬，對安全越冬不利。若是人工增雪，在當前氣候條件下，不設上限。

4.3 小麥拔節(jié)-抽穗期間增雨指標 小麥拔節(jié)至抽穗期間，由營養(yǎng)生長進入生殖生長階段，正值需水臨界期，需水量較大，此期需水量占全生育期的1/3左右，因此土壤相對濕度保持在75%～85%為宜[9]。2月中旬至3月上旬期間降水量少于50mm，就要進行人工增雨補充土壤水分。至抽穗時單次增雨量不能大于50mm，累計降水量應在80～100mm。過多，因此期田間比較郁蔽，會造成田間小氣候變差，形成濕害，病蟲害加重。

4.4 小麥灌漿期間增雨指標 前面說過，小麥灌漿期對土壤水分的變化非常敏感。輕旱狀態(tài)下小麥能正常灌漿且灌漿速率較快，達到灌漿高峰的時間較早[7]。此期由于小麥根系較深，根系在各個層次的分布不一樣，上干下濕的墑情條件更有利于小麥灌漿。我市小麥灌漿時段在4月下旬至5月下旬，考慮到這一點，以5月5日為分界線，把小麥灌漿期分為灌漿前期和灌漿后期，在這兩個時段內，任一時間內出現干旱（輕旱）都有利于小麥千粒重提高[7]。因此在這兩個時段內，任一個時段內如果有30mm的降水補充，則另一個時段內即使土壤墑情稍差，無降水，出現輕旱，可以不進行人工增雨。在灌漿全程的一個月內，累計降水量少于35mm，就會出現重旱，造成植株早衰，灌漿提前終止，千粒重下降。適宜增雨量35～50mm。

5 結論

（1）人工增雨（雪）過程，1mm的降水，土壤平均滲透深度為0.76cm；1mm的降雪，滲透深度可達1cm。

（2）小麥各生育階段對人工增雨的精細化需求指標：播種期：9月10日—10月10日期間，適宜人工增雨量不少于60mm或10月1日至10日增雨量不少于30mm，累計適宜增雨量為60～80mm；越冬至返青期：單次人工增雨量為30mm或累計增雨量不超過80mm，增雪過程，在當前的氣候條件下，不設上限；拔節(jié)至抽穗期：單次降水量不能大于50mm或累計降水量在80～100mm；灌漿期：5月5日前或5月5日后只要出現過30mm的降水過程，則不建議人工增雨。累計降水量少于30mm，則就需要人工增雨，適宜增雨量30～50mm。

研究得出的上述結論，可以在小麥人工增雨（雪）過程中提供參考，以避免人工增雨的盲目性。

參考文獻

[1]鄭國光，郭學良.人工影響天氣科學技術現狀及發(fā)展趨勢[J].中國工程科學，2012，9：20-27.

[2]召洋，劉偉，孟旭，等.人工影響天氣作業(yè)裝備研發(fā)和應用進展[J].干旱氣象，2014，4：649-658.

[3]郭學良，付丹紅，胡朝霞.云降水物理與人工影響天氣研究進展（2008—2012年）[J].大氣科學，2013，37（2）：351-363.

[4]李東.人工影響天氣在農業(yè)防災減災中的作用探討[J].南方農業(yè)，2016，32：84-85.

[5]周紅彬，陳瑩.創(chuàng)新農業(yè)氣象服務推動特色農業(yè)發(fā)展[J].安徽農學通報，2017，23（16）：144-145.

[6]祁紅彥，申輝，韋巍，等.西嶺雪山地形云人工增雪試驗研究[J].氣象與環(huán)境學報，2017，33（4）：93-101.

[7]房穩(wěn)靜，張雪芬，鄭有飛.冬小麥灌漿期干旱對灌漿速率的影響[J].中國農業(yè)氣象，2006，27（2）：98-101.

[8]方文松，劉榮花，鄧天宏.冬小麥生長發(fā)育的適宜含水量[J].中國農業(yè)氣象.2010，31（增1）：73-76.

[9]劉培.土壤水分脅迫對作物的生長發(fā)育、生理特征及其產量影響的研究[D].楊凌：西北農林科技大學，2010.

（責編：張宏民）endprint