徐淑米 劉肖肖 王強
摘 要 利用蚌埠地區4個氣象站1961—2016年的逐日氣象數據,采用趨勢分析、相關性檢驗等方法,對冬小麥適播期進行了分析。結果表明:蚌埠地區的≥0 ℃年有效積溫均呈逐年增加趨勢,懷遠縣以5.964 d·a-1的速度遞增,五河縣以5.258 d·a-1的速度遞增,固鎮縣以6.069 d·a-1的速度遞增,蚌埠市以5.504 d·a-1的速度遞增。以界限溫度16 ℃的平均日期10月16日作為播種日期,冬前≥0℃的有效積溫過多,會造成小麥徒長,形成旺苗,不利越冬。最后確定適播期為11月11—20日,此時日平均氣溫穩定在9~11 ℃,認為比常規意義上通過15~18 ℃來確定冬小麥播種期更具實際意義。
關鍵詞 冬小麥;氣候變化;適播期;有效積溫
中圖分類號:S165.23;S512.11 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.17.087
蚌埠地區位于淮北平原,是冬小麥的主產區之一,分析研究在氣候變暖背景下冬小麥物候期的演變情況,對預報農時、鑒定氣候變化趨勢等具有重要的參考價值。
1 資料與方法
1.1 研究區概況
位于安徽省北部的蚌埠市地跨中國南北分界線,屬半濕潤季風氣候,四季分明,雨量適中,光照充足,尤其在21世紀,該地區的氣候變化呈暖濕化的發展態勢,日照時數、氣溫和降水量均呈現不同程度的增加。蚌埠市具有豐富的光熱資源,有利于農作物生長發育,是我國的糧食主產區和重要的農產品基地。
1.2 資料來源
1961—2016年的氣象數據,為蚌埠市、懷遠縣、固鎮縣、五河縣地面氣象觀測站的觀測資料。1981-2016年冬小麥播種和越冬開始等發育期資料,來源于蚌埠市最近宿州農試站觀測的作物生育狀況資料。
1.3 研究方法
采用積溫指標法對冬小麥適播期進行分析。蚌埠地區越冬前所需積溫為600~650 ℃·d,≥0 ℃積溫高于
750 ℃·d,易產生旺苗,低于400 ℃·d,難以形成壯苗。利用線性變化傾向率趨勢分析、DPS數據處理系統相關性檢驗等方法對越冬前積溫進行統計分析。
2 結果與分析
2.1 蚌埠地區冬小麥播種期內氣候要素的時間變化
2.1.1 日平均氣溫變化分析
冬小麥開始停止生長進入越冬,積溫學說上是以五日滑動平均的日平均氣溫≥0 ℃的終日,而氣象學上是以第1次日平均氣溫達到0 ℃的最后1 d作為開始日期。考慮到生物學意義,日平均氣溫一般低于2 ℃時,冬小麥就開始生長緩慢,進入越冬。
1961—2016年10月1日—2月28日日平均氣溫變化趨勢的統計數據資料顯示,蚌埠地區的全年日平均氣溫均在0 ℃以上,日平均氣溫在1月15日出現拐點,為歷史最低值,懷遠達到1.3 ℃,五河、固鎮均為0.3 ℃,懷遠市達到0.8 ℃。12月30日全地區日平均氣溫為1.9 ℃,從生物學上講進入越冬期,基本停止生長,與宿州市觀測的冬小麥越冬開始期12月27日相符。2月4日全地區日平均氣溫回升到2.2 ℃,開始逐漸返青,恢復生長。
2.1.2 越冬前積溫時空分析
播種到越冬開始期間的≥0 ℃積溫稱為冬前積溫。前人研究表明,當小麥越冬前日平均溫度≥0 ℃有效積溫<400 ℃·d時,基本不能形成壯苗,>750 ℃·d往往會造成旺苗,對小麥安全越冬都不利,冬前安全越冬的≥0 ℃有效積溫為500~600 ℃·d時最為適宜。
宿州市距蚌埠市較近,氣候條件相近,冬小麥生長發育條件接近,根據宿州市冬小麥觀測結果,其常年播種日為10月17日,越冬開始期為12月27日。其播種次日到越冬當日≥0 ℃的有效積溫趨勢,依據1961—2016年10月18日—12月27日有效積溫變化趨勢顯示,在57年中,10月18日—12月27日的有效積溫,懷遠縣達到1 208.9 ℃,五河縣達到1 178.4 ℃,固鎮縣達到1 161.9 ℃,蚌埠市達到
1 206.5 ℃,遠遠超出了壯苗的熱量條件。按照蚌埠地區有效積溫達到70 ℃生長一片葉的速度計算,懷遠縣可達到17.3片葉,五河縣達到16.8片葉,固鎮縣達到16.6片葉,蚌埠市達到17.2片葉,大大增加了小麥無效分蘗,增大了密度,減弱了小麥后期的抗倒伏能力,降低了小麥品質和產量。
據1961—2016年≥0 ℃的有效積溫變化趨勢可知,蚌埠地區的≥0 ℃的年有效積溫均呈逐年增加趨勢,懷遠縣以5.964 d·a-1的速度遞增,相關性R=0.525,R0.05=0.263;五河縣以5.258 d·a-1的速度遞增,相關性R=0.502,R0.05=0.263;固鎮縣以6.069 d·a-1的速度遞增,相關性R=0.466,R0.05=0.263;蚌埠市以5.504 d·a-1的速度遞增,相關性R=0.451,R0.05=0.263。在積溫與年代的相關性檢驗中,均通過了0.05顯著性檢驗,這說明蚌埠地區由于氣候變化影響,≥0 ℃的有效積溫均變化顯著。
2.2 冬小麥適宜播種期的確定
2.2.1 適播溫度指標
蚌埠地區冬小麥適宜播種的溫度指標為日平均氣溫下降到15~18 ℃,16 ℃為最適宜指標[1-2]。因此,統計分析可知蚌埠地區歷年穩定通過16 ℃的日期。
2.2.2 越冬前積溫時空分析
在蚌埠地區,平原地區習慣于10月中旬后期開始播種,對蚌埠地區采用以5 d一步長的時間跨度求算越冬前≥0 ℃的有效積溫(見表1),由表1可看出,蚌埠地區
10月16日—11月10日播種,冬前≥0 ℃的有效積溫多于
750 ℃,宜產生旺苗;12月1日后播種,冬前≥0 ℃的有效積溫易少于400 ℃,分蘗少,苗弱,不易安全越冬,其適播期為11月11—20日,此時日平均氣溫穩定在9~11 ℃。具體播期可根據當年的氣候狀況、日平均氣溫穩定通過15~18 ℃的實際情況進行適當調整。
3 結論與討論
1)以日平均氣溫降到2 ℃作為冬小麥進入越冬的開始日期(12月30日),具有生物學意義,與鄰近地區宿州市農試站觀測的冬小麥常年越冬開始日期12月27日僅相差3天,理論上確定蚌埠地區冬小麥的越冬開始日期,符合實際。
2)根據常年播種日為10月17日,越冬開始期為12月27日,分析其播種次日到越冬當日≥0 ℃的有效積溫為1 161.9~1 208.9 ℃,遠遠超出壯苗的熱量條件750 ℃,認定為播期過早。
3)以本地區日平均氣溫穩定通過16 ℃的平均日期10月16日作為播種日期,分析播種到越冬開始期間的日平均氣溫≥0 ℃的有效積溫,結合冬小麥壯苗的熱量條件,確定適播期為11月11—20日,此時日平均氣溫穩定在9~11 ℃,認為比常規意義上通過15~18℃來確定冬小麥播種期更具有實際意義,這應該與氣候不斷變暖的大背景有關系。如果有條件,可通過實際播種試驗來驗證。
參考文獻:
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(責任編輯:劉昀)