解析我國玉米種植分布與氣候關(guān)系研究

曾蘇明

（濟(jì)寧市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東 濟(jì)寧 272131）

地域性、氣候性是農(nóng)業(yè)的根本所在，這意味著在種植業(yè)生產(chǎn)活動中氣候因素具有非常重要的作用。近年來，世界各地都在種植玉米，隨著玉米種植技術(shù)水平的不斷提升，其單位面積產(chǎn)量也顯著提升。在我國范圍內(nèi)，玉米在所有農(nóng)作物中是第二大糧食作物，因此對其種植分布、氣候之間的關(guān)系進(jìn)行分析，具有非常重要的意義，以進(jìn)一步提升其產(chǎn)量與質(zhì)量。

1 玉米種植適宜的氣候條件

玉米是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的主要種植對象之一，為解決人類糧食問題作出了巨大貢獻(xiàn)。玉米對溫暖、濕潤的環(huán)境比較偏愛，同時要求土壤疏松，所以全國各地均有一定范范圍的玉米種植，尤其是東北地區(qū)、華北地區(qū)以及西南地區(qū)種植范圍比較大。其中東北地區(qū)的玉米種植類型主要為硬粒型，華北地區(qū)則主要種植馬齒型玉米用于磨粉，從品質(zhì)上來說這種類型的玉米品質(zhì)稍次于東北地區(qū)的硬粒型玉米。在粗糧中玉米是保健的佳品，食用玉米有利于人的身體健康，吉林省是我國玉米種植范圍最大的地區(qū)，因?yàn)樵撌》莸靥帨貛Т箨懠撅L(fēng)氣候區(qū)之中，此處的降水比較集中，光照也非常適宜，且全年無霜期比較短，非常適合種植甜玉米、粘玉米。

1.1 溫度需求

玉米最開始種植在熱帶，高溫適于其種植，在生長期間足夠的溫度是一項(xiàng)重要的氣候天考間。一般玉米種子發(fā)芽最適宜的溫度是30～32℃，最低、高溫度分別為8～10℃、44～50℃；出苗最適宜的溫度為20～26℃，如果達(dá)不到該溫度，其產(chǎn)量將會明顯下滑，最高溫為40℃。玉米生產(chǎn)過程中，溫度會發(fā)生很多變化，東北三省、內(nèi)蒙古都是凍害發(fā)生率較高的地區(qū)，其在溫度低于-15℃時，將形成低溫型傷害，極大的降低玉米發(fā)芽率。玉米發(fā)育期間如果受到霜害，或者玉米受到凍害影響，其產(chǎn)量都會受到一定影響，溫度過高會導(dǎo)致熱害，其生育期節(jié)律也會紊亂。

1.2 水分需求

在不同生長時期，玉米對水分的需求都是不同的，其生長期月平均降水量在100mm是比較適宜的，雖然從播種到出苗期的需水量比較小，但水分依然是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，必須達(dá)到總需水量3%～5%。想要確保出全苗，就必須確保有充足的、適宜的墑情，播種完成后需確保底墑充足，若墑情不夠充足，待播種完成后，應(yīng)注意及時澆水、補(bǔ)墑。從出苗到拔節(jié)，這一過程中對水分的需求量較小，可以忍受較大的旱情。雖然春區(qū)會有一些干旱，但適當(dāng)?shù)母珊涤欣诙酌纾瑥陌喂?jié)到大喇叭期是玉米生長非常快速的時期，需要持續(xù)30d的時間，特別是吐絲前后，這一時期對水分非常敏感，如果干旱情況過于嚴(yán)重，可能會出現(xiàn)卡脖旱的情況，一旦出現(xiàn)這種問題，則抽雄時可能會面臨困難，也會對授粉、結(jié)實(shí)造成不良影響，形成玉米空稈，造成減產(chǎn)，嚴(yán)重時甚至?xí)^產(chǎn)。如果出現(xiàn)干旱情況，應(yīng)注意及時灌溉，確保給予其足夠的水分，這樣才能實(shí)現(xiàn)玉米高產(chǎn)。處于灌漿后期、成熟期時對水分的需求往往比較小，但干旱造成的影響一般比較大，在玉米生育時水分對其敏感性比較大，缺水或水分太多都不利于玉米生長。

1.3 光照需求

玉米對光照要求不是很大，一般日照時間在8h～12h之間就可以，晚熟品種、早熟品種的玉米對光照的需求不同，其中晚熟品種對光照長度更敏感一些。相比北方品種，南方玉米品種對光照更為敏感，如果在北方偏南地區(qū)種植玉米，需要確保降低氣溫、延長日照時間，同時其生育期也會相應(yīng)延長，從而促進(jìn)其產(chǎn)量的提升，相反則會大幅度降低產(chǎn)量。所以，在玉米種植過程中，需著重關(guān)注光照對產(chǎn)量帶來的影響。

2 玉米種植受氣候變化的影響

近年來人們針對氣候?qū)τ衩追N植的影響進(jìn)行了很多研究，主要集中在玉米種植與生長發(fā)育上，其研究方法有很多種，對氣溫、降水等因子與玉米產(chǎn)量波動之間的關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，建立線性、非線性方程，對氣象要素的影響進(jìn)行分析和研究，模擬動態(tài)模型分析以后氣候變化的情況等。

2.1 氣候

對于農(nóng)作物來說，氣候變化必然會對其造成一定影響，同時農(nóng)作物對氣候變化也比較敏感。氣候變化發(fā)生后，不管是在玉米播種期，還是在出苗期、拔節(jié)期等，都會有一定影響，一旦氣候有變化發(fā)生，即便是很小的變化，玉米都可能面臨很大影響。全球范圍內(nèi)的玉米種植區(qū)都要關(guān)注氣候變化的影響。近年來全球氣溫都在不斷升高，同時環(huán)境面臨的污染也愈發(fā)嚴(yán)重，這種情況下溫度、降水、光照等都會影響農(nóng)作物的正常生長，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展帶來大量不確定性因素。對于玉米來說，氣候條件一旦發(fā)生變化，不管是溫度升高還是降水量減少，或者頻繁發(fā)生一些極端天氣，都會對玉米播種、產(chǎn)量造成不良影響。另外，在農(nóng)作物生長過程中，病蟲害、雜草等也會隨著氣候條件的變化而發(fā)生改變，從而嚴(yán)重影響玉米的整體產(chǎn)量。

2.2 光照

在玉米種植、生長過程中，如果光照強(qiáng)度發(fā)生了改變，不僅會直接影響到空氣的溫度、濕度等氣候因子的改變，同時土壤也會受到一定影響，土壤的溫度、濕度、蒸騰與蒸發(fā)等都會出現(xiàn)一些變化。據(jù)相關(guān)研究顯示，近年來生長在我國廣西雁山的楝樹，在其春季物候期、展葉盛期都出現(xiàn)了偏遲的現(xiàn)象，相比以往平均延遲天數(shù)在3d～15d之間，秋季氣溫開始降低，整體氣候偏冷，葉全變期、落葉始期都顯著提前。上世紀(jì)七八十年代的黃淮地區(qū)，由于日照時間減少玉米發(fā)生了減產(chǎn)，這種情況也有發(fā)生。所以，光照變化對農(nóng)作物的影響是非常大的。到了生育期，如果有陰雨天氣，在光照不足的情況下，玉米的產(chǎn)量將會明顯下降。對于玉米的生長來說，顯著的光照將直接影響其葉片的光合速率、光飽合點(diǎn)。在強(qiáng)光狀態(tài)下植株，其呼吸速率往往比較高，同時物質(zhì)生產(chǎn)力也會比較高。到了玉米生育時期之后，太陽總輻射如果明顯減少，那么玉米的產(chǎn)量也會相應(yīng)減少。通過大量試驗(yàn)研究顯示，如果玉米成熟期的日照時間可以延長10h，那么玉米產(chǎn)量也會得到顯著提升。

2.3 水分

世界范圍內(nèi)降水量減少，這是發(fā)生氣候變化最為直觀的一種表現(xiàn)。據(jù)相關(guān)研究顯示，近年來我國各地降水量都在不斷減少，四季之中降水量降低程度最大的要屬夏季，春季次之，秋季表現(xiàn)為一定程度的增加，冬季則變化不顯著，從總體上來看降水量依然呈現(xiàn)出了減少的趨勢。我國東北、華北、西南地區(qū)降水量（全年）都有顯著改變。水分與玉米的生長發(fā)育直接相關(guān)，降水量發(fā)生了如此巨大的改變，玉米種植、生產(chǎn)、產(chǎn)量必然也會受到影響，從而發(fā)生較大變化，一些地區(qū)甚至可能會出現(xiàn)絕產(chǎn)的情況。所以由此來看，我國必須對糧食種植結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，選擇溫度適合、降水量充足的地區(qū)進(jìn)行玉米種植，如果上述兩方面條件都滿足，則可以適當(dāng)增加種植面積，相反則應(yīng)該適當(dāng)減少玉米種植的范圍，這樣才能充分保障當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的口糧，有效解決糧食種植與生產(chǎn)問題。

2.4 CO2濃度

在作物生長過程中，CO2是非常重要的生態(tài)因子，同時它也是植物光合作用的重要原料，全球變化發(fā)生后，CO2的濃度也開始發(fā)生變化，此時農(nóng)作物生長過程也會相應(yīng)的發(fā)生改變，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成不良影響，不僅會使物質(zhì)產(chǎn)量、葉面積指數(shù)顯著提升，同時葉面孔傳導(dǎo)率也會相應(yīng)降低，另外水分利用率明顯提升，減弱了蒸發(fā)速率。植物干物質(zhì)的整體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變以后，生物種子的產(chǎn)量自然也會降低，因此，雖然CO2濃度升高會對作物的生長造成影響，但是其中還存在一些不確定性，這一點(diǎn)還需要進(jìn)一步研究。

3 我國玉米種植區(qū)與氣候適宜性融合的農(nóng)業(yè)措施

3.1 通過氣候調(diào)節(jié)促進(jìn)玉米生長

目前我國玉米種植區(qū)不斷擴(kuò)大，玉米質(zhì)量也隨之提升，這些都與氣候適宜性存在一定關(guān)聯(lián)，所以在玉米種植與發(fā)展時應(yīng)與氣候適宜性融合起來，這樣才能進(jìn)一步促進(jìn)玉米的生長，這里就涉及到了人為調(diào)節(jié)氣候的重要性了。具體來說，可以在旱季實(shí)施人工將于，確保玉米生長過程中的水分需求可以得到滿足，同時針對洪澇、臺風(fēng)等災(zāi)害則應(yīng)加強(qiáng)預(yù)警機(jī)制，提升預(yù)防災(zāi)害的能力，為玉米生產(chǎn)環(huán)境的安全性提供保證。

3.2 實(shí)行區(qū)域化生產(chǎn)作業(yè)方式

在玉米種植與生長過程中，不僅需要通過人為方式調(diào)節(jié)氣候，同時還要合理調(diào)控氣候的恒常性，以美國區(qū)域化生產(chǎn)作業(yè)方式為參照，經(jīng)由不同作物的氣候適應(yīng)性，就單一品種實(shí)行專門作業(yè)。基于玉米的生長特性，可以在人口密集區(qū)解決人們的口糧問題，因此需加強(qiáng)對氣候特征的定位，在鞏固目前商品糧基地的基礎(chǔ)上，將其改為區(qū)域生產(chǎn)基地，利用人文方式環(huán)節(jié)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、氣候適宜性之間存在的矛盾。

4 結(jié)語

水分、溫度與光照都會對玉米生長造成不利影響，就目前的情況來看，世界范圍內(nèi)氣候變化非常大，影響了農(nóng)作物種植與生長，玉米作為全球第三大農(nóng)作物，對世界各國來說都是非常重要的糧食作物，其產(chǎn)量或種植面積發(fā)生變化，都會對各國的糧食帶來嚴(yán)重影響，因此在玉米種植過程中必須了解適宜氣候條件與氣候改變的影響，以更好的促進(jìn)玉米生產(chǎn)。