摘 要:在吉林長白山地區,氣候變化對農業生產具有深遠影響,尤其是對關鍵糧食作物,如玉米和大豆的生育期。氣象條件的波動很容易導致玉米和大豆生長周期的不穩定,進而影響作物的產量和品質。因此,采用先進的數據分析方法,結合長白山區獨特的氣候特點,深入研究玉米和大豆在不同生長階段對氣象條件的響應。通過這一策略,旨在提出適應性管理建議,優化當地的農業實踐,實現農作物的穩定高效生長,從而增強農業生態系統的可持續性。
關鍵詞:農業氣象條件;玉米;大豆;生育期
中圖分類號:S565.1 文獻標志碼:B 文章編號:2095–3305(2024)06–0-03
玉米和大豆在吉林長白山地區的農業生產中扮演著至關重要的角色。除了作為主要糧食作物,它們還能被加工成多種農產品,為農戶帶來更多的經濟收入。近年來,隨著農業技術的不斷發展,許多農戶開始采用集約化生產的方式,以提高玉米和大豆的產量和效益。然而,長白山地理環境特殊,氣候因素對玉米和大豆的生長發育有著顯著影響。這兩種作物在不同生長階段對氣象條件的需求存在明顯差異。因此,深入分析長白山地區特定氣候條件如何影響玉米和大豆的生長階段至關重要。這有助于指導農戶選擇適合的耕種環境、優化生產策略,進而提高整個區域農業生產的效率和可持續性[1]。
1 氣象條件對玉米大豆生育期的影響
玉米和大豆的生長與發育對氣候條件有著極高的要求,稍有變化就可能導致它們的生長受阻,從而對產量和質量產生負面影響。然而,氣候條件的不可預測性和不可控性,迫使農戶必須在種植過程中采取相應措施,以盡可能適應或改變這些自然條件。玉米和大豆的生長周期較長,從播種到收獲,它們需要合適的光照、溫度和水分。光照和溫度對它們的光合作用至關重要,直接影響著植株的生長速度和果實成熟度。過低或過高的溫度、不足或過強的光照,均會對它們的生長造成不利影響。尤其在長白山地區,氣候多變,晝夜溫差大,為玉米和大豆的生長提出了更大的挑戰[2]。
此外,水分供應對玉米和大豆同樣至關重要。雖然它們的水分需求不如水稻等農作物大,但適當的水分仍然是促進生長和提高產量的關鍵。長期的干旱或過度的降雨都可能對作物造成不利影響,如根系病害或養分吸收不良。因此,科學、合理的灌溉管理對玉米和大豆的穩健生長至關重要。綜合氣象條件的影響還體現在它們的生長周期上。不同的氣候條件可能導致生育期的延長或縮短,從而影響作物的成熟時間和收獲季節。長白山地區的農戶必須密切關注天氣變化,根據氣象預報靈活調整種植和管理策略[3]。
2 玉米生育期的氣象條件
2.1 水分
經過深入研究,農業專家發現玉米在不同生長階段對水分的需求存在顯著差異。這一發現對優化灌溉策略、提高水資源利用效率具有重要意義。在考慮水分需求時,玉米的蒸騰系數成為一個關鍵指標。蒸騰系數,也稱為需水量,是指植物合成1 g干物質所蒸騰消耗的水分。這一指標全面反映了玉米在不同生長階段對水分的總體需求。玉米的水分需求在生長過程中的變化是種植管理中不容忽視的關鍵因素。在種植初期,玉米對水分的需求相對較低,主要用于促進種子發芽和根系初步生長。然而,隨著玉米進入生長旺盛期,水分需求急劇增加,尤其是在抽穗和開花期,水分供應的充足與否直接影響著穗的形成和粒的灌漿。缺乏水分可能導致玉米生長受阻,進而影響產量和品質[4]。
值得注意的是,玉米對水分的需求并非均勻分布。根系是植物吸收水分的主要部位,因此,在整個生長周期,保持土壤適宜的水分狀態至關重要。不足的土壤水分會影響根系發育和水分吸收,從而影響整株植物的生長。因此,科學、合理的水分管理策略在玉米種植中顯得尤為重要。農業研究人員需要考慮土壤類型、氣候條件和玉米品種特性,制定最適宜的灌溉方案。只有精確控制灌溉量和時間,才能確保玉米在不同生長階段獲得充足的水分供應,優化生長條件,提高產量和品質。
隨著氣候變化和水資源短缺的挑戰日益凸顯,尋找更加節水高效的灌溉技術成為一大挑戰。滴灌和噴灌等技術的應用不僅可以提高水分利用率,還能確保植物獲得均衡、充足的水分供應,促進玉米的健康生長。通過綜合運用這些技術,農民可以更有效地管理水資源,提高農作物的產量和質量。
2.2 熱量與光照
在長白山地區種植玉米,熱量和光照是至關重要的因素。該地區獨特的地理和氣候條件對玉米的生長發育有著不可忽視的影響。由于處于高緯度,長白山地區的日照時長、光照強度和溫度與低緯度地區存在顯著的差異,直接影響了玉米品種的選擇和種植策略。尤其是對于晚熟品種而言,對光照的需求更為迫切,在這樣的環境下種植顯得更具挑戰性。相比之下,早熟或中熟品種可能更適應這一氣候特點,能夠有效利用短暫的高光照期完成生長周期[5]。
另一關鍵因素是熱量條件,氣溫變化對玉米生長的適應能力至關重要。在低溫或大溫差條件下,玉米生長速度受到影響,進而影響整個生長周期和產量。因此,選擇適應當地溫度條件的玉米品種至關重要。長白山地區的氣候特點可能導致光照不足或溫度過低,這需要農戶在種植過程中采取相應措施,如調整種植時間、利用最佳光照和溫度條件,或者采用覆膜等方式提高地溫,確保玉米在關鍵生長階段獲得足夠的熱量和光照。
3 大豆生育期的氣象條件
3.1 水分
在大豆的成長過程中,水分起著至關重要的作用,
不同生長階段對水分的需求也有所不同。尤其是在發芽和生長初期,大豆對水分的需求較大。這個階段充足的水分對種子發芽和幼苗生長至關重要。因此,在確定大豆種植地點和時間時,必須考慮到生長階段對水分的需求。在長白山地區,氣候條件的獨特性對大豆的水分管理提出了特殊要求。受季風的影響,夏季通常會有較多降水。在這段時間種植大豆,可以確保發芽和生長初期有足夠的水分供應。研究表明,如果在大豆生長發育階段的降水量超過600 mm,大豆的產量會顯著提高。這對長白山地區的大豆種植具有重要的參考價值。
然而,過多的降水也會對大豆的生長帶來負面影響。當降水過多時,土壤可能會過飽和,阻礙根系正常呼吸和養分吸收,從而妨礙大豆的生長發育。夏季,長白山地區常遭強降雨,可能引發這一問題,因此,及時的排水與土壤管理至關重要。在長白山地區種植大豆,需考慮水分管理。除了選擇適宜的種植時間以利用季節性降雨,還需重視排水和土壤保持措施,以應對過多降水對大豆生長的不利影響。綜合管理之下,可有效提升大豆的生長品質和產量,以適應長白山地區特殊的氣候條件。
3.2 光照與熱量
在長白山地區,大豆作為一種短日照植物,在生長發育過程中,光照和熱量條件對其起著至關重要的作用。大豆的生長周期與日照時間密切相關,短日照情況下,大豆能更快地進入開花結果階段,從而縮短整個生長期。然而,長日照并不會對大豆生長產生不利影響。事實上,適宜的光照強度和持續時間對大豆的光合作用和生長至關重要。長白山地區由于地理位置的獨特性,日照時間和光照強度隨季節變化明顯。春夏季,當地日照時間更長,光照更強,為大豆生長創造了良好條件。但到了秋季,隨著日照時間減少,大豆的生長速度可能會減緩。因此,合理安排播種時間,以確保大豆在最適宜的光照條件下生長,這是提高產量和品質的關鍵策略。而在熱量方面,適宜的溫暖環境對大豆的生長至關重要。過低的溫度會阻礙大豆生長,影響產量和品質。長白山地區春季溫度可能較低,冷空氣頻繁活動,這要求農戶密切留意氣候變化,在適當時候采取措施,確保大豆在適宜溫度下生長。例如,應用覆膜技術提高土壤溫度,或選擇耐寒性較強的大豆品種。
4 氣象條件對玉米大豆不同生育階段的影響
4.1 出芽期
出芽期是玉米和大豆生長中重要的階段,氣候條件對玉米和大豆的生長狀態產生顯著影響,尤其是在氣候多變的長白山地區。大豆在出芽期的表現至關重要,幼苗須頂著土壤挺身而出,開始光合作用。陽光的充足與否直接影響著幼苗的健康成長。在長白山地區,春季的光照時長和強度至關重要,特別對大豆的出芽階段。另外,由于大豆是一種短日照作物,日照時間的長短會影響其生長速度。如果春季陽光不足,可能會阻礙大豆的生長發育。
玉米在出芽期對氣象條件非常敏感。拔節孕穗期是玉米生長的關鍵時期,溫度和濕度直接影響著玉米的生長速度和健康狀況。在長白山地區,春季氣候變化對玉米的出芽期影響顯著。如果春季溫度過低或波動大,會抑制玉米的生長。此外,過高的土壤濕度可能導致幼苗腐爛,而干燥的土壤會妨礙種子的發芽。在長白山地區春季多變的降水模式下,正確管理土壤濕度對玉米和大豆的出芽至關重要。在出芽期,玉米和大豆需要施用大量肥料支持快速生長。農戶應確保作物獲得充足的營養供給,適時施肥可以減輕不利氣象條件帶來的影響,保證作物健康生長。
4.2 青苗開花期
在大豆和玉米的生長過程中,氣象條件對它們的發育產生了不同的影響。大豆的開花期通常在發芽后的40~45 d開始,持續約30 d。在這一時期,大豆對天氣變化并不太敏感,即使遇到輕微的氣候波動,也不會對開花過程造成太大的影響。通常在開花期,大豆植株的高度會達到45~55 cm,約占成熟期高度的50%。因此,通過觀察開花期的植株高度,農戶可以預測成熟期植株的大小。
玉米進入抽穗開花期后,對水分的需求顯著增加。這一階段充足的水分供應至關重要,對玉米的正常生長發育起著關鍵作用。缺乏水分供應可能導致玉米花粉不育,影響正?;ǚ鄣膲勖?,進而引發禿尖缺粒等問題。因此,在玉米抽穗開花期,確保水分供應充足至關重要,這是保證產量和品質的關鍵所在。
夏季是長白山地區玉米的主要成熟期。這一時期的高溫、高濕氣候有利于玉米的生長發育,為其提供了良好的生長環境。然而,高溫可能加速土壤水分蒸發,增加灌溉需求。同時,高溫也可能加劇病蟲害的發生,農戶需要采取相應的防控措施保護玉米。因此,在青苗開花期,農戶需要根據當時的氣候情況靈活調整玉米和大豆的種植策略。對于大豆來說,要密切關注植株的生長狀況,并及時作出調整;而對于玉米,則應重點關注水分管理和病蟲害防治,以確保在炎熱潮濕的環境下健康成熟。通過精心的管理,能有效提高作物的產量和品質,以適應長白山地區獨特的氣候條件。
4.3 壯苗成熟期
壯苗成熟期是玉米和大豆生長發育的關鍵時期,充足的陽光是保障玉米和大豆光合作用順利進行的關鍵,有助于加速作物成熟。盡管夏季陽光充足,但進入秋季,日照時間會逐漸減少,強度減弱,可能影響玉米和大豆的光合效率。因此,在這一時期,農戶需要特別留意日照情況,確保作物獲得足夠的光照。在壯苗成熟期,作物對水分的需求量相較生長早期會減少。而太多的水分可能會引發根系問題或降低作物品質,因此需要謹慎管理水分。正確的灌溉管理對確保玉米和大豆的健康生長至關重要,尤其是在長白山地區這樣夏季降水量較大的地區。農戶需要調控灌溉,避免作物受到過度澆水的危害。
溫度在壯苗期間也是一個至關重要的因素。理想的溫度條件對玉米和大豆的成熟至關重要。盡管長白山地區夏季氣溫較高,適宜玉米和大豆生長,但晝夜溫差較大可能會對作物產生不利影響。過大的溫差會擾亂作物的生長節奏,甚至影響品質。因此,監測和調節溫度,尤其是減少晝夜溫差的影響,對提高玉米和大豆的品質至關重要。在壯苗期,農戶需要綜合考慮光照、水分和溫度等氣象條件,精心管理和調整,以確保玉米和大豆在長白山地區的特殊氣候條件下健康成熟,達到理想的產量和品質。通過這些措施,可以有效增強作物的市場競爭力,滿足銷售需求。
5 提高玉米大豆產量的策略
在提高玉米和大豆產量的過程中,氣象條件的細致管理和科學的品種選擇至關重要。尤其是在氣候多變的長白山地區,這些因素顯得尤為重要。長白山地區具有春季多風、夏季高溫多雨的氣候特點,要求農戶在灌溉和排水方面做出相應調整。在降水不足的地區,增加水利設施的建設投入、推廣節水灌溉技術,可以有效解決水資源短缺問題,提高土地的耕作效率。相反,在降水過多的地區,合理規劃排水系統,確保及時排除多余水分,對作物正常生長至關重要。
選擇適宜的種植品種也是提高產量的關鍵策略。不同品種的玉米和大豆對環境的適應能力不同,選擇與當地氣候條件相符的品種,能有效提高作物的生長效率和產量。在長白山地區,應選用能適應當地氣候特點的耐寒或耐旱品種。
此外,還可以通過培育新品種或改良現有品種,增強作物對惡劣氣候條件的抵抗力,進一步提高產量和品質。因此,針對性的氣候管理和科學的品種選擇是提高玉米和大豆產量的關鍵。這不僅能提高作物的生長效率和產量,還能減輕農戶應對氣象條件的負擔,提高經濟效益。農業技術人員和農戶需要緊密合作,不斷優化種植策略,以適應不斷變化的氣候條件。
6 結束語
在玉米和大豆生產領域,隨著科學技術的不斷進步,面對氣候變化的挑戰,創新農業生產方式成為提升產量和品質的關鍵。培育環境適應性強、耐逆品種,并結合精準農業技術,可帶來革命性的變革。綜合考慮氣象條件、實施更精細化的管理策略,有利于提高玉米和大豆的產量,為農業向更高效、更環保的方向發展提供助力。
參考文獻
[1] 劉興麗,高月,王鑫楚.氣象災害對玉米種植的影響及防御對策[J].黑龍江氣象,2023,40(4):17-18.
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[3] 王純枝,鄭昌玲,張艷紅,等.2022年春季氣象條件對農業生產的影響[J].中國農業氣象,2022,43(8):670-673.
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[5] 鄭爽.玉米與大豆生育期農業氣象條件分析[J].現代農業科技,2020(3):55.
收稿日期:2024-03-23
作者簡介:秦英然(1998—),女,吉林九臺人,助理工程師,主要從事氣象服務與應用氣象研究。