洮南市玉米種植氣象條件及氣象服務措施

摘 要 為了最大限度減小氣象條件對玉米種植造成的不利影響，以吉林省洮南市為例，分析玉米種植氣象條件、氣象災害對洮南市玉米種植的影響，提出針對玉米種植的氣象服務措施，如加強溫度控制、加強水分控制、加強光照控制、推行病蟲害氣象預報。

關鍵詞 玉米；氣象服務；吉林省洮南市

中圖分類號：S513 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.01.055

吉林省洮南市是農業農村部認定的國家級玉米種子生產基地、國家級玉米制種大縣，當地玉米產量最大的區域是呼和車力鄉。洮南市西北高、東南低，中部為波狀平原，南部多起伏沙丘，其土質以中性黑鈣土壤為主，有機質含量高，自然肥力較強，具有良好的通氣性、透水性，可為玉米提供了充足的營養和生長空間[1]。

1" 玉米種植氣象條件

1.1" 溫度條件

玉米是喜溫性農作物，需要充足的熱量資源維持其正常生長，其中早熟玉米品種的發育活動溫度條件和積溫條件分別為≥10 ℃、2 100～2 400 ℃，中熟玉米品種的發育活動溫度條件和積溫條件分別為≥10 ℃、2 500～2 700 ℃，晚熟玉米品種的發育活動溫度條件和積溫條件分別為≥12 ℃、3 000 ℃。在播種至三葉期，玉米緩慢出芽，外界溫度適宜在10～25 ℃，日均氣溫不低于18 ℃。玉米三葉期至拔節期，外界環境溫度適宜在24～26 ℃。穗期是指玉米從拔節長至抽雄的階段，是玉米生長發育最旺盛的時期，外界環境溫度應控制在25～28 ℃，日平均氣溫不得低于24 ℃。花粒期，玉米開花、受精、結實，籽粒在此期間迅速發育，開花的適宜溫度為25～27 ℃，其他時間日均溫應為20～24 ℃，以保證籽粒的養分積聚、充足灌漿。

洮南市為北溫帶大陸性季風氣候，具有溫差大、季節性強、雨熱同季等特征，年均有效積溫3 000.5 ℃，全年平均氣溫為4.8 ℃，最高氣溫為40.2 ℃，最低氣溫為-33.3 ℃，≥10.0 ℃活動積溫2 910.0 ℃。玉米一般在5月播種，10月收獲，洮南市5月平均氣溫為9.6～22.9 ℃，6月平均氣溫為16.0～27.7 ℃，7月平均氣溫為19.2～28.9 ℃，8月平均氣溫為17.5～27.9 ℃，9月平均氣溫為10.1～22.5 ℃，10月平均氣溫為1.5～13.7 ℃，且近些年來洮南市的環境氣溫總體呈上升趨勢，氣候傾向率為0.04 ℃/10年。總的來看，洮南市的環境溫度與玉米生長所需的溫度條件相契合，能夠滿足玉米的生長需求，保證玉米的質量和品質[2]。

1.2" 水分條件

玉米是一種相對耐旱，但耐澇能力較弱的高稈作物，生長期間環境溫度較高、水分蒸發量大。一般玉米種植區域全年降水量應保持在410～640 mm。在播種至拔節期，玉米對水分的需求量較少，春玉米每667 m2需水量為135 mm，夏玉米每667 m2需水量為72 mm，耕層土壤濕度應為70%～80%[3]。拔節至抽雄期，玉米需水量逐漸增大，春玉米每667 m2需水量約為170 mm，日平均需水強度為50 mm，夏玉米每667 m2需水量為140 mm，日平均需水強度為33 mm，土壤相對濕度為70%～80%。抽雄至成熟期間為玉米需水量最大的階段，春玉米每667 m2需水量為253 mm，日平均需水強度為87 mm，夏玉米每667 m2需水量為280 mm，日平均需水強度為74 mm，土壤相對濕度不得低于50%，否則會直接影響玉米的產量和品質。

洮南市年均降水量約為377.9 mm，年蒸發量為2 083.3 mm，降水集中在6—8月，其中7月降水量最大，夏季降水約占總降水的85%。根據歷年調查報告可知，洮南市5月平均降水量為25 mm，6月平均降水量為75 mm，7月平均降水量為131 mm，8月平均降水量為85 mm，9月平均降水量為37 mm，10月平均降水量為15 mm。綜合對比上述信息，可以發現玉米在生長各階段的需水量與洮南市降水時間分布具有一定的重合性，而且需水關鍵期與當地降水集中期恰好吻合，洮南市水分條件能夠滿足玉米的生長需求。

1.3" 光照條件

玉米是短日照喜光性農作物，屬于C4植物，光飽和點較高，全生育期所需日照時間為600～800 h。玉米在出苗階段對光照的需求量最大，要求日照時間保持在8～12 h。玉米乳熟至成熟階段，要求日照時間不得低于8 h。合理的光照有利于促進玉米積累更多的干物質，提高籽粒飽滿度。

洮南市光照資源充足，全年無霜期136 d，年平均日照時間為2 917.20 h，其中夏季平均日照時間為811.77 h，秋季平均日照時間為672.96 h，5月平均日照時間最長，且洮南市光照資源呈逐年增加趨勢，氣候傾向率為67.519 h/10年，綜合來看，洮南市光照資源比較充足，而且較為穩定，能夠為玉米的正常生長提供基本保障。

2" 氣象災害對洮南市玉米種植的影響

2.1" 溫度條件對應的氣象災害

2.1.1" 霜凍災害

霜凍是指空氣溫度突然下降，地表溫度驟降到0 ℃以下，農作物受害的一種農業災害。洮南市地處北緯45°17′45″～45°23′25″，冬季漫長且寒冷，通常每年4月上旬出現霜凍災害。在地理位置和西部冷空氣的雙重作用下，春季洮南市的氣溫一般為-2～5 ℃，土壤溫度低至-4～-1 ℃，難以滿足玉米正常的生長發育需求，甚至可能會造成玉米輕霜凍（環境溫度低于0 ℃）或嚴重霜凍（環境溫度低于-3 ℃）。受凍后，玉米發芽率至少降低12%，已經長出葉片的玉米受凍后期葉片變得枯黃，無法正常進行光合作用，吸收的營養物質大幅減少，而且其穗頸會受凍死亡，對玉米的品質和產量均造成不利影響。

2.1.2" 冰雹災害

洮南市幾乎每年都有冰雹災害發生，集中在5—9月，降雹時常會伴有大風，對玉米種植的不利影響主要體現在以下4個方面。1）對玉米植株造成物理損傷，如果在灌漿期砸傷植株，玉米籽粒會因破損發生霉變。如果在抽穗后期砸傷植株，會阻礙其正常生長，嚴重時減產80%以上，甚至導致絕收。2）降低玉米根系的環境溫度，凍傷植株，抑制其生理活動，直接影響玉米的正常授粉、結實及籽粒發育。3）破壞植株的葉片和莖稈，削弱其光合作用的能力，且破損部分會成為病害入侵通道，導致玉米的空稈率大幅上升。4）玉米周邊的土壤會被冰雹砸實，致使土壤板結，阻礙玉米根系的呼吸作用，造成根系腐爛。

2.2" 水分條件對應的氣象災害

2.2.1" 干旱災害

干旱是水分條件不足造成的一種災害，也是洮南市主要的農業氣象災害之一。洮南市素有“十年九旱”之稱，其干旱發生率達57%，主要集中在春末階段，具有成災面積大、持續時間長等特征。玉米需水量較大，對水分條件極為敏感，遭遇一般干旱時會減產20%～30%。洮南市干旱期與玉米播種育苗期重合，不利于玉米的生長發育，難以實現保全苗[4]。

2.2.2" 暴雨洪澇災害

洮南市的汛期為每年的6月1日至9月30日，主汛期為7月15日至8月15日，雨量較大，且持續時間較長。這期間降水過多超出了玉米的承受范圍，而且伴隨著的陰霾天氣會導致玉米光照不足。連續3天暴雨，玉米三葉期表現為紅、細、瘦弱、停止生長；連續5天暴雨，玉米苗弱黃或死亡；在玉米生長的中后期，其抗澇性有所增強，受災時會出現空稈、減產等問題；大喇叭口期之后遇暴雨，玉米的開花授粉會受到影響，出現大量禿尖和空粒，嚴重受災時會出現澇根等問題。玉米根系長期浸泡在水中難以正常呼吸，可能絕收。

2.3" 光照條件對應的氣象災害

洮南市受冬季燃煤供暖的影響經常出現霧霾災害，尤其是每年的1月、2月、12月，環境中的PM2.5濃度普遍在120 mg·m-3以上，對玉米的生長造成嚴重影響。霧霾災害可阻礙玉米的光合作用，使玉米出現發育不良的問題。霧霾的影響主要體現光強、光質、光照時間3個方面：空氣中聚集的大量污染物小顆粒覆蓋在玉米葉面上，導致光強度被大幅削弱；霧霾增加了光照中綠光與藍光等低效光的比例，不利于玉米的光合作用；懸浮小顆粒的增多使光照時間大幅減少，降低了玉米的產量和品質。

3" 氣象服務措施

3.1" 加強溫度控制

為了減小極端溫度條件對玉米生長的不利影響，需要加強溫度控制，樹立防災減災意識，提高旱情預報或寒潮預報的準確性。氣象部門應與農業農村部門通力合作，在洮南市進行全面調研，組織農業服務人員深入田間地頭實地勘查玉米的生長情況，動態掌握土壤墑情，為農戶提供科學的技術指導和生產建議，如調整灌溉方案、做好覆蓋遮陽工作等，幫助農戶及時采取有效的應對措施，減少溫度過低或過高帶來的不利影響。此外，根據霜凍、冰雹災害的特點建立健全氣象風險預報預警體系，筑牢氣象防災減災的首道防線，保證在災害性天氣發生時可以迅速實現信息的多部門預警和共享。

3.2" 加強水分控制

一般來說，500 kg玉米獲得400 m3的水分供給才能正常生長，轉換成降水條件時則約為600 mm的降水量。然而，每年洮南市的降水都具有一定差異性，并非一直保持在穩定狀態。為了不影響玉米的種植，農業氣象工作人員應重點做好降水預報工作，以加強對環境水分的控制，幫助農戶根據降水量的變化趨勢調整并優化灌溉方案，或是及時采取排水措施，保證玉米在發育過程中不會出現缺水或積水的情況，以增加農戶的種植收入。

3.3" 加強光照控制

提高光照預報準確度，有利于農戶及時采取應對措施，優化玉米種植方案，實現玉米豐產增質。光照預報主要是對霧霾天氣、連陰天做出預警，指導農戶及時采取補光、加溫等措施，減少寡日照造成的實際減產損失。光照屬于氣象預報中的新型指標，氣象部門應強化相應氣象服務的基礎建設，通過對人工智能、大數據分析的有效融合實現氣象科研，提升智能網格預報空間分辨率。此外，定期檢查光照預警系統，并進行優化和升級，在保證系統穩定運行的基礎上提高其預警的精確度和時效性，依托信息平臺實現智慧氣象服務，保證農戶能夠及時掌握光照的變化情況[5]。

3.4" 提高觀測水平

為了保證玉米的產量與品質，減小氣象條件帶來的不利影響，氣象部門應提高其氣象觀測水平，為農戶提供更好的氣象服務。洮南市氣象部門應根據當地對觀測業務的需求建立健全氣象觀測體系，在地面、探空、雷達、空基觀測等方面引入新技術、新裝備和新方法，完善標定方法，提高觀測精度。氣象部門應對受災頻繁的區域實行重點監控，并加強對觀測數據的核查，防止出現氣象觀測盲區。針對已經發生的氣象災害，工作人員應深入比對、分析觀測數據和預期數據的差異，若存在較大差別，需及時采取改進措施，不斷提升觀測數據的準確性和可靠性。氣象觀測不僅能夠在短期內緊急預報氣象災害，還能預測區域內長期的氣象條件，推動洮南市玉米產業的可持續健康發展。

4" 結語

洮南市的氣候條件適宜種植玉米，但是氣象災害會對玉米產量和品質造成不利影響。因此，氣象部門應加強氣象服務，提升預報準確度、時效性，確保農戶可以根據雨水、溫度、光照等環境指標選擇合適的種植方式、采取相應的預防措施，降低玉米的受害程度。此外，農戶應全面掌握玉米在生長發育期間對氣象條件的需要，著重關注氣象預警信息。

參考文獻：

[1]" 王緣怡，李曉宇，王寅，等.吉林省農戶玉米種植與施肥現狀調查[J].中國農業資源與區劃，2021，42（9）：262-271.

[2]" 張文婧，趙錦，崔文倩，等.氣候平均態和極端態變化對東北玉米氣象產量的影響[J].中國農業科學，2023，56（10）：1859-1870.

[3]" 李莉，孫輝，姜兆遠，等.2010—2020年吉林省國審水稻品種特征特性分析[J].中國稻米，2023，29（1）：103-107.

[4]" 崔愛民，張松，張虎，等.不同種植方式對玉米產量要素的影響[J].陜西農業科學，2022，68（8）：55-58.

[5]" 王杏鋒，李代超，吳升，等.水稻種植環境綜合適宜性評價方法研究[J].地球信息科學學報，2021，23（8）：1484-1496.

（責任編輯：張春雨" 敬廷桃）

收稿日期：2023-12-21

作者簡介：范吉月（1991—），本科，工程師，主要從事氣象預報。

E-mail：2755899155@qq.com。