2019年平罗县春小麦全生育期气象条件分析_吴晓刚.pdf

现代农业科技2023 年第 7 期农艺学2019 年平罗县春小麦全生育期气象条件分析吴晓刚1陈彦虎2，3，4*张 慧2，3刘 静1（1平罗县农业技术推广服务中心，宁夏平罗 753400；2中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室，宁夏银川 750000；3宁夏气象防灾减灾重点实验室，宁夏银川 750000；4石嘴山市气象局，宁夏石嘴山 753000）摘要根据 2019 年平罗县春小麦全生育期观测资料和地面气象观测要素资料，分析了春小麦生长状况和生育期气象条件，结合各生育期对气象条件的生理需求，评估了 2019 年平罗县春小麦生长季内气候条件对其生长发育的影响。结果表明，2019 年春小麦幼穗分化期气温偏高，日照、降水偏少，不利于形成大穗；灌浆期气温偏低、日照偏少，加上连阴雨天气造成春小麦灌浆不充分，使得收获穗数、穗粒数、千粒重等产量构成因素明显降低，造成减产。关键词春小麦；气象条件；苗情；幼穗分化进程；宁夏平罗；2019 年中图分类号S512.1文献标识码A文章编号 1007-5739（2023）07-0020-04DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2023.07.006开放科学（资源服务）标识码（OSID）：平罗县是宁夏的农业大县，是国家商品粮基地县，粮食生产是全县农业发展的基础。近年来，平罗县不断强化农业基础设施建设，大力实施优质粮食产业工程，全县总耕地面积达到 5.6 万 hm2，粮食播种面积稳定在 5.0 万 hm2，每年春小麦播种面积1.0 万 hm2，占宁夏引黄灌区春小麦播种面积的 30%左右。2019 年平罗县春小麦种植总面积达 1.4 万 hm2，总产量 64 680 t，为宁夏春小麦的主产区。因此，研究分析平罗县春小麦生长发育期的气象条件，有利于科学评估春小麦生产形势。关于气象条件对农业生产的影响分析较多1-3，邓爱娟等4、王纯枝等5、尚艳等6、蔺发森7、包佳婧等8分别对湖北省、黄淮海地区、河西地区、内蒙古额尔古纳市、内蒙古巴彦淖尔市临河区等地小麦生长发育期的气象条件进行了分析。部分学者对宁夏小麦的产量及气象条件进行了分析：何进尚等9对 20042016 年宁夏小麦播种面积和产量变化趋势进行了分析，表明除吴忠市和固原市外，其他各市播种面积和产量呈显著下降趋势；毛万忠等10对 2011 年宁夏中卫市沙坡头区春小麦减产的农业气象条件进行了分析。但对平罗县春小麦生育期气象条件的研究较少，本文主要分析了 2019 年平罗县春小麦全生育期气象条件，以期为科学评估春小麦生产情况提供参考。1资料来源与分析方法1.1资料来源本文中的春小麦农田观测资料来源于平罗县农业技术推广服务中心，气象要素资料来源于平罗国家气象观测站，春小麦相关产量及其构成因素数据来源于国家统计局平罗调查队。1.2分析方法采用 Excel 2017 对相关数据进行分析与作图。2结果与分析2.1播种至出苗期2.1.1气象条件。2019 年 2 月下旬气温较历年同期偏高，加快了农田解冻速度。从 3 月上旬开始，气温回升较快，3 月上旬逐日平均气温均稳定通过 1.0，其间除 3 月 10 日出现 7 级风外，其他时段天气晴好，日照充足，较有利于春播工作的开展。春小麦 2 月23 日开始播种，3 月 10 日结束，较 2018 年始播期提前 2 d，结束期提前 3 d；播种后，3 月中旬气温偏高，日照充足，农田土壤墒情较适宜，有利于小麦萌芽出苗，但是 3 月中旬和下旬平均风力大，加上 3 月中旬末至下旬初出现了 1 次大风降温过程，日平均气温降幅在6 以上，3 月下旬中期开始日平均气温逐步回升至*通信作者收稿日期 2022-07-05205 以上，3 月下旬末再次出现大风、沙尘、降温天气，连续 3 d 最低气温降幅达 10 以上，整体上影响了小麦出苗进度。2019 年春小麦出苗较晚，3 月 30 日开始出苗，4 月 6 日全苗，较 2018 年推迟出苗 48 d。4 月上旬气温偏高、降水偏少、光照较充足，4 月上旬前期和中期气温升高快，有利于小麦出苗。4 月下旬灌溉头水，增加了土壤水分含量，改善了土壤墒情，4 月下旬中后期气温升温快，日平均气温维持在 12 以上，有利于小麦苗期生长。2.1.2苗情调查情况。春小麦出苗后，4 月 15 日对全县 13 个乡镇的春小麦苗情进行了调查。调查结果显示，2019 年纯作春小麦基本苗达到649.5 万株/hm2，较 2018 年减少 24.0 万株/hm2，较历年平均减少 46.1 万株/hm2。2019 年套种春小麦基本苗达到 495.0 万株/hm2，较 2018 年减少 67.5 万株/hm2，较历年平均减少 37.3 万株/hm2（图 1）。2019 年纯作春小麦平均株高 14.3 cm、叶龄 2.7 叶（图 2 和图 3），较 2018 年株高减少 1.5 cm、叶龄减少0.2 叶，较历年平均株高增加 0.3 cm、叶龄增加 0.1 叶。2019 年套种春小麦平均株高 14.8 cm、叶龄 2.3 叶，较2018 年株高减少 0.7 cm、叶龄减少 0.8 叶，较历年平均株高增加 1.1 cm、叶龄减少 0.2 叶。2019 年纯作春小麦单株根条数 6.1 条、分蘖数0.13 个，较 2018 年单株根条数减少 0.5 条、分蘖数减少 0.07 个，较历年平均单株根条减少 0.3 条、分蘖数增加 0.04 个。2019 年套种春小麦单株根条数 6.0 条、分蘖数 0.09 个，较 2018 年单株根条数减少 0.6 条、分蘖数减少 0.31 个，较历年平均单株根条数减少 0.4 条、分蘖数减少 0.05 个（表 1）。2.1.3苗情分类。根据观测调查情况，2019 年春小麦苗期一类苗占 44%、二类苗占 51%、三类苗占 5%，与2018 年相比，一类苗减少 1%、二类苗减少 1%、三类苗持平。2.2幼穗分化至成熟期2.2.1幼穗分化期。2019 年春小麦幼穗分化期为 4 月16 日至 5 月 31 日。在此阶段内平均气温为 17.0，较历年同期偏高 0.5，平均最高气温为 24.5，偏高1.0；平均最低气温为 9.2，与历年同期持平。降水量为 14.8 mm，较历年同期偏少 7.4 mm，降水距平百分率为-33.3%。日照时数为 391.7 h，较历年同期偏少 50.0 h。2019 年春小麦幼穗分化前期气温偏低，使得春小麦幼穗分化较 2018 年推迟 5 d。幼穗分化期间，气温总体偏高，尤其是 4 月 1620 日平均气温为 19.4，较历年同期偏高 6.5；4 月 2130 日平均气温16.4，较历年同期偏高 2.6 （图 4），显著加快了幼穗分化进程，缩短了幼穗分化期。曲曼丽等11对小麦整个穗分化时期进行采样观察，结果表明，与高温促使穗分化速率加快而增加的小穗数相比，低温促使穗800020197006005004003002001002018历年距平基本苗/（万株 hm-2）年份纯作套种图 12019 年与历年纯作和套种春小麦基本苗18016141210864株高/cm20192018历年距平年份纯作套种2图 22019 年与历年纯作和套种春小麦株高3.53.02.52.01.51.00.50-0.520192018历年距平年份叶龄/叶纯作套种图 32019 年与历年纯作和套种春小麦叶龄表 12019 年春小麦单株根条数和分蘖数种植方式纯作套种单株根条数2019 年6.16.02018 年6.66.6历年6.46.4分蘖数2019 年0.130.092018 年0.200.40历年0.090.14吴晓刚等：2019 年平罗县春小麦全生育期气象条件分析21现代农业科技2023 年第 7 期农艺学分化持续时间延长而增加的小穗数更多，低温比高温更有利于增加小穗数。5 月 1 日测得小花分化期较2018 年缩短了 3 d。4 月中旬至 5 月上旬，日照偏少（图 5），对春小麦幼穗分化产生了一定不利影响。米国华等12研究表明，光照时长对小麦幼穗的各分化期均有影响，当整个分化期均为短日照时，会抑制二棱期、护颖分化期、雌雄蕊分化期的分化。2019 年 5 月中、下旬降水量偏少（图 6），使得花药四分体、羽毛形成期持续时间较 2018 年多 3 d（表 2），不利于春小麦形成大穗，造成小穗数较往年偏少，2019 年每穗小穗数为 14.70 个，较历年平均（15.07 个）减少 0.37 个，较2018 年（15.00 个）减少 0.30 个。2.2.2籽粒灌浆期。2019 年春小麦籽粒灌浆期为6 月 5 日至 7 月 10 日。灌浆期间，6 月中旬至下旬气温偏低，加上 6 月中旬末期至 6 月下旬后期出现持续9 d 的连阴雨天气，造成日照不足，农田过湿，不利于小麦灌浆。7 月上旬气温仍然偏低，日照虽较前期充足，但不能弥补前期灌浆造成的亏缺，同时 7 月上旬前期连续 2 d 最高气温在 34.0 以上，日最小相对湿度小于 28%，达到中度干热风标准，对小麦后期干物质积累产生了不利影响。灌浆期进行了 14 次灌浆速度测量，根据分析，2019 年春小麦灌浆速度缓慢，千粒重较 2018 年和历年平均值低（图 7），其中有 7 次测量的日增重量低于2018 年（图 8），尤其是 6 月 26 日测得日增重量较2018 年和历年平均值明显偏低。2520151050-5平均气温/4 月 1620 日4 月 2131 日5 月 110 日5 月 1120 日5 月 2131 日日期2019 年历年同期距平图 42019 年与历年同期春小麦幼穗分化期平均气温及距平值140806040200-20-40-60120100日照时数/h4 月 1620 日4 月 2131 日5 月 110 日5 月 1120 日5 月 2131 日日期2019 年历年同期距平图 52019 年与历年同期春小麦幼穗分化期日照时数及距平值1210864204 月 1620 日4 月 2131 日5 月 110 日5 月 1120 日5 月 2131 日日期降水量/mm2019 年历年同期图 62019 年与历年同期春小麦幼穗分化期降水量表 2春小麦幼穗分化进程监测数据幼穗分化期穗原基伸长期单棱期二棱期护颖分化期小花分化期雌雄蕊分化期药隔期柱头伸长期柱头羽毛伸长期花药四分体、羽毛形成期羽毛开放期2019 年日期4 月 16 日4 月 19 日4 月 22 日4 月 25 日4 月 28 日5 月 1 日5 月 4 日5 月 7 日5 月 16 日5 月 19 日5 月 22 日5 月 31 日持续时间/d333333393392018 年日期4 月 11 日4 月 14 日4 月 20 日4 月 23 日4 月 26 日4 月 29 日5 月 4 日5 月 8 日5 月 17 日5 月 20 日5 月 23 日5 月 29 日持续时间/d36333549336504540353025201510506 月 5 日6 月 10 日6 月 15 日6 月 20 日6 月 22 日6 月 24 日6 月 26 日6 月 28 日6 月 30 日7 月 2 日7 月 4 日7 月 6 日7 月 8 日7 月 10 日日期2019 年2018 年历年千粒重/g图 72019 年与历年春小麦千粒重222.2.3成熟期。春小麦自 7 月 10 日起陆续成熟收获。2019 年大田调查显示，收获穗数为 594.0 万穗/hm2，较2018 年减少 4.5 万穗/hm2；穗粒数平均为 25.5 粒，较2018 年减少 0.3 粒；千粒重平均为 37.5 g，较 2018 年减少 2.0 g。观测田调查显示，收获穗数 597.0 万穗/hm2，较 2018 年减少 19.5 万穗/hm2；穗粒数为 24.8 粒，较2018 年减少 2.0 粒；千粒重为 39.6 g，较 2018 年减少3.2 g（表 3）。从 2019 年国家统计