淮北夏大豆生育進程及適宜氣候因子指標分析

周景春，蘇玉杰，孔妲，張存嶺，陳若禮，紀永民

（1.安徽省濉溪縣氣象局,濉溪235100;2.安徽省濉溪縣科協(xié),濉溪235100;3.安徽省濉溪縣農(nóng)技中心,濉溪235100;4.安徽省濉溪縣科技開發(fā)中心,濉溪235100）

農(nóng)作物生長發(fā)育需要適宜的氣候條件。在適宜的范圍內(nèi)作物生長發(fā)育良好；超過這個范圍，輕則作物的生長發(fā)育受到一定程度的抑制，重則造成不同程度的災(zāi)害［1］。夏大豆是淮北地區(qū)主要夏種作物之一。安徽省濉溪縣常年種植夏大豆6×104hm2左右，占夏種作物總面積50%左右，產(chǎn)量1500～2000kg/hm2。濉溪縣夏大豆常年6月中旬播種，9月中旬收獲。此期雨熱同季，是淮北地區(qū)氣候因子變幅最大的時段。關(guān)于夏大豆生長發(fā)育與氣象因子關(guān)系研究較多［2］。本文旨在根據(jù)多年研究結(jié)果，提出夏大豆不同生育階段適宜的氣候因子指標，為規(guī)范化栽培提供依據(jù)，提高氣象服務(wù)農(nóng)業(yè)的水平。

1 材料與方法

1.1 資料來源

氣象資料來自濉溪縣氣象局多年實際觀測數(shù)據(jù)，大豆歷年產(chǎn)量由濉溪縣統(tǒng)計局提供。

1.2 方法

以多年來濉溪縣農(nóng)科所、楊柳試驗點的田間試驗和大田生產(chǎn)為研究對象，定點定株觀察夏大豆生長發(fā)育進程，定期測定耕層土壤含水量。

2 結(jié)果與分析

2.1 夏大豆生育期間氣候資源

夏大豆全生育期需≥10℃積溫1800～2200℃·d，光照時數(shù) 700～100h，降水 320～550mm[3]。濉溪縣夏大豆生育期間 (6月中旬至9月中旬)多年平均≥10℃積溫2686.1℃，光照時數(shù)700.8h，降水 521.8mm(見表 1)。

濉溪縣6月中旬至9月中旬平均溫度為23.6～28.1℃，日照時數(shù) 62.2～79.5h，降水量23.3～87.3mm，蒸發(fā)量49.3～98.0mm。4個氣象因子以降水量變化幅度最大。平均氣溫和降水量呈拋物線變化趨勢，日照時數(shù)、蒸發(fā)量總體上趨于減少。降水量在8月上旬有一個谷底，此期正值中伏(大豆花莢期，見圖1)。這說明部分年份降水量偏少會發(fā)生伏旱。

表1 夏大豆生育期間氣候資源(1971—2008年)

圖1 夏大豆生育期間氣象因子變化曲線

2.2 夏大豆產(chǎn)量波動

生產(chǎn)水平線是指作物產(chǎn)量受非自然因素影響，隨時間(年際間)變化的過程線。隨著生產(chǎn)水平的提高、品種的更新?lián)Q代和管理水平的不斷提高，產(chǎn)量水平總體上呈上升趨勢。但由于受氣候、政策等因素的影響，并不是逐年上升，而是隨某一上升趨勢(即生產(chǎn)水平線)上下波動。分析表明:1970—2004年35a間濉溪縣大豆產(chǎn)量(y)隨年度(x)呈直線上升趨勢［4］相關(guān)方程為 y=58586.146+30.097x（n=35,r=0.8204**,見圖 2）。

圖2 濉溪縣夏大豆產(chǎn)量曲線

2.3 夏大豆不同生育階段適宜氣象因子指標

根據(jù)筆者多年大田調(diào)查和試驗資料，濉溪縣6月中旬播種的夏大豆，在適宜的溫度和土壤水份條件下5～6d即可出苗，7月5日前后開始分枝，7月20日前后長出6～7片復(fù)葉時從下部開始開花，8月20日前后終花，開花后10～15d從下部開始結(jié)莢，9月20日前后成熟。全生育期95～100d，其中苗期(出苗—初花)30～35d，花期(初花—終花)25～30d，鼓粒期(終花—成熟)35～40d。大豆不同生育階段，對氣候條件的要求不同［5］。（見表 2）

2.3.1 播種—出苗 (6月中旬至下旬) 大豆播種后，種子要從耕層土壤中吸足水份，才能發(fā)芽出苗。大豆發(fā)芽出苗適宜的溫度為20～23℃，低于15℃則不能正常的出苗；適宜的耕層土壤含水量為19%～20%。該時段需一次不少于20～25mm的降水過程，才能做到足墑播種。根據(jù)氣象資料分析，6月中旬一次性降水在20mm以上的保證率為51%，6月上旬末和下旬初一次性降水量20mm以上的保證率為60%，也就是說80%的年份可確保大豆在6月25日前適墑播種。

2.3.2 苗期(6月下旬至7月中旬) 大豆出苗至初花，適宜的耕層土壤含水量為17%～19%，這期間需要自然降水140～260mm。濉溪縣6月下旬至7月中旬歷年平均降水量為 50.6、70.9和 87.3mm，計208.8mm，常年能滿足夏大豆苗期生長發(fā)育對水份的需要。

2.3.3 花莢期(7月下旬至8月中旬) 大豆開花結(jié)莢適宜的溫度為22～25℃，最高溫度25～28℃；適宜的耕層土壤含水量為19%～21%，低于16%會落花落莢。大豆花莢期對水份反應(yīng)敏感，要求土壤水份充足，該時段需要降水200～250mm，降水量水小于150mm，則會造成干旱。濉溪縣7月下旬至8月中旬歷年旬平均溫度為：28.1℃、28.0℃和26.5℃，降水量84.2、41.3和61.0mm，平均氣溫略高于花莢期所需適宜溫度，降水量常年可以滿足大豆花莢期對水份的需要，部分年份降水量偏少會發(fā)生伏旱。

表2 濉溪縣大豆生育期間降水分布（35a平均）

2.3.4 鼓粒期(8月下旬至9月中旬) 大豆結(jié)莢鼓粒適宜溫度為22～25℃，最高25～28℃；適宜耕層土壤含水量為19%～20%，低于16%輕則造成葉片凋萎，重則造成落莢，粒重下降。該時段需要降水150～200mm，5～6d降一次雨，每次降水30～40mm為宜。濉溪縣歷年平均8月下旬至9月中旬平均溫度為：25.5℃、25.1℃和23.6℃，降水量 39.1、38.9和23.3mm。

2.4 夏大豆生育期間干旱和澇漬

在光、熱、水三個氣象因子中，影響大豆生育的主要因子是降水，其次是溫度和光照［6］?；幢钡靥幠媳睔夂蜻^渡帶，降水量年際間變幅大，炎熱的夏季更是如此?；幢睂儆牮B(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，耕層土壤水份主要由降水補充，因此降水量的大小和時空分布，直接關(guān)系到耕層土壤含水量的高低。降水少滿足不了大豆某個生育階段對水份的需要則干旱；反之降水量過多，則會形成澇漬。即使某一時段降水量總量達到夏大豆生長發(fā)育的要求，若一次性降水較多，而間隔時間長，也會造成短時間干旱。濉溪縣1988年6月中旬至7月上旬僅降水2.7mm，造成大面積大豆不能按時播種。直到7月中旬降水108.6mm，才播種下去。雖然晚播一個多月，仍取得較好的收成(1395kg/hm2)。主要是由于大豆播種—成熟期間降水充足且分布均勻。從7月中旬到9日中旬共降水494.6mm，比歷年平均多119.5mm。該年大豆的生育特點是株高矮（比常年矮20cm左右）、結(jié)莢集中、成熟推遲(5～7d)，產(chǎn)量與上年持平，超過了預(yù)期。

2.4.1 播種—出苗 小麥收獲后麥田裸露，加上氣溫逐漸升高，土壤水份蒸發(fā)加快，含量水量迅速下降。如果6月份一次性降水量小于15mm，且間隔3d以上，則會因干旱而影響大豆播種。此期干旱出現(xiàn)的機率為15%。大豆播種期間因連續(xù)陰雨而影響播種的，在1970年以前出現(xiàn)過較多，1970年以后沒出現(xiàn)過。

2.4.2 苗期 大豆出苗到初花歷時30～35d，這期間降水量少于80mm，耕層土壤含水量在15%以下，則會形成干旱。大豆出苗后到3片復(fù)葉前，苗小根系淺，吸水能力差。干旱會造成復(fù)葉生長緩慢，葉片呈暗色并出現(xiàn)許多小黑點，形成“小老苗”。如一次降水過多或連續(xù)降水，耕層土壤呈飽和或超飽和狀態(tài)，時間長了(≥5d)會造成葉片發(fā)黃脫落，影響正常生長。濉溪縣歷年平均6月下旬至7月中旬降水量208.8mm。此期干旱出現(xiàn)的機率為8.6%，澇漬出現(xiàn)的機率為17.1%。

2.4.3 花莢期 花莢期降水量少于150mm，耕層土壤含水量低于16%的時間長了會因干旱造成落花落莢。此期降水量超過350mm，耕層土壤含水量高，則會造成澇漬，影響根系呼吸作用，造成下部葉片發(fā)黃脫落。此期干旱出現(xiàn)的機率為26%，澇漬出現(xiàn)的機率為9%。

2.4.4 鼓粒期 大豆鼓粒期是形成產(chǎn)量的關(guān)鍵時期，遇旱遇澇均會導(dǎo)致粒重降低。降水少于100mm，耕層土壤含水量低于16%，輕則造成葉片凋萎，重則造成落莢、粒重下降，干枯死苗。連續(xù)降水，耕層土壤含水量高，時間長了(超過7～10d)會造成葉片發(fā)黃脫落。從大豆生產(chǎn)實踐來看，凡是這段時間干旱的年份大豆單產(chǎn)明顯降低，而澇漬年份對產(chǎn)量影響則不明顯。此期干旱出現(xiàn)機率和雨澇出現(xiàn)的機率均為11.4%

3 提高夏大豆單產(chǎn)的技術(shù)對策

提高夏大豆單產(chǎn)，必須根據(jù)本地的氣候特點，采取相應(yīng)的技術(shù)對策，趨利避害，實現(xiàn)豐年穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，歉年少減產(chǎn)。

3.1 選用適合本地氣候條件的品種

濉溪縣9月中下旬歷年平均氣溫分別為23.6℃、22.1℃，晝夜溫差大，對大豆鼓粒和蛋白質(zhì)積累十分有利。然而目前生產(chǎn)上所使用的品種多為生育期90d左右的早熟品種，9月上旬成熟，9月中旬收獲。不能充分利用9月中下旬的氣候資源。生產(chǎn)上應(yīng)當(dāng)選用生育期100d左右的中晚熟品種。如濉科928、濉科 998、皖豆 24、皖豆 28、阜豆 9765等。

3.2 適期播種

適期播種是提高大豆產(chǎn)量的關(guān)鍵措施之一。確定播期的關(guān)鍵是在確保土壤墑情、全苗、壯苗和適期成熟的基礎(chǔ)上，使開花結(jié)莢期處在雨水較多的時期，以利于增花增莢，充分發(fā)揮大豆的產(chǎn)量潛力。濉溪縣歷年平均降水量最多的時段在7月中下旬，夏大豆播種期—初花期需35～40d，據(jù)此推算濉溪縣夏大豆適宜播期為6月上中旬，此期遇旱應(yīng)造墑播種。

3.3 立足抗災(zāi)，抗旱防澇

大豆花莢期是需水較多的時期，也是對水分反應(yīng)敏感的時期。遇旱應(yīng)灌溉澆水，遇澇及時排除田間積水，以減輕澇漬對大豆生育的影響。

此外，生產(chǎn)上還應(yīng)注意增施肥料，及時防治病蟲草害，保證夏大豆正常生長發(fā)育。

4 小結(jié)

（1）淮北地區(qū)6月中旬至9月中旬雨熱同季，氣象因子變幅大。常年氣候條件能夠滿足夏大豆生長發(fā)育的需要。

（2）夏大豆全生育期分為播種出苗、苗期、花莢期和鼓粒期四個生育階段，不同生育階段對氣候條件的要求不同。條件適宜則大豆生育良好，條件不適宜其生育就會受到抑制，嚴重時會造成不同程度的災(zāi)害。

（3）降水量的大小和時空分布，影響耕層土壤含水量的高低，直接關(guān)系到大豆的生長發(fā)育。在一定意義上講，降水量是影響大豆生育的主要因子。

［1］于兆成.河南省夏大豆生產(chǎn)發(fā)展的對策［J］.大豆通報，2002，3:3.

［2］陳玉琪，陳若禮，蘇玉杰，等.淮北地區(qū)夏大豆生產(chǎn)的氣候影響因子分析［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004，32(4):745，748.

［3］張磊，戴甌和.夏大豆3000kg/hm2栽培技術(shù)指標與技術(shù)操作規(guī)程［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003，31(1):58～59.

［4］陳玉琪，張新萍，顧檢選，等.濉溪縣夏大豆產(chǎn)量低而不穩(wěn)原因分析及對策［J］.大豆通報，2006，6:8～11.

［5］于曉秋，郭玉.氣象因子對大豆產(chǎn)量的影響［J］.黑龍江氣象，2002，2:3～4.

［6] 任印軍，陳若禮，張存嶺，等.自然降水與夏大豆生長發(fā)育關(guān)系分析［J］.大豆通報，2006，1:4～8.