冬前積溫對新疆冬小麥適宜播期的影響

王森，張山清，王雪姣，郭燕云，彭冬梅，王曼，李新建

新疆農(nóng)業(yè)氣象臺，烏魯木齊830002

冬前積溫對新疆冬小麥適宜播期的影響

王森，張山清，王雪姣，郭燕云，彭冬梅，王曼，李新建

新疆農(nóng)業(yè)氣象臺，烏魯木齊830002

以新疆冬小麥主產(chǎn)區(qū)的北疆塔城、昌吉、伊寧和南疆輪臺、阿克蘇、喀什1995年-2014年的冬小麥的冬前積溫為依據(jù)，采用積溫指標(biāo)法對冬小麥的適宜播期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明：從熱量條件分析認(rèn)為，北疆地區(qū)冬小麥適宜播期為9月中下旬；南疆地區(qū)冬小麥適宜播期為9月下旬至10月上旬，理論計(jì)算與實(shí)際相吻合。

冬小麥；冬前積溫；適宜播期；新疆

適期播種是促進(jìn)冬小麥一播全苗、形成冬前壯苗，繼而為全生育期生長發(fā)育和高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)奠定基礎(chǔ)的關(guān)鍵技術(shù)[1]。然而，近年來，隨著全球氣候的變暖，冬小麥主產(chǎn)區(qū)常處于暖冬的氣候條件，受“早播保苗”觀念的影響，常常出現(xiàn)小麥冬前旺長、徒長，生育進(jìn)程加快，甚至年前拔節(jié)的現(xiàn)象多有發(fā)生，不僅耗費(fèi)了土壤養(yǎng)分，而且小麥植株?duì)I養(yǎng)物質(zhì)減少、返青后脫肥早衰、抗寒力減弱，致使冬季尤其初春易遭受低溫霜凍，而且病蟲害、凍害也更加嚴(yán)重[2～5]，使得防御冬小麥氣象災(zāi)害造成生產(chǎn)成本增加。為應(yīng)對氣候變暖，冬小麥適宜播期應(yīng)該比過去適當(dāng)推遲，但推遲幾天應(yīng)通過播期試驗(yàn)和理論分析相結(jié)合來確定[6]。關(guān)于冬小麥適宜播期的確定方法，前人已經(jīng)作了大量研究，但是根據(jù)新疆地區(qū)多地點(diǎn)多年份的冬前積溫來確定冬小麥適宜播期的研究還未見報(bào)告。

為此，筆者選擇北疆塔城、伊寧、昌吉和南疆輪臺、阿克蘇、喀什6個(gè)冬麥主產(chǎn)區(qū)作為研究區(qū)域，根據(jù)冬小麥生長季節(jié)冬前積溫狀況，從理論層面對適宜播期進(jìn)行研究，提出研究區(qū)域應(yīng)對氣候變暖的冬小麥適宜播期，以期為當(dāng)?shù)囟←溕a(chǎn)合理調(diào)整播期及氣象為農(nóng)服務(wù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域

依據(jù)南北疆地理布局和冬小麥主產(chǎn)區(qū)分布現(xiàn)狀，并能代表南北疆冬小麥發(fā)展?jié)摿x定北疆塔城、伊寧、昌吉和南疆輪臺、阿克蘇、喀什6個(gè)冬小麥主產(chǎn)區(qū)作為研究區(qū)域。

1.2 資料來源

氣象數(shù)據(jù)和新疆1：50 000地理信息數(shù)據(jù)由新疆氣象信息中心提供。包括6個(gè)氣象站1995年-2014年逐日平均氣溫資料，以及各站地理坐標(biāo)和新疆地理信息數(shù)據(jù)。研究區(qū)域和所選氣象站點(diǎn)見圖1。冬小麥發(fā)育期資料由新疆農(nóng)業(yè)氣象臺提供。

1.3 適宜播期的指標(biāo)確定方法

選擇冬小麥適宜播種期以冬前形成壯苗為主要目的。一般認(rèn)為冬前有2～4個(gè)分蘗為壯苗標(biāo)準(zhǔn)，而分蘗力與冬前積溫有密切關(guān)系，冬前積溫是確定冬小麥適宜播種期的重要?dú)庀笾笜?biāo)之一。研究表明，冬前≥0℃積溫和播種時(shí)的日平均氣溫進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)前人研究成果，冬小麥冬前形成壯苗的積溫約需≥0℃積溫350～650℃/d。播種時(shí)的氣溫也是確定適宜播種期的另一個(gè)氣象指標(biāo)，播種時(shí)氣溫過高極易受麥稈蠅危害，過低又不宜形成壯苗。播種時(shí)的日平均氣溫以14～18℃為宜[7]。根據(jù)前人研究成果，本文采用研究區(qū)域6個(gè)氣象站點(diǎn)1995年-2015年冬前≥0℃積溫350～650℃·d和播種時(shí)的日平均氣溫14～18℃為適宜播種期指標(biāo)。統(tǒng)計(jì)分析時(shí)分別取其平均值500℃·d和16℃作為最適宜播期指標(biāo)。從日均氣溫穩(wěn)定降至0℃的日期向前推算，將逐日平均氣溫高于0℃的溫度累加達(dá)到所需500℃·d積溫的那天，即可定為理論上的最適宜播期，這一天的±3 d，即為適宜播種范圍[8]。溫度指標(biāo)范圍確定與積溫同理。

2 結(jié)果與分析

2.1 由冬小麥冬前積溫推算播種期

根據(jù)1995年-2015年冬前≥0℃積溫達(dá)350～650℃/d為冬麥適播期指標(biāo)，以平均積溫500℃·d為準(zhǔn)，分別統(tǒng)計(jì)分析了北疆塔城、伊寧、昌吉和南疆輪臺、阿克蘇、喀什6個(gè)冬小麥主產(chǎn)區(qū)逐年≥0℃的積溫達(dá)到500℃·d時(shí)對應(yīng)的日期見圖2(a.b)，1995年-2015年逐年平均日期見表1。

表1 各地冬前積溫達(dá)500℃·d時(shí)對應(yīng)的最適宜播種期（單位：d）

圖2 a北疆各地積溫達(dá)到500℃·d時(shí)對應(yīng)的日期

圖2 b南疆各地積溫達(dá)到500℃·d時(shí)對應(yīng)的日期

從圖2(a)可以看出，北疆塔城冬麥適宜播種期逐年略推遲，昌吉和伊寧播種期接近常年。由表1可知，塔城冬麥適宜播種期為9月16日至9月22日，是北疆播種冬麥最早的地區(qū)；昌吉適宜播種期為9月18日至9月24日；伊寧適宜播種期為9月21日至9月27日，是北疆播種最晚的地區(qū)。同樣從圖2(b)可以看出，阿克蘇、輪臺、喀什冬麥播期逐年推遲。由表1表明，南疆阿克蘇冬麥適宜播種期為9月25日至10月1日，是南疆播種冬麥最早的地區(qū)；輪臺適宜播種期為9月27日至10月3日；喀什適宜播種期為10月2日至10月8日，是南疆冬小麥播種最晚的區(qū)域。

同時(shí)由圖3(a、b)可知，從冬麥播種至停止生長的間隔日數(shù)趨勢看出，北疆伊寧的間隔日數(shù)最長，每十年延長4.9 d；塔城每十年延長3.5 d；昌吉每十年延長1.7 d；南疆阿克蘇的間隔日數(shù)最長，每十年延長1.2 d；喀什和輪臺每十年分別延長0.6 d和0.5 d。從播種至停止生長的間隔日可知，北疆比南疆明顯延遲，說明北疆冬麥播期較南疆推遲明顯。

圖3 a北疆冬麥播種至停止生長的間隔日數(shù)（單位：d）

圖3 b南疆冬麥播種至停止生長的間隔日數(shù)

2.2 南北疆氣溫穩(wěn)定降至16℃日期

從溫度指標(biāo)確定冬麥適播期，根據(jù)播種時(shí)的日平均氣溫以14～18℃為宜[7]，本文取平均值16℃。由表2可知，南北疆各站點(diǎn)氣溫穩(wěn)定降至16℃日期為：北疆塔城9月25日，昌吉9月28日，伊寧9月30日，由此確定塔城、昌吉、伊寧冬小麥適宜播種期分別為9月22日至9月28日、9月25日至10月1日、9月27日至10月3日；南疆阿克蘇10月3日，輪臺10月5日，喀什10月8日，同樣確定冬小麥適宜播種期分別為9月30日至10月6日、10月2日至10月8日、10月5日至10月11日。這與上述冬前積溫確定南北疆的冬小麥適宜播期的趨勢基本一致。上述分析表明北疆冬麥區(qū)大面積適宜播種時(shí)間為9月下旬，南疆冬麥區(qū)大面積播種適宜期為10月上旬。

表2 各地氣溫穩(wěn)定降至16℃日期

3 結(jié)論與討論

適宜播期的確定對冬小麥生產(chǎn)具有十分重要的作用。早播容易使小麥越冬前幼穗分化發(fā)育進(jìn)程加快，極易受麥稈蠅危害；晚播則易使小麥前期生長發(fā)育速度減慢，且單株平均分蘗數(shù)少，后期發(fā)育速度快，穗小粒少，進(jìn)而影響產(chǎn)量提高[9]。因此根據(jù)各地冬前積溫來確定冬小麥的適宜播期，對于指導(dǎo)各地小麥穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

本文對北疆塔城、昌吉、伊寧和南疆輪臺、阿克蘇、喀什6個(gè)冬小麥主產(chǎn)區(qū)1995年-2015年冬前積溫和氣溫分別進(jìn)行分析，認(rèn)為各地冬小麥理論適宜播期范圍為：北疆塔額盆地為9月中下旬，昌吉以西至博樂為9月中旬初，伊犁河谷為9月下旬末；南疆阿克蘇地區(qū)、巴州北部地區(qū)為9月下旬末至10月上旬初，南疆西部地區(qū)為10月上旬。從熱量條件分析認(rèn)為，北疆地區(qū)冬小麥適宜播期為9月中下旬，南疆地區(qū)冬小麥適宜播期為9月下旬至10月上旬。

由于南北疆冬小麥生產(chǎn)區(qū)域氣候條件不同、年際間氣溫變化差異較大、不同冬小麥品種的冬春性不同、采取的栽培技術(shù)體系不同等原因，每年在確定小麥適宜播期時(shí)應(yīng)綜合考慮上述因素，同時(shí)，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀蟛块T對播種當(dāng)年秋冬季氣候預(yù)測進(jìn)行播期調(diào)整。

[1]李德，楊太明，張學(xué)賢．氣候變暖背景下宿州冬小麥適播期的確定[J]．中國農(nóng)業(yè)氣象，2012，33(2):254－258.

[2]李茂松，王道龍，張強(qiáng)，等．2004－2005年黃淮海地區(qū)冬小麥凍害成因分析[J]．自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2005，14(4):51-55．

[3]程海霞，王從梅，帥克杰,等．山西省晉城市小麥病蟲害氣象預(yù)報(bào)模型[J]．江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010(6):159－163．

[4]宋秋洪，千懷遂，俞芬,等．全球氣候變化下淮河流域冬小麥氣候適宜性評價(jià)[J]．自然資源學(xué)報(bào)，2009，24(5):890－897．

[5]吳錦文.新疆的小麥[M].烏魯木齊：新疆人民出版社，1989.

[6]于振文.現(xiàn)代小麥生產(chǎn)技術(shù)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2007.

[7]徐德源.新疆農(nóng)業(yè)氣候資源及區(qū)劃[M].北京：氣象出版社，1989.

[8]金善寶.中國小麥栽培學(xué)[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社，1961.

[9]金善寶.中國農(nóng)業(yè)百科全書(作物卷)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，1994:620-621.

王森（1990年—），碩士，助理工程師，主要從事氣候變化與農(nóng)業(yè)氣象研究。

張山清（1966年—）碩士，高級工程師。從事應(yīng)用氣象研究。

國家重大科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目（973項(xiàng)目）“干旱區(qū)綠洲農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)脆弱性評估”’（2012CB956204）

2016-08-20