氣象要素變化對襄汾縣玉米生長及產(chǎn)量的影響

白麗芹 白金鳳

通過統(tǒng)計分析2011-2015年5年的玉米生長發(fā)育期溫度、降水量和日照時數(shù)及玉米生長發(fā)育及產(chǎn)量構(gòu)成之間的關(guān)系，研究表明：襄汾縣不同年份玉米產(chǎn)量波動較大。降水量是造成玉米單產(chǎn)波動的主要限制性因子，其次為極個別年份的寡照天氣，該地區(qū)的積溫完全可以滿足玉米正常生長發(fā)育的需要。

隨著人口的增加和經(jīng)濟的快速增長，我國對玉米的需求也呈逐年增加的趨勢。在我國耕地面積有限的情況下，依靠增加玉米的播種面積來提高總產(chǎn)量是不可能也不現(xiàn)實的。因此，提高玉米單產(chǎn)、挖掘品種的生產(chǎn)潛力、改善品質(zhì)成為玉米生產(chǎn)和科研的首要任務(wù)。

襄汾縣是玉米種植大縣，年播種面積在60萬畝左右。襄汾地處臨汾盆地南端，屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)。年際間氣候變化很大，不僅影響了玉米自身潛力的表達，也限制了栽培技術(shù)效應(yīng)的發(fā)揮。氣候條件的變化成為影響年際間單產(chǎn)波動的主要因子。

1 資料與方法

資料：2011-2015年玉米生育期間即每年5月1日-9月30日的氣象資料，包括旬平均氣溫、旬降水量和旬日照時數(shù)及積溫；2011-2015年大田玉米平均產(chǎn)量。

方法：采用數(shù)理統(tǒng)計法

2氣象要素變化對玉米產(chǎn)量的影響

2.1溫度對玉米生長產(chǎn)量的影響

溫度是影響玉米籽粒形成與灌漿的重要環(huán)境因子之一。玉米籽粒形成和灌漿成熟期間，最適日均溫為22-24℃，大于或連續(xù)高溫時灌漿速率明顯降低（張廷珠等，1981）。溫度低于16℃，光合作用降低，灌漿速率減慢，粒重下降，成熟期推遲（張毅等，1995）。而溫度高于25℃，又遇干旱會使葉片過早枯黃，籽粒脫水過快等高溫逼熟現(xiàn)象，嚴重地影響玉米籽粒品質(zhì)建成（孫月軒等，1994）。玉米開花后即產(chǎn)量形成期，處于最適溫度條件下，才能大幅度提高產(chǎn)量。

2.2光照對玉米產(chǎn)量的影響

玉米是高光效的c4植物，其干物質(zhì)產(chǎn)量90%以上是光合作用產(chǎn)生的，且玉米品種的高產(chǎn)潛力在很大程度上取決于群體光合作用強度。（劉素玲等，2007）通過對同一玉米品種在不同生態(tài)條件下的產(chǎn)量表現(xiàn)進行研究表明，不同生態(tài)條件下玉米產(chǎn)量差異達到極顯著水平。主要表現(xiàn)在玉米灌漿階段光照不足，光合作用減弱，灌漿速率緩慢，灌漿期縮短且籽粒不能正常成熟，造成大面積減產(chǎn)。

2.3降水量對玉米生長產(chǎn)量的影響

玉米生育期降水量時空分布不均勻，對玉米生長發(fā)育造成影響的同時，進而限制產(chǎn)量的形成。（扈艷萍等，2008）對遼寧玉米產(chǎn)區(qū)的農(nóng)業(yè)氣候資料及玉米產(chǎn)量進行研究，認為玉米生育期內(nèi)降水對玉米氣象產(chǎn)量影響最大，4-5月、7-8月是降水關(guān)鍵期，降水過大和過小對玉米產(chǎn)量均會造成不利影響。（張建立，2011）對豫南地區(qū)夏玉米主要生育時段近30a的氣象資料分析，認為降水時空分布極不均勻，干旱、洪澇和漬害頻發(fā)是玉米高產(chǎn)的主要限制因子，（王國琴等，1993）在同一玉米品種同一栽培措施條件下，抽雄-籽粒開始灌漿期即8月上旬降水量決定禿尖長短。降水多、空氣潮濕有利于玉米抽雄、開花授粉及籽粒灌漿；反之，降水少、前期空氣干燥，會使玉米受精條件惡化，授不上粉而造成缺粒、禿頂；吐絲后期干旱，頂部籽粒因水分供應(yīng)不足，造成敗育而禿尖。

襄汾是玉米主產(chǎn)區(qū)之一，自然條件良好，水分、光照充足。年平均氣溫12.8℃，無霜期202d。在4月中下旬平均氣溫穩(wěn)定≧10℃適宜玉米播種，在9月中旬平均氣溫穩(wěn)定≦15℃玉米灌漿停止，花期月平均氣溫23-25℃。玉米生長季≧10℃積溫2800℃以上，年平均降水量492.8mm，其中7-8月降水量206.7mm，日照時數(shù)2187.2h。但受大陸性季風(fēng)氣候影響，氣溫年較差和日較差較大，降水量分布很不均勻，降水主要集中在夏季，且年際間變化很大。

3 結(jié)果與分析

3.1年際間氣象要素概況

2011-2014年，襄汾基本屬于正常年份，特別是2013年降水量534.4mm且在生育期分布比較均勻，7、8月份降水量379.4mm，有利于玉米灌漿及籽粒的形成，9月份降水量45.9mm，溫度偏高降水偏少，日照充足，有利于玉米籽粒的脫水成熟，是該地的豐收年。2015年是屬于高溫干旱年，降水量僅140.3mm，比正常年的2011-2014年分別減少70%、69%、74%、74%，灌漿期尤為嚴重，7月份降水量22.5mm，8月份降水量僅為10.1mm，遠低于正常年份。

3.2年際間各旬氣象要素的分布情況及對玉米生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響

3.2.1溫度

比較2011-2014年玉米生育期內(nèi)各旬溫度可見，年際間各旬日均溫存在明顯差異，變異系數(shù)為11.8-15.09%。其中2012、2013、2015年變異系數(shù)小，分別是11.8%、12.93%、13.0%。溫度變化比較均勻，2015年7月上旬-8月下旬溫度偏高。整體表現(xiàn)為，在生長季內(nèi)緩慢上升，在7、8月份日均溫最高，8月下旬到9月份溫度緩慢下降。

3.2.2降水量

比較2011-2014年玉米生育期內(nèi)各旬降水量可見，年際間各旬降水量存在明顯差異，變異系數(shù)為107.16-136.6%。其中2012年變異系數(shù)最小107.16%，說明其各旬降水量分布比較均勻。其次為2013年7月降水量341.0mm，高于歷年值。2015年則表現(xiàn)為整體降水量少，尤其是7月下旬到8月下旬降水量僅32.6mm，比歷年減少8成，出現(xiàn)“卡脖旱”，對玉米產(chǎn)量造成嚴重的影響，2013、2014年變異系數(shù)較大，分別為130.54%、136.6%。兩年降水量偏多，但是分布不均勻，也不同程度的影響玉米的生長發(fā)育。

3.2.3日照時數(shù)

比較2011-2014年玉米生育期內(nèi)各旬日照時數(shù)可見，年際間各旬日照時數(shù)存在明顯差異，變異系數(shù)為27.85-37.4%。2011、2012年變異系數(shù)比較小，為27.85%、30.36%，說明日照時數(shù)分布比較均勻，2013、2014、2015年變異系數(shù)比較大，為32.62%、37.4%、35.28%，各旬日照時數(shù)分布不均勻，其中2014年9月中下旬，日照時數(shù)47.9h，明顯低于常年。綜合日均溫度、降水量、日照時數(shù)分析可見，生育前期日均溫緩慢上升，7、8月份溫度達到最高，9月份緩慢下降，且降水量多、日照時間長、分布均勻，有利于玉米生長發(fā)育及產(chǎn)量的形成。

4 結(jié)論與討論

1）襄汾年際間玉米產(chǎn)量波動較大。變異系數(shù)為20.6%，其中2015年產(chǎn)量最低，2013年產(chǎn)量最高。降水量是造成玉米單產(chǎn)波動的主要限制性因子，其次為日照時數(shù)，該地區(qū)積溫完全可以滿足玉米正常生長發(fā)育的需要。

2）不同年份氣象要素差異較大，嚴重影響玉米產(chǎn)量的穩(wěn)定性。因此，因地制宜選擇合適的品種顯得尤為重要。

作物產(chǎn)量的形成是作物群體與環(huán)境因子共同作用的結(jié)果，群體結(jié)構(gòu)的合理與否，除了受作物自身遺傳特性的影響外，氣候條件對其影響也較大。不同年份氣象要素的變化對玉米的群體結(jié)構(gòu)有明顯的影響。降水量和降水的時間分布是最主要的影響因子，其次是日照時數(shù)。

（作者單位：1.襄汾縣氣象局2.侯馬市氣象局）