干旱對靈丘春玉米生育期的影響及防御對策

王毅真，李效珍，杜美琳，李國權(quán)，李夏君，楊曉杰

?

干旱對靈丘春玉米生育期的影響及防御對策

王毅真，李效珍，杜美琳，李國權(quán)，李夏君，楊曉杰

（靈丘縣氣象局，山西 大同 034400）

靈丘是春播玉米區(qū)，春玉米種植面積占到全縣作物種植面積1/2以上。充分、合理地利用有利的氣候條件，可使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)獲得豐收；相反，氣候變化不正常，各種災害性天氣的發(fā)生發(fā)展可直接危害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，造成減產(chǎn)欠收。靈丘縣災害性天氣和不利的農(nóng)業(yè)氣候條件主要有干旱、霜凍、寒潮、冰雹、大風、暴雨等，尤其以干旱對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害面積較大、較嚴重。靈丘是典型的旱作農(nóng)業(yè)區(qū)水資源匱乏地，自然降水是水資源最重要的來源，因為種種原因，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對自然降水的利用率只有30%～40%.在此情況下，農(nóng)業(yè)干旱的問題更加突出，因此，了解和掌握本區(qū)干旱災害天氣的發(fā)生發(fā)展和變化規(guī)律，并采取有效的防御措施，對春玉米獲得穩(wěn)產(chǎn)、豐收及促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展有著十分重要的意義。

干旱；作物；玉米；降水量

1 概述

干旱就是在農(nóng)作物生長發(fā)育的時期內(nèi)，由于長期無雨或少雨，土壤有效水分儲存量大量減少，作物從土壤中吸收的水分遠不能滿足生長發(fā)育的需要，進而引起農(nóng)作物凋萎或枯死的一種現(xiàn)象。降水量少、空氣干燥、蒸發(fā)力強是干旱的主要氣候特征，最直接的原因還是由于降水少而造成的。但對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言，干旱不僅僅是雨量少，同時，還與土壤性質(zhì)、水利條件、作物品種、栽培制度等多種因素有關(guān)。

靈丘位于黃土高原上，該區(qū)大陸性季風氣候特征明顯，屬半干旱氣候，加之地形地貌復雜、氣候脆弱[1]，境內(nèi)群山林立，多以山體為主，山區(qū)溫度時空分布特征明顯，特別是日最低氣溫隨地形高度的垂直分布在升溫期間常會出現(xiàn)異常現(xiàn)象[2]。全年平均氣溫為7.7 ℃，年平均降雨量為413.3 mm，平均無霜期為155 d，年平均日照時數(shù)為2 635.4 h。降水量季節(jié)分布不均，四季分明，主要集中在6—8月，靈丘是典型的旱作農(nóng)業(yè)區(qū)水資源匱乏地，自然降水是水資源最重要的來源。因為種種原因，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對自然降水的利用率只有30%～40%，在此情況下，農(nóng)業(yè)干旱的問題更加突出，干旱是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最突出的自然災害，必須加強防旱抗旱。

靈丘干旱發(fā)生比較頻繁，老百姓中有“十年九旱”的說法；“春旱不算旱，秋旱丟一半”和“春旱收，秋旱丟（秋旱是指卡脖旱）”等農(nóng)諺，是指秋旱是靈丘縣最主要的自然災害，對農(nóng)作物產(chǎn)量造成的損失大于其他農(nóng)業(yè)災害造成損失的總和。全縣境內(nèi)群山林立，多以山體為主，分為南部土石山區(qū)，中部平川區(qū)，北部土石山區(qū)。耕地面積約32 000 hm2，以種植玉米、馬鈴薯、谷子、大豆為主，都是一年一熟，其中，玉米就占到了50%以上，是秋糧中的主要作物，而且栽培面積逐年趨于擴大，單產(chǎn)由2 857 kg/hm2增加到5 250 kg/hm2，特別是進行地膜覆蓋或在水地種植，產(chǎn)量會迅速增加，最高產(chǎn)可達7 507～9 009 kg/hm2。但靈丘縣大部分是旱地種植春玉米，全生育期內(nèi)降水不足，而且年際變化較大，春玉米較難保證高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，春玉米幼苗及拔節(jié)前后自然降水欠缺較多，歷年平均降水偏少達30%～40%，歷年平均保證率僅有50%左右。如果要達到80%的保證率，降水量與幼苗至拔節(jié)期與作物需水量相差可達60%左右，特別在拔節(jié)前后，如果遇到6月初夏旱，缺水較為突出，在春玉米抽雄前后也經(jīng)常會遇到“卡脖旱”。因此，有必要分析干旱對靈丘春玉米生長發(fā)育的影響，以制訂防御措施。

2 干旱具有單獨性和雙重性的特征

2.1 “天旱地不旱”

在前期大氣降水多、土壤儲存水好的情況下遇到大氣干旱，土壤水分可以基本滿足農(nóng)作物生長發(fā)育的需求；但在農(nóng)作物的需水關(guān)鍵期和臨界期出現(xiàn)這種現(xiàn)象，仍會使結(jié)實率下降，成穗率減少，導致產(chǎn)量下降。

2.2 “地旱天不旱”

這種情況就是前期降水少、土壤干旱，雖然此時陰雨日數(shù)較多，但是沒有透雨，導致作物根系難以吸取土壤水分，在農(nóng)作物需水的關(guān)鍵時段，也會影響其正常生長發(fā)育，且影響較大。

2.3 “天旱地也旱”

這種情況是季節(jié)連旱所形成的，導致土壤水分缺乏，空氣干燥，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和作物發(fā)育影響最為嚴重，輕則減產(chǎn)欠收；重則顆粒無收，嚴重影響著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。

3 農(nóng)作物與干旱

不同作物不同生育期的需水量不同，其受旱程度也不同，干旱對作物各生育期都會造成危害，但作物的不同生育階段對干旱的敏感性也不同。作物水分臨界期出現(xiàn)旱災將影響到作物的發(fā)育，特別是產(chǎn)量，玉米的水分臨界期主要發(fā)生在抽雄前“大喇叭口”時期，此時的干旱就是“卡脖旱”，直接影響雄花的正常發(fā)育。而作物的水分臨界期并不是它們需水量最大的時期，后者往往是在灌漿成熟期，缺水將影響粒重，使得產(chǎn)量降低。有些作物的水分臨界期與最大需水時期相重合，比如高粱、谷子的水分臨界期為抽雄到灌漿期。

春玉米的需水關(guān)鍵期一般包括拔節(jié)期、孕穗、抽穗、灌漿等生育期，此時的需水量最大，需要整個生育期總量的60%～70%，比如玉米和谷子的需水關(guān)鍵期一般都在7月和8月，從理論上講，在正常年份，玉米在需水關(guān)鍵期70%的實際降水量滿足不了要求，在平川區(qū)、丘陵區(qū)和高寒區(qū)，還差110～172 mm的降水，可是實際上由于土壤性質(zhì)大部分地區(qū)是砂型的沙壤土，玉米的品種抗旱性較以往提高了。很多情況下，玉米的長勢和收成并沒有表現(xiàn)出受到干旱影響特別嚴重的狀況。

玉米是第二大糧食作物，玉米產(chǎn)量高、營養(yǎng)豐富，是人們生活的主要食糧，又是發(fā)展畜牧業(yè)的優(yōu)質(zhì)飼料，還是輕工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)的重要原料，用途廣泛，適應性強，是我區(qū)的高產(chǎn)優(yōu)勢作物。

4 玉米生育期水分條件與干旱的關(guān)系

玉米從播種到成熟主要經(jīng)歷3個階段，其中，生育期120～170 d。

4.1 苗期（出苗-拔節(jié)）

這是生根、分化莖葉為主的營養(yǎng)生長階段，該區(qū)從4月下旬到5月上旬播種，6月下旬到7月上旬拔節(jié)，這個階段溫度較低，生長期較長，根系發(fā)育比較快，有利于“蹲苗”，促進根系深扎，提高其從土壤中吸取水分和營養(yǎng)的能力，至拔節(jié)期已經(jīng)基本形成強大的根系，但是地面上莖葉生長比較緩慢。期間，是玉米一生中生長期較長而需水較少的時期，田間水分的消耗主要是棵間蒸發(fā)，降水量基本能滿足玉米對水分的需求，農(nóng)民說“春旱不算旱”。

4.2 穗期（拔節(jié)-抽雄）

拔節(jié)到7月下旬抽雄，稱為穗期，這是營養(yǎng)生長和生殖生長同時并進，是葉片增大、莖葉伸長等營養(yǎng)器官旺盛生長和雌雄穗等生殖器官強烈分化與形成期，是玉米一生中生長發(fā)育最旺盛的時期。這段時間植株的生理活動機能加強，新陳代謝最為旺盛，對水分的要求也達到它一生中的最高峰，占全生育期耗水量的40%，稱玉米需水的“臨界期”，伏旱時有發(fā)生，常常造成“卡脖旱”，延遲抽雄和授粉時間，降低結(jié)實率而影響產(chǎn)量，據(jù)科學試驗，抽雄開花期因干旱造成的減產(chǎn)可高達20%以上。

4.3 花粒期（抽雄-成熟）

玉米從7月下旬到8月上旬，經(jīng)歷了抽雄、開花、吐絲，到9月中下旬成熟，稱為玉米的花粒期。這個時期玉米基本停止營養(yǎng)體的增長，進入生殖生長為中心的時期。期間需要充足的水分作為溶媒，把莖葉積累的營養(yǎng)物質(zhì)運轉(zhuǎn)到籽粒中去，其水分狀況比生育前期更具有重要的生理意義，此時如果出現(xiàn)干旱，則對作物的影響是很大的。

5 玉米生產(chǎn)防旱抗旱的農(nóng)業(yè)氣象適用技術(shù)

適時早播，這樣可以延長玉米生育期，積累更多的營養(yǎng)物質(zhì)，種子充實飽滿、產(chǎn)量高。經(jīng)過低溫和干旱環(huán)境鍛煉，地上部分生長緩慢，而根系向下有利于蹲苗，并使得生殖生長處于高溫高濕階段，有利于灌漿成熟，并可減輕或躲避病蟲危害、“卡脖旱”和晚秋低溫等不良氣候的影響。

地膜覆蓋是一項適應性強、增產(chǎn)效益明顯的適用技術(shù)，具有增溫、報墑、促苗、防凍等效應.

改土治水，蓄水保水，擴大灌溉面積，提高灌溉效能。科學種田，根據(jù)當?shù)馗珊狄?guī)律和特點，合理安排作物布局，適當調(diào)整作物播種期，選擇耐旱的優(yōu)良品種，合理地輪作倒茬，保墑耕作。

人工降雨、植樹造林、種樹種草，這是改造氣候、抗御干旱的一條重要措施。

［1］王景紅，柏秦鳳，梁軼，等.陜西蘋果干旱指數(shù)研究及基于縣域單元的蘋果干旱風險分布［J］.氣象科技，2014，42（03）：516-523.

［2］丁仁海，許義伍，丁鑫.九華山區(qū)地形逆溫對天氣變化的前兆作用［J］.氣象科技，2013，41（06）：1080-1085.

2095－6835（2018）18－0089－02

S513

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.18.089

〔編輯：張思楠〕