阿勒泰地區(qū)氣候條件對小麥生長的影響

哈馬太·馬那甫 努爾江·鐵格斯

（1.阿勒泰市氣象局，新疆 阿勒泰 836500；2.阿勒泰地區(qū)氣象局，新疆 阿勒泰 836500）

引言

小麥為世界三大糧食作物之一，小麥的穎果是人類的主食之一，磨成面粉后可制作面包、饅頭、餅干、面條等食物，發(fā)酵后可制成啤酒、酒精、白酒或生物質(zhì)燃料，麩皮、麥稈可作牲畜飼料，是可利用率高的農(nóng)作物。阿勒泰地區(qū)地處新疆西北部，為溫帶大陸性寒冷氣候，但整體光熱資源豐富，小麥主要種植區(qū)的海拔在500-1100m之間，契合小麥喜陰涼和日照的特性，使得本地區(qū)成為新疆優(yōu)質(zhì)小麥主產(chǎn)區(qū)。產(chǎn)出的小麥含水量低、出粉率高、面筋含量高且蓬化度強(qiáng)，種子含淀粉53%-70%，蛋白質(zhì)約11%，糖類2%-7%，糊精2%-10%，脂肪約1.6%，粗纖維約2%。本文在總結(jié)阿勒泰地區(qū)近30年地面氣象觀測資料和農(nóng)業(yè)局部分農(nóng)田保存檔案基礎(chǔ)上，利用農(nóng)業(yè)氣候分析方法，分析阿勒泰地區(qū)氣候條件對小麥生長發(fā)育的利弊影響。

1.阿勒泰地區(qū)氣候特征及小麥種植概況

阿勒泰地區(qū)屬于高緯度地區(qū)，氣候較為溫涼但光照充足，由于地面廣布戈壁和沙漠所以溫差較大，天氣變化較為劇烈，降水少。每年6-8月受大陸暖氣團(tuán)控制，最熱月氣溫為7月，平均氣溫為21.8℃，存在日均溫在30℃以上的天氣，但較少而且出現(xiàn)時(shí)間短，較為適宜喜涼作物生長發(fā)育。小麥的種植需要適應(yīng)本地氣候變化規(guī)律，達(dá)到生長發(fā)育期光熱水等資源良好配合的程度。本地區(qū)自4月開始進(jìn)入春季，氣溫回升速度快，白天時(shí)間逐漸加長，晴朗天氣居多，日照條件好，可及時(shí)早播，增長光照時(shí)間，提升有效分蘗數(shù)，可壯苗多穗爭高產(chǎn)。普遍種植中熟耐寒的春小麥，一年種一季，生育期在100-115d之間，播種期在4月中上旬，成熟期在8月中上旬。以吉木乃縣試驗(yàn)田為例，小麥播種期為4月6號，出苗期為4月13號，三葉期為4月23號，分蘗期為5月8號，拔節(jié)期為6月6號，孕穗期為6月17號，抽穗期為6月26號，開花期為6月28號，乳熟期為7月21號，成熟期為8月6號。

2.阿勒泰地區(qū)氣候條件對小麥生長的影響

2.1 氣溫條件

2.1.1 小麥生育期氣溫

小麥耐寒，即便在2℃左右仍能生長發(fā)育，小麥生理活動最低基本溫度為3℃，最適宜溫度為24℃，最高溫度為32℃。每年4-8月為小麥全育時(shí)段，其中6-7月為生長最為旺盛的階段。阿勒泰地區(qū)6、7月的平均氣溫是20.2℃和21.8℃，符合小麥適宜生長的溫度特征，全育期溫度值如表1所示。溫度變化的活動和小麥高產(chǎn)與否有密切的關(guān)系，白晝溫度高可提高光合作用效率，夜晚溫度低可減少小麥呼吸作用增加光合作用物質(zhì)的積累速度。本地區(qū)溫度晝夜變化明顯，氣溫日較差可達(dá)11.5℃，最大氣溫日較差為25.1℃，生長旺盛季節(jié)的最大氣溫日較差為21℃左右。氣溫日較差（如表2所示）越大，麥粒內(nèi)蛋白質(zhì)含量越高。阿勒泰地區(qū)氣溫日較差符合標(biāo)準(zhǔn)者多，小麥全育期在4-8月氣溫日較差≥5℃的平均日數(shù)為30.26d，主要集中在7月共有29.8d。氣溫日較差≥10℃的日數(shù)有22d。小麥全育期氣溫日較差符合標(biāo)準(zhǔn)者越多則越有利于其階段性營養(yǎng)物質(zhì)積累。

表1 阿勒泰地區(qū)小麥全育期溫度詳情（單位：℃）

表2 小麥生長期（4-8）月氣溫日較差統(tǒng)計(jì)（單位：℃）

2.1.2 氣溫和各生育期關(guān)系

小麥發(fā)芽速度隨氣溫升高而增加，發(fā)芽的溫度下限是1℃，最適宜溫度為16-19℃，最高溫度不能超過35℃。從播種到出苗需要0℃以上積溫達(dá)到160℃，播期推遲則出苗天數(shù)變短，從吸收水分至萌發(fā)狀態(tài)需要積溫50℃，胚芽鞘穿過1cm需要10-11℃，下種后一周可出苗。小麥根部的發(fā)育在2℃時(shí)開始，15-21℃時(shí)根部發(fā)育速度最快，根系越發(fā)達(dá)加上溫度適度增加，水肥搭配合理，太陽照射足的情況下，葉片發(fā)育速度快且大小合適，功能期長光合作用效率高。出現(xiàn)分蘗意味著壯苗開始，在2-3℃低溫情況下，分蘗速度變緩，7-12℃分蘗速度加快且植株壯實(shí)，15-19℃時(shí)分蘗速度最快且數(shù)量多但會出現(xiàn)徒長倒伏。溫度繼續(xù)上升會抑制分蘗速度。本地區(qū)小麥分蘗在5月上旬。小麥莖稈在10℃時(shí)開始伸長，氣溫值和伸長速度呈正比，在13-17℃利于出現(xiàn)矮壯抗倒的莖稈，當(dāng)氣溫＞20℃則莖稈猛長變?nèi)?，易倒伏，本地區(qū)小麥拔節(jié)期在6月上旬。當(dāng)氣溫升至4℃以上時(shí)小麥才會進(jìn)行光照階段發(fā)育，4-10℃光照階段幼穗生長緩慢，易出現(xiàn)小穗、小花，當(dāng)本年度春季回溫速度快則穗子發(fā)育良好。本地區(qū)小麥孕穗期在6月中旬，粗階段穗分化過程較短，發(fā)育加快，溫度指標(biāo)利于小麥生長。溫度越高則抽穗越早，本地區(qū)小麥一般在6月下旬抽穗，3-4d后便進(jìn)入開花期。小麥適宜的開花溫度是20℃，相對濕度為75%，溫度高而濕度低則會造成干旱，雌蕊柱頭干且不結(jié)實(shí)。乳熟期適宜灌漿的溫度為20-21℃，在18-26℃范圍內(nèi)，灌漿質(zhì)量隨溫度升高而增加，但目數(shù)卻縮短。氣溫超過26℃則失水速度加快，灌漿時(shí)間縮短，麥粒癟小。本地區(qū)小麥乳熟期在7月下旬，光照時(shí)間長，氣溫日較差足，利于高產(chǎn)。

2.2 光照條件分析

阿勒泰地區(qū)4-8月晴朗天氣居多，陰雨日數(shù)少，全年日照時(shí)數(shù)2829-3045h，4-8月由于氣候干旱云量少，其間日照總時(shí)數(shù)可達(dá)1547.9h，日照百分率在65%以上。7-8月小麥生長旺盛期日照總時(shí)數(shù)可達(dá)647.8h，占全年日照總時(shí)數(shù)的23%，日照百分率可達(dá)69%以上。小麥播種至分蘗階段日照時(shí)數(shù)為218.5h，光照充足，可延長小穗分化期，促使小穗數(shù)增加。春小麥拔節(jié)階段平均每日日照時(shí)數(shù)需要在8h，5月本地區(qū)日照時(shí)數(shù)為312.2h，利于小麥小穗分化且容易出現(xiàn)大穗。

表3 阿勒泰地區(qū)小麥生長期（4-8）月日照時(shí)數(shù)及日照百分率

2.3 水分條件分析

阿勒泰地區(qū)小麥全育期4-8月總降水量為87.3，遠(yuǎn)達(dá)不到最低需水量，所以單靠自然降水無法滿足小麥生長發(fā)育的需求，需要人工灌溉。播種至出苗期的需水量為10.2mm，出苗至分蘗期需水量為23.4mm，分蘗至拔節(jié)期需水量為110.4mm，拔節(jié)至抽穗期需水量為159.7mm，抽穗至開花期需水量為19.4mm，開花至成熟期為167.3mm。在小麥全育期有三個(gè)蓄水關(guān)鍵期即三葉期穗原始體開始分化、拔節(jié)、孕穗期，若此時(shí)期缺水嚴(yán)重會降低籽粒形成數(shù)。

表4 阿勒泰地區(qū)4-8月降水量

3.結(jié)語

阿勒泰地區(qū)的光熱條件配合度高，適宜小麥生長，盛產(chǎn)優(yōu)質(zhì)小麥。大陸性的氣候特點(diǎn)使得小麥蛋白質(zhì)含量高，但需結(jié)合本地區(qū)的降水較少的特征，建立農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害防御機(jī)制，及時(shí)關(guān)注天氣及氣候變化趨勢，做好水利工程建設(shè)，遇干旱科學(xué)進(jìn)行灌溉，避免因干旱影響造成小麥減產(chǎn)減質(zhì)。