公主嶺市玉米種植氣候條件及防災(zāi)減災(zāi)對(duì)策

孟釗 趙明 李佳 孟衛(wèi)東 李廣智

摘要 玉米作為重要的糧食、飼料和經(jīng)濟(jì)作物，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)重要地位。根據(jù)玉米生長(zhǎng)發(fā)育中對(duì)環(huán)境條件的要求，分析了公主嶺市玉米生長(zhǎng)過程中的溫度、水分和光照條件，得出了當(dāng)?shù)貧夂驐l件比較適宜玉米種植的結(jié)論，并探討了氣象災(zāi)害對(duì)玉米種植的危害，提出了玉米種植防災(zāi)減災(zāi)對(duì)策，以提升玉米產(chǎn)量和品質(zhì)。

關(guān)鍵詞 玉米種植；氣候條件；防災(zāi)減災(zāi)；公主嶺市

中圖分類號(hào)：S761 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2023）02–0031-03

玉米屬于一年生禾本科草本植物，俗稱苞谷，原產(chǎn)地在中美洲和南美洲，是世界上重要的糧食作物之一，在中國(guó)、美國(guó)、巴西及其他國(guó)家均有種植。同傳統(tǒng)糧食作物小麥、水稻等相比，玉米自身對(duì)外界環(huán)境的適應(yīng)能力較強(qiáng)，且耐旱性和耐寒性能突出，屬于高產(chǎn)糧食作物，也是畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的重要飼料來源。公主嶺市位于松遼平原腹地，東遼河中游右岸，與烏克蘭核心玉米帶、美國(guó)核心玉米帶并稱世界“三大黃金玉米帶”。相較于其他地區(qū)，公主嶺種植的玉米在單產(chǎn)、淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪含量上的優(yōu)勢(shì)明顯。公主嶺市的耕地面積在3 160 km2，糧食種植面積為2 726.66 km2，占所有耕地面積的86%，年平均糧食產(chǎn)量超過了30萬 t，而玉米產(chǎn)量則超過了糧食總產(chǎn)量的95%。近年來，吉林省公主嶺市專注黑土地保護(hù)，加強(qiáng)種業(yè)研發(fā)，做強(qiáng)玉米產(chǎn)業(yè)鏈條各環(huán)節(jié)，玉米產(chǎn)業(yè)成為當(dāng)?shù)氐摹包S金名片”。根據(jù)玉米生長(zhǎng)發(fā)育中對(duì)環(huán)境條件的要求，分析了公主嶺市玉米生長(zhǎng)發(fā)育中的溫度、水分和光照條件，以期為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民充分利用農(nóng)業(yè)氣候資源、科學(xué)種植玉米，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)玉米高產(chǎn)、豐產(chǎn)提供參考借鑒。

1 公主嶺市玉米種植的氣候條件

玉米是喜歡陽光的植物，在生長(zhǎng)發(fā)育中對(duì)光照條件有著較為嚴(yán)格的要求。在有充足的光照條件下，可有效增強(qiáng)玉米產(chǎn)量和品質(zhì)。玉米從播種到成熟并不是一蹴而就的，需要經(jīng)過不同的生長(zhǎng)發(fā)育階段。在不同生長(zhǎng)發(fā)育階段內(nèi)，玉米對(duì)光照、溫度和降水量等的要求不盡相同，玉米生長(zhǎng)發(fā)育中需了解適宜種植的氣候條件，確保玉米正常生長(zhǎng)發(fā)育，促進(jìn)玉米優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的形成。

1.1 溫度條件

玉米屬于喜溫性作物，對(duì)熱量條件有較高需求，且對(duì)外界溫度變化表現(xiàn)的極為敏感，全生長(zhǎng)發(fā)育期內(nèi)要求≥10 ℃的活動(dòng)積溫在1800～2800 ℃·d[1]。玉米不同生長(zhǎng)發(fā)育內(nèi)，對(duì)溫度條件的需求有很大差異。玉米播種到出苗期內(nèi)，種子發(fā)芽最低氣溫在7.5 ℃左右，而平均氣溫在25～35 ℃，在該溫度范圍內(nèi)，隨著氣溫的上升出苗速度會(huì)隨之加快，若是播種后的平均氣溫不足8 ℃，則會(huì)出現(xiàn)爛種現(xiàn)象。玉米苗期的平均氣溫在18.5～19.5 ℃時(shí)最為適宜，當(dāng)5 cm處的地溫在20～25 ℃時(shí)則是玉米根系適宜生長(zhǎng)溫度，一旦幼苗期出現(xiàn)不足2 ℃的低溫天氣則會(huì)對(duì)幼苗正常生長(zhǎng)產(chǎn)生影響，若是出現(xiàn)-1 ℃以下的低溫則會(huì)導(dǎo)致幼苗受到凍害，-2 ℃以下的低溫則會(huì)使幼苗死亡。在玉米拔節(jié)期內(nèi)，要求平均氣溫在18～25 ℃，而拔節(jié)期內(nèi)的平均氣溫在20 ℃左右最為適宜；進(jìn)入開花期內(nèi)，玉米對(duì)溫度條件提出了更高的要求，且對(duì)溫度反應(yīng)也最為敏感，該階段內(nèi)的適宜氣溫在32 ℃～35 ℃之間最為適宜；玉米花粒期內(nèi)適宜的平均氣溫在20～24 ℃，一旦平均氣溫不足16 ℃或超過25 ℃，會(huì)對(duì)淀粉酶的活性及合成養(yǎng)分產(chǎn)生抑制作用，減緩了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)移速率，因積累量少而導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)嚴(yán)重不足，會(huì)導(dǎo)致玉米成熟期延長(zhǎng)，使得千粒重產(chǎn)量下降，不利于玉米優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的形成。

公主嶺市多年平均氣溫在5.6 ℃左右，日平均氣溫≥10 ℃的初日基本在每年的5月中旬，終日則在10月下旬，無霜期在145 d左右，在農(nóng)作物生長(zhǎng)季（5—9月）≥10 ℃的活動(dòng)積溫在2 980.4 ℃·d左右，每年8月初到9月20日公主嶺市的日平均氣溫為23.5 ℃，晝夜溫差較為適宜，比較適宜玉米種植。

2.2 水分條件

玉米從播種到成熟期內(nèi)對(duì)水分的需求較多，且不同生長(zhǎng)發(fā)育階段對(duì)水分條件的需求也不盡相同。在播種期內(nèi)，要求土壤濕度是田間最大持水量的60%～70%，只有保證水分條件充足才能提升玉米苗的成活率；在幼苗期內(nèi)，玉米對(duì)水分的需求相對(duì)較少，該時(shí)期可適當(dāng)控制水分條件；在玉米幼苗到拔節(jié)期內(nèi)對(duì)水分的需求量開始上升，此時(shí)要求土壤濕度是田間最大持水量的60%左右即可，在確保玉米苗根系正常生長(zhǎng)的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)壯苗；玉米從拔節(jié)期到抽雄期內(nèi)對(duì)水分的需求量繼續(xù)上升，在抽雄期到灌漿期內(nèi)則是玉米需水的臨界期；在灌漿到成熟期內(nèi)，玉米對(duì)水分的需求量仍較多，從乳熟期往后所需的水分量開始逐漸下降，應(yīng)保證土壤濕度是田間最大持水量的60%最為適宜。由此不難看出，玉米全生育期內(nèi)對(duì)水分的需求呈現(xiàn)出“中間多、兩頭少”的特征，一旦因持續(xù)高溫干旱造成葉片卷曲且近期沒有明顯、有效降水天氣出現(xiàn)，需要農(nóng)民第一時(shí)間進(jìn)行人工灌溉，若是因雨水過多導(dǎo)致田間出現(xiàn)積水，應(yīng)選擇挖溝渠的方式將積水從田間及時(shí)排除，防止根系長(zhǎng)期淹沒在積水中影響呼吸作用的正常開展，進(jìn)而出現(xiàn)死株。

在地形和氣候條件的共同作用下，公主嶺市降水量的年際變化波動(dòng)幅度較大，多年平均降水量為780 mm，其中5—9月份降水量在550～600 mm之間。一年四季均有可能出現(xiàn)降水天氣，且降水季節(jié)分布不均，降水天氣主要在每年的6—9月最為集中，這段時(shí)間的降水量約是全年降水量的80%左右，尤以在每年的7—8月降水量最大。其中5月的平均降水量為32 mm，一定的降水量在確保玉米播種出苗對(duì)水分需求的同時(shí)，還能促進(jìn)蹲苗，有利于玉米根系的正常生長(zhǎng)發(fā)育，進(jìn)而形成壯苗；進(jìn)入到6月后，公主嶺市降水量逐漸增多，尤其是到了7月平均降水量達(dá)到150 mm左右，是一年內(nèi)降水高峰期，其次則是8月，降水量在120 mm左右。公主嶺市6—8月降水量較為充足，基本可以滿足玉米主要生長(zhǎng)發(fā)育期內(nèi)對(duì)水分條件的需求。9月后，公主嶺市降水量逐月下降，但基本可以滿足玉米成熟期后期對(duì)水分減少的需求。總的來說，公主嶺市年內(nèi)降水量分布形式基本同玉米生長(zhǎng)發(fā)育前、后期對(duì)水分需求少，中間需水較多的特征相符[2]。

1.3 光照條件

因玉米生長(zhǎng)期較短，屬于短日照作物，在全生長(zhǎng)發(fā)育期內(nèi)要求較強(qiáng)的日光照射。當(dāng)每天的日照時(shí)數(shù)在18 h的長(zhǎng)日照條件下仍可以正常開花結(jié)實(shí)。玉米屬于高光效的高產(chǎn)作物，為了實(shí)現(xiàn)玉米高產(chǎn)、豐收，生長(zhǎng)發(fā)育中需要產(chǎn)生較多的光合產(chǎn)物，即需要確保光合強(qiáng)度高、光合面積大及光合時(shí)間長(zhǎng)。在玉米出苗后期內(nèi)，若是每天的日照時(shí)數(shù)超過8 h，則會(huì)造成玉米生長(zhǎng)發(fā)育期時(shí)間提前；若是出苗后的日照時(shí)數(shù)不足8 h，則會(huì)縮短生育期時(shí)間。在玉米全生育期階段，受到弱光的照射，會(huì)降低光合生產(chǎn)率，玉米體內(nèi)的干物質(zhì)增長(zhǎng)速率也會(huì)隨之下降，對(duì)于壯苗和壯株的形成極為不利，反之亦然。另外，玉米自身具有較低的光補(bǔ)償點(diǎn)，使得玉米自身的耐陰性能不太突出，且在夏季光照較為強(qiáng)烈的情況下，也很難達(dá)到光飽和點(diǎn)。因此，在玉米3葉期要求去小保大，將弱苗去除，直接保留壯苗即可，留苗密度需均勻適宜，否則在陰天來臨時(shí)會(huì)導(dǎo)致“大葉”的大苗吸收光面積增加，光合作用增強(qiáng)，生長(zhǎng)速率要優(yōu)于小苗，直接導(dǎo)致“小苗”生長(zhǎng)發(fā)育速度減緩，進(jìn)而出現(xiàn)減產(chǎn)[3]。

公主嶺市屬于中溫帶半濕潤(rùn)地區(qū)大陸性季風(fēng)氣候，多年平均日照時(shí)數(shù)在2 556 h左右，且年內(nèi)日照時(shí)數(shù)變化較為明顯，以春季日照時(shí)數(shù)最多，其次是夏季，尤以6月的日照時(shí)數(shù)達(dá)到最高，秋季日照時(shí)數(shù)則比夏季偏低。公主嶺市日照百分率較高，約為50%，屬于日照高值區(qū)。由于光照條件較為充足，且年內(nèi)日照時(shí)數(shù)的分布形式基本可以滿足玉米不同生長(zhǎng)發(fā)育階段需求；每年5—9月農(nóng)作物生長(zhǎng)季內(nèi)的日照時(shí)數(shù)在1 159 h左右，而6月的日照時(shí)數(shù)較長(zhǎng)，對(duì)于幼苗的形成較為有利，后期較強(qiáng)的光照條件可促進(jìn)玉米后期灌漿成熟期營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和積累，可使千粒重增加，有利于提升玉米產(chǎn)量。

2 氣象災(zāi)害對(duì)玉米的危害

2.1 高溫干旱

公主嶺市夏季出現(xiàn)高溫天氣頻率較高，加之年內(nèi)降水時(shí)空分布不均，極易形成干旱。若是干旱出現(xiàn)在春季，此時(shí)恰好是玉米播種的關(guān)鍵期，干旱會(huì)延緩玉米播種時(shí)間，使得玉米成熟期推遲；若是玉米生長(zhǎng)過程中遇到持續(xù)性干旱，將會(huì)造成玉米植株矮小，葉片面積較小，玉米產(chǎn)量降低；夏季干旱往往伴隨著高溫天氣，極易影響玉米產(chǎn)量，尤其是抽穗期到吐絲期、受精到乳熟期內(nèi)，玉米生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)水分條件有較大需求，一旦此時(shí)出現(xiàn)干旱則極易發(fā)生蟲災(zāi)，從而降低玉米產(chǎn)量和品質(zhì)。

2.2 低溫冷凍

每年的4—5月，公主嶺市氣溫開始回升，出現(xiàn)寒潮、低溫冷害天氣的頻率較高，極易造成溫度驟降，加之此時(shí)是玉米播種出苗期，低溫冷凍災(zāi)害的出現(xiàn)很容易引起玉米爛種，嚴(yán)重時(shí)則會(huì)凍死幼苗。若是日平均氣溫不足12 ℃，會(huì)對(duì)玉米正常生長(zhǎng)產(chǎn)生影響，溫度越低且低溫天氣持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)玉米的危害就越嚴(yán)重。

2.3 大風(fēng)

公主嶺市大風(fēng)天氣出現(xiàn)頻率較高，且主要集中在春季和冬季。由于春季是玉米播種到出苗期，大風(fēng)天氣的出現(xiàn)會(huì)損壞地膜，使得地膜增溫保墑的效果大幅度下降；在玉米出土后，一旦遇到大風(fēng)天氣，輕則會(huì)造成玉米葉片葉緣干枯，重則會(huì)造成玉米苗大面積死亡，導(dǎo)致農(nóng)民遭受嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

2.4 霜凍

若是土壤表面或者植物株冠的氣溫下降至0 ℃以下，使得作物遭受凍害的現(xiàn)象稱為霜凍災(zāi)害[4]。公主嶺市初霜凍大都在10月中旬，此時(shí)是春玉米大面積收獲期，初霜凍對(duì)玉米的危害相對(duì)較小。若是終霜凍出現(xiàn)時(shí)間較晚，會(huì)危害剛出苗的幼苗，甚至?xí)⒂酌鐑鏊?，造成玉米生長(zhǎng)期推遲。

3 玉米種植的氣象防災(zāi)減災(zāi)對(duì)策

3.1 提升氣象災(zāi)害觀測(cè)水平

對(duì)于公主嶺市氣象部門來說，應(yīng)采取多種辦法不斷提高氣象災(zāi)害觀測(cè)水平，以實(shí)現(xiàn)玉米高產(chǎn)豐產(chǎn)的目的。在氣象災(zāi)害還沒有出現(xiàn)前，優(yōu)先選用定性觀測(cè)方式，并在此基礎(chǔ)上開展定量預(yù)測(cè)，以提高氣象部門對(duì)災(zāi)害性天氣的預(yù)測(cè)水平。由于氣象災(zāi)害具有突發(fā)性特點(diǎn)，在預(yù)測(cè)的同時(shí)，還要重復(fù)多次檢驗(yàn)最終的預(yù)測(cè)結(jié)果。一旦出現(xiàn)氣象災(zāi)害，應(yīng)多次對(duì)比分析實(shí)際數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性，分析預(yù)測(cè)中相關(guān)數(shù)據(jù)可能存在的問題，并不斷改進(jìn)，始終保證預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性水平[5]。與此同時(shí)，氣象預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與否同氣象人員自身的綜合素質(zhì)也有很大的關(guān)系，氣象人員的綜合素質(zhì)越強(qiáng)，預(yù)測(cè)的氣象災(zāi)害準(zhǔn)確性就越高。在日常招聘中，氣象管理部門應(yīng)考慮個(gè)人綜合能力，確保氣象災(zāi)害預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性水平。

3.2 構(gòu)建完善的氣象災(zāi)害防御機(jī)制

因玉米在種植過程中受天氣和氣候條件的影響較大，公主嶺市氣象部門應(yīng)盡快構(gòu)建起較為完善的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害防御系統(tǒng)。在氣象災(zāi)害出現(xiàn)前，氣象人員可充分利用氣象衛(wèi)星、多普勒天氣雷達(dá)等氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備，做好氣象預(yù)警工作，同時(shí)充分利用傳統(tǒng)媒體與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，第一時(shí)間向農(nóng)民提供災(zāi)害性天氣出現(xiàn)時(shí)間、地點(diǎn)、危害程度等方面的信息，農(nóng)民則根據(jù)氣象災(zāi)害發(fā)生發(fā)展規(guī)律，積極采取有針對(duì)性的防御辦法。

除此之外，當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)部門應(yīng)不斷完善農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，針對(duì)年限已久或落后的農(nóng)業(yè)設(shè)施做好升級(jí)改造，有條件區(qū)域可布設(shè)水庫設(shè)施，以確保干旱災(zāi)害出現(xiàn)時(shí)，水庫可以蓄積足夠的水源，以緩解干旱災(zāi)害對(duì)玉米種植的危害；在洪澇災(zāi)害出現(xiàn)時(shí)，水庫還能收集多余的水源，防止洪澇災(zāi)害大面積蔓延，確保產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)玉米[6]。

3.3 做好提前預(yù)警

在氣象災(zāi)害出現(xiàn)時(shí)，提前做好災(zāi)害預(yù)警可有效降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)損失。在玉米種植過程中，公主嶺市氣象部門需不斷完善現(xiàn)有的預(yù)警系統(tǒng)，并借助現(xiàn)代化的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，第一時(shí)間將未來可能出現(xiàn)的氣象災(zāi)害及時(shí)傳遞至每位農(nóng)民手中，確保農(nóng)民有充足的時(shí)間開展防災(zāi)救災(zāi)措施。當(dāng)?shù)貧庀蟛块T可與農(nóng)業(yè)部門加強(qiáng)溝通協(xié)作，共同制訂氣象災(zāi)害防御措施，通過新媒體及時(shí)傳遞這些預(yù)防信息，或者是農(nóng)閑時(shí)組織農(nóng)民學(xué)習(xí)，確保每位農(nóng)民對(duì)各種氣象災(zāi)害發(fā)生發(fā)展規(guī)律、危害程度都有一定的認(rèn)識(shí)，準(zhǔn)確應(yīng)對(duì)氣象災(zāi)害，將氣象災(zāi)害對(duì)玉米種植的危害降至最低[7]。

3.4 提升玉米種植的防災(zāi)減災(zāi)能力

在種植玉米時(shí)，種子質(zhì)量直接關(guān)系玉米產(chǎn)量和品質(zhì)。在種植工作開始前，相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)公主嶺市土地和氣候變化情況選擇合適的玉米品種。首先，優(yōu)先選用抗倒伏能力強(qiáng)的玉米品種，這種類型的玉米植株高度和穗位較矮，同時(shí)還有較為發(fā)達(dá)的根系，莖稈粗壯。其次，氣象部門應(yīng)派遣農(nóng)技人員深入種植區(qū)內(nèi)做好調(diào)研工作，如種植區(qū)內(nèi)各個(gè)氣象要素發(fā)生發(fā)展規(guī)律、氣象災(zāi)害種類等。最后，需根據(jù)最終調(diào)研數(shù)據(jù)開展針對(duì)性的農(nóng)業(yè)指導(dǎo)工作，如土地平整周期、施肥量、灌溉方式等。

4 結(jié)論

玉米種植過程中需要有適宜的溫度和水分、充足的光照條件，這樣才能確保優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)玉米的形成。因玉米生長(zhǎng)發(fā)育中受氣候的影響較大，尤其是在全球氣候變暖的大背景下，各種極端災(zāi)害性天氣的出現(xiàn)關(guān)系糧食安全的同時(shí)，還會(huì)造成玉米大面積絕收，對(duì)農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入的危害極大。公主嶺市氣象部門應(yīng)不斷提升氣象災(zāi)害觀測(cè)水平、構(gòu)建完善的氣象災(zāi)害防御機(jī)制、做好提前預(yù)警等，將災(zāi)害性天氣對(duì)玉米種植的危害降至最低。

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責(zé)任編輯：黃艷飛

Climatic Conditions of Maize Planting and Countermeasures for Disaster Prevention and Reduction in Gongzhuling City

Meng Zhao et al（Gongzhuling Meteoro-

logical Bureau， Changchun， Jilin 136100）

Abstract As an important food， feed and cash crop， corn plays an important role in the national economy and agricultural production. According to the requirements for environmental conditions in the growth and development of maize， this paper analyzed the temperature， water and light conditions during the growth of maize in Gongzhuling City， and drawn the conclusion that the local climate conditions are more suitable for maize planting， Then discussed the harm of meteorological disasters to maize planting， proposed some countermeasures for disaster prevention and reduction in maize planting to improve the yield and quality of maize.

Key words Maize planting; Climatic conditions; Disaster prevention and mitigation; Gongzhuling City

作者簡(jiǎn)介 孟釗（1995—），男，吉林長(zhǎng)春人，助理工程師，主要從事預(yù)報(bào)測(cè)報(bào)工作。

收稿日期 2022-12-10