蒋名淑,钱钰林,吴正贵
(1.江苏省苏州市气象局,江苏 苏州 215131;2.苏州市农业委员会,江苏 苏州 215000)
苏州市2010年小麦高产浅析
蒋名淑1,钱钰林1,吴正贵2
(1.江苏省苏州市气象局,江苏 苏州 215131;2.苏州市农业委员会,江苏 苏州 215000)
对苏州市2010年小麦单产达到4 750.5 kg·hm-2的历史次高年的原因进行分析,天气原因是小麦生长中后期的气象条件较为有利,弥补了前期因气象条件不利造成的苗势弱,长势差的状态,使苗情向高产方向转变;农技原因是扩大栽培抗逆性强的扬麦16和扬麦14等品种,实施加强田间管理,控个体促群体等农技措施,在前期长势很差的情况下,取得了高产。
小麦;高产;主要原因;苏州
苏州市属于长江中下游冬麦区,气候对冬小麦的生产造成年际间波动很大,如2006年与2005年小麦产量就相差约9%。在小麦全生育期中,不同生育阶段都有可能出现不利的气象条件。主要的有:播种到出苗期经常发生涝渍害影响正常播种和苗期生长;小麦越冬期不明显,生长不停止,尤其暖冬年份常造成冬季生长过量,形成个体弱,群体差;返青拔节期常遇倒春寒天气,形成冻害;抽穗扬花期经常发生连阴雨形成渍害并引起赤霉病暴发;灌浆成熟期阴雨或高温引起早衰。所以,正常年份江苏苏南冬小麦区的单产明显低于苏中和苏北,田间管理的难度也要大于苏中和苏北。2009年小麦播种出苗期间苏州市降水偏多,日照奇缺,气温异常偏低,气象条件较差,形成了出苗迟,分蘖少,越冬期调查密度为321.78茎·m-2,比常年明显偏少,绝大部分没有达到壮苗越冬的要求;冬季整体偏暖,但冷暖变幅大,共出现3次寒潮天气过程,平均气温5.9℃,最低气温达 -6.8℃,负积温 -5.4℃·d;入春后雨水偏多,温度时高时低。但通过强化田间管理,科学运筹肥料等管理措施,充分利用有利的气象条件,趋利避害,实现了苗情的逆转,取得了高产,是充分利用气候资源,通过栽培措施减轻不利环境条件影响,取得高产的实例。为此,对期间的气象条件优劣和主要管理措施作一总结。
气象资料来源于苏州各市 (区)气象局大观测场观测的气象记录月报表。农业气象指标按农业气象统计学的方法进行统计,为了方便计算,小麦各生育期时段播种出苗期:10月下旬至翌年2月中旬,拔节孕穗期:2月下旬至3月下旬,抽穗扬花期:4月上旬至4月下旬,灌浆成熟期:5月上旬至5月下旬。以常年平均值作为统计标准,不同年际间气象资料 (表1)的统计时段相同。
小麦生产的有关资料 (表2、表3)来源于国家农业气象基本站昆山市气象局。
表1 苏州市2009-2010年度及常年小麦不同生育期的气象要素
表2 昆山2008-2010年度和常年小麦的基本苗情
表3 苏州市2008-2010年度和常年小麦的产量构成因素
苏州市2010年小麦平均产量达到4 750.5 kg·hm-2,比 2009 年 增 15 kg·hm-2,是 仅 次 于2008年历史最高产量1 483 kg·hm-2的第 2高产年。张家港现代农业园区、常熟支塘、太仓双凤和昆山千灯4个小麦高产增效667 hm2示范片,平均产量分别为7 350,7 275,7 200和7 875 kg·hm-2;其中,昆山千灯3个面积在45 hm2以上有代表性片 区 产 量 分 别 达 7 968,8 194.5和7 996.5 kg·hm-2,平均达8 053.5 kg·hm-2,创苏州市大面积小麦生产的高产纪录。
小麦在产量结构上表现为增穗、减粒、减重。平 均 穗 数 为 408万·hm-2,比 2009年 增4.5万·hm-2;每穗粒数33.5粒,比2009年减0.4粒;千粒重40.0 g,比2009年减0.4 g。
研究表明,对产量影响最大的是灌浆成熟期的气象条件,其次为苗期、孕穗到抽穗扬花期、越冬期和返青拔节期的气象条件。苏州市2009-2010年度小麦全生育期内 (2009年10月下旬至2010年5月下旬)热量条件充足,降水、雨日偏多,日照正常略偏少。农业气象要素统计值为:≥0℃的活动积温全市平均2 364.6℃·d,比常年同期偏多106.5℃·d,其中,昆山最多达2 426.8℃·d,比该站常年同期偏多190.9℃·d;总降水量全市平均为624.1 mm,比常年同期偏多约33%,其中,张家港最少为590.1 mm,比该站常年同期偏多约33%,常熟最多为663.8 mm,比该站常年同期偏多约47%;总雨日全市平均81 d,比常年同期偏多2 d,其中,昆山最少为79 d,比该站常年同期偏少2 d,吴江最多,与该站常年同期持平;总日照时数全市平均为947.6 h,比常年同期偏少约12%,其中苏州市区最少为921.8 h,比该站常年同期偏少约9%,常熟最多为999.3 h,比该站常年同期偏少约7%。全市的光温水3因子匹配尚可,农业气象条件利弊参半。秋播阶段降水多,播后遇阴雨天气,部分田块未能一播全苗;冬季整体偏暖但冷暖变幅大,其中1月12-5日出现冰冻天气,14日极端最低气温达-6.8℃;入春后雨水偏多,温度时高时低,小麦春长春发一般,3月9日出现了明显的降温降雪天气,10日早晨最低气温达-2.9℃,4月上旬冷空气活动频繁,气温偏低,日照偏少,4月14日甚至出现了冰粒或雨夹雪天气,小麦生育进程明显推迟,抽穗期比常年推迟1周左右。但产量形成关键期气象条件较为有利,尤其是灌浆成熟期的前期和后期气象条件优越,导致千粒重比预期要高得多。
2.2.1 播种出苗期共有4段有利的气象条件,小麦入冬后生长较快
小麦播种出苗期 (2009年10月下旬至2010年2月中旬)≥0℃的活动积温苏州全市平均为975.4℃·d,比常年同期偏多69.9℃·d;其中,张家港最少为908.2℃·d,比该站常年同期偏多42.8℃·d;昆山最多达1 015.7℃·d,比该站常年同期偏多117.5℃·d。负积温为 -5.4℃·d,比常年同期 -11.2℃·d偏少5.8℃·d。降水量全市平均为288.9 mm,比常年同期偏多约61%。雨日全市平均38 d,比常年同期偏多1 d。日照时数全市平均为502.4 h,比常年同期偏少约13%。可见,苗期的热量条件充足。
尽管苗期遇到连阴雨和低温冰冻等灾害性天气,如11月7-20日14 d中有13 d阴天,总日照仅5.7 h,降水量达109.1 mm,使出苗受到较大影响;12月8-15日,降水量达60.3 mm,雨日7 d,日照仅5.1 h,对小麦根系生长极为不利;1月12-15日出现冰冻天气,14日极端最低气温达-6.8℃,小麦叶片不同程度受冻;但间断地亦出现4段天气条件比较有利的时段。如2009年11月21日至12月7日,≥0℃的活动积温全市平均为142.2℃·d,比常年同期偏多0.6℃·d,其中,张家港最少为132.0℃·d,比该站常年同期偏少4.1℃·d,昆山最多达147.9℃·d,比该站常年同期偏多7.1℃·d;降水量全市平均仅2.9 mm,比常年同期偏少85%;雨日全市平均3 d,比常年同期少1 d;日照时数全市平均为89.7 h,比常年同期偏多3%;期间多晴好天气,雨量异常偏少,但由于11月7-20日连续阴雨,因此土壤水分适宜,日照充足,对小麦生长有利。
昆山市农林局11月30日苗情调查,平均苗数为 221.55万·hm-2, 比 2009年 同 期 增36.6万·hm-2。2009年12月16日至2010年1月9日,≥0℃的活动积温全市平均为83.2℃·d,比常年同期偏少34.2℃·d,其中,张家港最少为68.7℃·d,比该站常年同期偏少39.7℃·d,苏州市区最多为94.7℃·d,比该站常年同期偏少28.3℃·d;降水量全市平均仅0.5 mm,比常年同期偏少98%;雨日全市平均1 d,比常年同期少7 d;日照时数全市平均为139.4 h,比常年同期偏多27%;期间北方冷空气活动频繁,但总体势力偏弱,热量条件略显不足,基本无降水,但土壤水分适宜,日照充足;虽然小麦正处于越冬期,但越冬现象不明显,且天气条件有利于小麦冬季生长,提高了苗情素质。2010年1月16-31日,≥0℃的活动积温全市平均为103.5℃·d,比常年同期偏多50.6℃·d,其中,张家港最少为92.9℃·d,比该站常年同期偏多45.2℃·d,昆山最多为110.6℃·d,比该站常年同期偏多58.1℃·d;降水量全市平均22.6 mm,比常年同期偏少10%,其中张家港最少仅16.6 mm,比该站常年同期偏少30%;雨日全市平均5 d,比常年同期少1 d;日照时数全市平均为53.8 h,比常年同期偏少18%;期间气温回升迅猛,热量条件充足,降水偏少,土壤水分适宜,小麦冬季生长较快;平均每日的日照时数均在8 h以内,小麦的小穗分化时间相应延长,有利于小穗数增加[1],从而确保了小麦最终高产所需的穗数。2010年2月1-24日,≥0℃的活动积温全市平均为69.0℃·d,比常年同期偏多24.7℃·d,其中,张家港最少为64.6℃·d,比该站常年同期偏多23.7℃·d,昆山最多为72.6℃·d,比该站常年同期偏多28.8℃·d;日照时数全市平均为65.2 h,比常年同期偏多90%,其中吴江最少为55.6 h,比该站常年同期偏多64%,昆山最多为71.2 h,比该站常年同期偏多99%;期间天气晴好,无降水,热量、日照十分充足,土壤水分适宜,小麦生长明显加快,苗情明显好转。1月16日起日平均气温稳定在3℃以上,小麦开始返青,至2月上旬出现明显的返青发棵;小麦返青开始时间早,返青持续时间长,从而确保了春季较高的分蘖成穗率[2]。据昆山物候观测,乳熟期有效穗数为439.5万·hm-2,比 2009年增1.5万·hm-2。
2.2.2 拔节孕穗期仅有1段有利的气象条件,但持续时间长,小麦春发明显
小麦拔节孕穗期 (2月下旬至3月下旬)≥0℃的活动积温苏州全市平均为365.4℃·d,比常年同期偏多58.3℃·d,其中,张家港最少为345.3℃·d,比该站常年同期偏多49.8℃·d,吴江最多为380.0℃·d,比该站常年同期偏多64.9℃·d;降水量全市平均172.2 mm,比常年同期偏多55%,其中张家港最少为130.0 mm,比该站常年同期偏多28%,苏州市区最多达200.8 mm,比该站常年同期偏多74%;雨日全市平均18 d,与常年同期偏多1 d;日照时数全市平均为154.0 h,比常年同期偏少8%;可见,拔节孕穗期降水虽然偏多,但日照正常,热量条件充足。
拔节孕穗期在2月25日至3月9日遇持续阴雨 (雪)天气,其中3月上旬平均气温为近20年同期最低值,降水量之多创历史同期之最,日照仅18.3 h,3月3日苏州市区出现历史上最早的暴雨,使得部分田块出现积水,造成渍害。3月9日最高气温和平均气温为近40年同期最低值,3月10日早晨最低气温达-2.9℃,部分早播小麦局部发生冻害,拔节期推迟。但3月11日起,气温迅速回升,天气转晴好,弥补了前一阶段的不足,主要有利的时段集中在3月11日至4月7日。该时段≥0℃的活动积温全市平均为309.1℃·d,比常年同期偏 多 36.1℃·d,其 中, 张 家 港 最 少 为298.8℃·d,比该站常年同期偏多32.8℃·d,吴江最多为319.4℃·d,比该站常年同期偏多40.7℃·d;降水量全市平均65.2 mm,比常年同期偏少27%,其中吴江最少58.3 mm,比该站常年同期偏少43%,常熟最多为71.0 mm,比该站常年同期偏少16%;雨日全市平均8 d,比常年同期少4 d;日照时数全市平均为141.5 h,比常年同期偏多19%,其中太仓最少为134.8 h,比该站常年同期偏多17%,昆山最多为144.5 h,比该站常年同期偏多14%;多晴好天气,降水偏少,气温回升明显,尤其是3月17-21日气温迅速上升,19日后的最高气温基本都在25℃以上,日较差高达17.7~19.9℃;热量和日照充足,土壤水分适宜,小麦生长明显加快。昆山市农林局3月30日苗情调查,小麦平均苗数552.15万·hm-2,比2009年同期增65.85万·hm-2。据研究,产量和有效穗数随着拔节期总苗数的增加而增加[2],因此,该阶段有利的气象条件形成的拔节期苗数增加,为高产和增穗打下了基础。
2.2.3 抽穗扬花期气温略低、降水略多满足高产所需的条件
小麦抽穗扬花期 (4月上旬至4月下旬)≥0℃的活动积温苏州全市平均为380.6℃·d,比常年同期偏少52.9℃·d,其中,张家港最少为364.8℃·d,比该站常年同期偏少61.5℃·d,苏州市区最多为392.8℃·d,比该站常年同期偏少51.5℃·d;降水量全市平均99.3 mm,比常年同期偏多25%,其中苏州市区最少为82.1 mm,比该站常年同期偏多8%,常熟最多达127.5 mm,比该站常年同期偏多72%;雨日全市平均14 d,比常年同期偏多2 d;日照时数全市平均为129.0 h,比常年同期偏少20%。抽穗扬花期的气象条件,满足了高产所需的气温略低、降水略多的要求。尤其是4月中旬,平均气温仅11.7℃,比常年同期偏低2.8℃;降水量多达55.9 mm,约是常年同期的2.3倍。此时正值小麦孕穗期,气温偏低,相对延长了器官的发育时间,有利于大穗的形成;降水偏多,说明水分供应充足,这十分有利于籽粒的建成,保证了小麦高产所需的最终的每穗粒数[2]。据昆山物候观测,小麦4月17日抽穗,比常年迟8 d;4月27日开花,比常年迟10 d;成熟期的每穗粒数多达30.4粒,比2009年增0.3粒。另外,4月下旬到5月上旬,全市小麦处于抽穗扬花盛期,多晴好天气,有利于赤霉病的防治,全市赤霉病发生偏轻。
2.2.4 灌浆成熟期的前期和后期天气条件优越,千粒重比预期高
小麦灌浆成熟期 (5月上旬至5月下旬)≥0℃的活动积温苏州全市平均为643.3℃·d,比常年同期偏多31.2℃·d,其中,张家港最少为636.0℃·d,比该站常年同期偏多28.2℃·d,昆山最多为650.3℃·d,比该站常年同期偏多43.5℃·d;降水量全市平均63.7 mm,比常年同期偏少34%,其中常熟最少为45.3 mm,比该站常年同期偏少53%,吴江最多为82.0 mm,比该站常年同期偏少20%;雨日全市平均11 d,比常年同期偏少2 d;日照时数全市平均为162.2 h,比常年同期偏少18%。灌浆期的热量条件充足、水分供应还算充分。气象条件对小麦灌浆的影响表现在灌浆时间和灌浆速度2个方面[2]。小麦5月上旬开始灌浆、5月下旬成熟,灌浆时间较长,有利于籽粒增重。灌浆期间,气温正常,虽然降水偏少,但土壤湿度适宜,无障碍性高温,灌浆速度得以保证。尤其灌浆成熟期的前期和后期天气条件优越,因此,千粒重达到了高产所需。
比较有利气象条件的时段有2段。4月23日至5月12日,≥0℃的活动积温全市平均为367.3℃·d,比常年同期偏多10.1℃·d,其中,张家港最少为360.0℃·d,比该站常年同期偏多6.5℃·d,苏州市区最多为374.6℃·d,比该站常年同期偏多10.5℃·d;降水量全市平均19.5 mm,比常年同期偏少67%,其中苏州市区和张家港最少,均为17.6 mm,分别比本站常年同期偏少70%和72%,昆山最多为23.0 mm,比该站常年同期偏少60%;雨日全市平均4 d,比常年同期少4 d;日照时数全市平均为155.5 h,比常年同期偏多35%,其中苏州市区最少为149.5 h,吴江最多为162.2 h,均比本站常年同期偏多39%;期间多晴好天气,热量和日照充足,土壤水分适宜,气温平均日较差大,全市平均达9.1℃,十分有利于小麦开花和灌浆结实。5月19-31日,≥0℃的活动积温全市平均为281.0℃·d,比常年同期偏多5.0℃·d;降水量全市平均33.1 mm,比常年同期偏少15%,其中常熟最少仅18.2 mm,比该站常年同期偏少54%,吴江最多为51.0 mm,比该站常年同期偏多29%;雨日全市平均5 d,比常年同期持平;日照时数全市平均为72.8 h,比常年同期偏多4%,其中苏州市区最少为66.3 h,比常年同期偏少5%,张家港最多为76.1 h,比该站常年同期偏少2%;期间以过程性降水为主,平均气温在21.4~21.8℃之间,气温适宜并稍偏低,则灌浆持续时间长,有利于提高千粒重[2],气温日较差较大,平均为7.0~8.8℃,日照充足,对小麦生长后期的灌浆结实和提高千粒重亦十分有利。据昆山物候观测,小麦成熟期千粒重达43.62 g,比预期的高得多。
通过以上分析可见,2009-2010年度小麦生长期间,虽然出现了阶段性的不利的气象条件,但在有效穗数、每穗粒数和千粒重形成的关键时期,天气条件比较有利,尤其是灌浆成熟期的前期和后期天气条件优越,最终小麦平均千粒重比预期的高得多。而研究表明,对产量影响最大的是粒重,其次为穗数以及粒数[3],因此,2009-2010年度获得历史第2高产的好成绩。
2.3.1 扩大种植高产抗逆良种,打下丰收基础
近年来在各地示范种植的扬麦16号和扬麦14号,表现为产量高、抗性好,深受广大农户欢迎。各地加大了推广宣传和供种力度,有效地促进了优质高产良种的推广应用。据统计,扬麦16和扬麦14等优质中筋品种,2009-2010年度苏州市实际种值面积达6万hm2,约占总面积的90%,为小麦丰收打下了基础。
2.3.2 加大技术指导力度,促进平衡生长
受持续低温连阴雨影响,小麦的秋种进度被拉长。苏州市农林部门组织成立了3个抗灾工作小组深入到乡镇了解灾情,研究对策,突击“四抢”。一是抢“排”,组织人力物力,利用一切条件,突击疏通开挖沟系,及时排除田间积水;二是抢“收”,积极调配好机械,利用晴好天气,突击对秋熟作物的收获,及时腾茬;三是抢“种”,及时组织好人力、机具,一待田间墒情适宜,就突击抓好小麦播种工作,确保不误农时;四是抢“管”,针对田间苗情、草情,突击抓好补肥和除草,确保壮苗越冬。
针对4月下旬小麦苗情素质不高、发育进程明显推迟、病虫威胁不断加重,小麦表现出明灾不重、暗伤不轻的特点,苏州市农林部门加大了技术指导力度,广大农户加大了投入、加强了田间管理,确保了赤霉病的防治效果和苗情进一步转好。
2.3.3 增加肥料投入,优化肥料结构
2009-2010年度苏州市小麦667 m2施肥量,折纯 N 15.16 kg,P2O53.89 kg,K2O 4.07 kg,比2009年分别增加0.13 kg、0.29 kg和0.37 kg。肥料投入充足,为促进小麦苗情转化升级、夺取高产奠定了良好的物质基础。
2.3.4 开展高产竞赛,加大示范力度
各市 (区)加大了小麦示范区创建力度,在张家港现代农业园区、常熟支塘、太仓双凤和昆山千灯,建设了4个小麦高产增效创建万亩示范片,合计种植面积654 885 hm2。5月26-27日,苏州市农业委员会组织相关人员,对各示范片进行产量核查, 平 均 产 量 昆 山 7 875 kg·hm-2、张 家 港7 350 kg·hm-2、 常 熟 7 275 kg·hm-2、 太 仓7 200 kg·hm-2,各示范片都较各市 (县) 增产50%左右。
6月3日,受江苏省农业委员会粮棉油高产增效创建领导小组办公室委托,省作物栽培站组织有关专家对昆山小麦高产增效创建万亩示范片进行了实际测产。3个代表性片区 (面积均在45 hm2以上)产量分别达到了7 968.0,8 194.5和7 996.5 kg·hm-2,平均达8 053.5 kg·hm-2,创造了苏州市大面积小麦生产的高产纪录。
由以上分析可见,苏州市2009-2010年度小麦获得历史第2高产的气象原因是:播种后至冬前的有利天气,弥补了播种期连阴雨所带来的不利影响,保证了充足的基本苗数;小麦入冬后生长较快,返青开始时间早,返青持续时间长,从而确保了春季较高的分蘖成穗率;拔节孕穗期,3月11日至4月7日期间,多晴好天气,气温回升明显,弥补了2月25日至3月9日持续阴雨 (雪)天气的不足,小麦生育进程有所加快,春发明显,拔节期苗数增加,为高产和增穗打下了基础;抽穗扬花期满足了高产所需的气温略低、降水略多的要求,虽然生育进程有所减缓,但有利于大穗的形成和每穗粒数的增加;4月下旬至5月上旬多晴好天气,有利于赤霉病的防治;灌浆成熟期的前期和后期天气条件优越,尤其是后期5月19-31日期间,以过程性降水为主,气温适宜并稍偏低,且气温日较差大,弥补了灌浆中期5月13-18日连阴雨天气的不足,十分有利于后期灌浆结实和提高千粒重,因此千粒重比预期的高得多。
农技措施有:扩大种植扬麦16和扬麦14等高产抗逆良种;加大技术指导力度;增加肥料投入;开展高产竞赛等。
有利的气象条件和综合管理措施,改变了环境条件对冬小麦生产的影响,提高了产量,说明前期生长差的苗情是可以转变的。如果中后期气象条件较差,能否改变生产管理措施,而取得高产,有待进一步探索。近年来小麦播种期偏迟比例高、种植方式多、乱、杂,加上稻草秸秆还田量和还田面积逐年增加,导致苗情复杂、平衡性较差。需要加大技术研究力度,通过播种方式和栽培模式的调整,进一步明确提高小麦播种出苗质量,为高产奠定基础;同时,要进一步明确按播种方式配套的栽培技术,协调小麦“轻简、高产、高效”矛盾,实现小麦稳产高产。
[1] 北京农业大学农业气象专业.农业气象学 [M].北京:科学出版社,1982:162-173.
[2] 朱傅祥,吴建中,商兆堂,等.扬麦14号群体动态对产量结构的影响分析 [J].大麦与谷类科学,2007(3):14-18.
[3] 商兆堂,杨力,王肖成,等.啤麦苗情与产量和气象条件的关系及其生产对策 [J].大麦科学,1998(2):10-11.
S 512.1
A
0528-9017(2011)03-0579-05
文献著录格式:蒋名淑,钱钰林,吴正贵.苏州市2010年小麦高产浅析 [J].浙江农业科学,2011(3):579-584.
2011-01-12
蒋名淑 (1970-),女,四川大竹人,高级工程师,本科,从事气象服务工作。E-mail:annywen168@163.com。
(责任编辑:张才德)