六盘水市倒春寒发生特征及其对小麦产量的影响

吴 丹，张 锦，龙向阳，王 丽，古书鸿

(1.贵州省水城县气象局，贵州 水城 553002;2.贵州省铜仁市气象局，贵州 铜仁 554300)

六盘水市倒春寒发生特征及其对小麦产量的影响

吴 丹1，张 锦1，龙向阳2，王 丽2，古书鸿1

(1.贵州省水城县气象局，贵州 水城 553002;2.贵州省铜仁市气象局，贵州 铜仁 554300)

利用1961—2011年六盘水市3个气象观测站的日平均气温以及1970—2011年的小麦产量资料，分析了六盘水市倒春寒天气发生的特征及其对小麦产量的影响。结果表明，六盘水市倒春寒发生频繁且严重，中级以上等级的年份超过7成，其中，重级以上等级接近4成;发生时段主要集中在3月下旬，其次为4月上旬。

倒春寒;小麦产量;六盘水市

1 引言

倒春寒是六盘水市主要农业气象灾害之一，对水稻育秧和玉米、马铃薯播种、出苗及苗期生长造成影响的同时，还能影响小麦、油菜的正常开花授粉，进而导致减产。2011年春季，六盘水市遭受了特重级倒春寒天气，全市平均倒春寒总日数达12d，最多倒春寒日数有10 d，3月下旬和4月上旬的旬平均气温仅为5.8℃和10.7℃，分别较历史同期偏低5.8℃和2.5℃。严重的倒春寒灾害和持续低温阴雨天气，给农业生产造成了巨大影响，导致作物发育期显著推迟，产量也受到严重影响。小麦是六盘水市主要粮食作物之一，历年的种植面积占夏粮面积的50%。由于六盘水市倒春寒发生期间，正值小麦抽穗开花的关键时期，倒春寒的发生往往对小麦产量形成造成严重影响［1，2］。

本文根据1961—2011年六盘水市3个气象观测站的3—4月的逐日平均气温以及1970—2011年的小麦产量资料进行了统计分析，研究了六盘水市倒春寒天气发生特征及其对小麦产量的影响，为开展粮食产量预报和加强倒春寒灾害影响评估奠定基础。

2 资料与方法

气象资料采用六盘水市3个气象观测站(六枝、水城、盘县)1961—2011年的逐日平均气温，小麦产量数据来源于六盘水市统计局。

以线性拟合法确定小麦趋势产量［3］，并进一步计算出气象产量;以气象产量除以趋势产量，得到相对气象产量。以5%作为丰欠年划分标准，同时将历年小麦产量与上年相比，计算出增减幅度，减产幅度超过5%的也计为欠收年。

年度倒春寒指数采用李玉柱等［4］的标准，其中，年度倒春寒指数＞157为特重级，115～157为重级，63～114为中级，33～62为轻级，＜33则无倒春寒发生。

以上年10月中旬为起始时间，以5℃为下限温度，计算历年小麦生育期活动积温距平，以反映小麦生长发育进程。负积温是反映低温对作物持续影响的重要指标，按照倒春寒10℃界限指标，计算3—4月各旬10℃以下负积温，以反映各旬倒春寒对作物的影响程度。

3 结果与分析

3.1 六盘水市历年倒春寒变化趋势

在1961—2011年期间，各倒春寒等级出现年数及比例见表1，由表1可以看出倒春寒等级达到特重级、重级、中级、轻级和无的年份分别为：13a、7a、17a、5a、9a。从中可以看出，超过 8 成的年份有倒春寒天气发生，其中，重级以上等级接近4成，表明六盘水市倒春寒天气发生频繁且等级较高。

表1 六盘水市1961—2011年倒春寒各等级发生年数及频率

从年际变化来看，六盘水市倒春寒发生强度年际差异较大(图1)，其中，1960年代至1990年代，呈缓慢波动上升趋势，各年代重级以上等级的年份普遍为3～5 a，其中1960年代末至1970年代初和1990年代中前期为倒春寒天气高发期，几乎隔1 a就有1 a达到重级以上等级。1998—2010年为倒春寒天气低发期，强度等级普遍在中级及以下，但2001年以后，又逐步呈现出增加趋势。

图1 六盘水市1961—2011年倒春寒发生强度指数变化趋势

六盘水市3个观测站年际变化呈现出相同的趋势，但强度等级存在差异，其中1971—2000年30 a平均倒春寒强度等级指数分别为147.4(水城)、99.3(六枝)、72.4(盘县)。由此看出，水城县多年平均达到了重级等级，六枝和盘县为中级。

统计六盘水市1961—2011年各旬倒春寒发生日数可知(表略)，3月下旬至4月下旬各旬累计发生倒春寒日数分别为：193 d、92 d、41 d 和 13 d，其中1981—2010年平均各旬发生日数为4.0 d、1.9 d、0.9 d和0.3 d。其中1961—2011年3月下旬倒春寒的历史变化趋势与年度倒春指数变化趋势具有良好的线性关系(y=18.172x+31.862，R2=0.6807。其中，y表示年度倒春寒指数，x表示3月下旬的倒春寒天数)，3月下旬是倒春寒发生的主要时段，且在很大程度上决定了年度倒春寒的强度。由于3月下旬是六盘水市小麦抽穗开花的主要时期之一，如遇上倒春寒天气，将导致小麦开花授粉受阻，影响其产量的形成。

3.2 倒春寒对小麦产量的影响

对历年小麦产量的线性趋势分析可知，1970—2011年间小麦单产呈增产趋势，年增长率约为13.1 kg·km-2，但年际波动较大。

应用线性拟合趋势产量的方法，在划分丰欠年的过程中，仍有诸多不足之处。如1985年、1993年、1994年、1996年、2009年等年份，虽然相对气象产量处于平年或丰年范围，但其较上年却是显著减产的，这种减产必有其气象因素所在。由于相邻2 a之间，小麦生产力技术水平和品种等都相对较为稳定，导致产量波动的原因就主要在于气象条件。因此，本研究将历年产量与上年产量进行了对比分析，将减产幅度在5%以上的年份，同样视作欠收年，而丰收年和平产年仍然以相对气象产量为标准，由此划分出丰欠年型(图2)。

由图2可见，1970—2011年的42 a中，欠收年20 a，丰收年12 a，平产年10 a。表明六盘水市小麦产量受气象因素影响较大，其中，有近50%的年份因气象灾害导致小麦欠收。

图2 1970—2011年六盘水市小麦实际产量年际变化趋势

结合倒春寒强度等级分析可知，在1970—2011年中级以上等级倒春寒发生的31 a中，有14 a欠收，8 a丰收，9 a平年，表明中级以上等级倒春寒发生时，只有1/4左右的可能性能够实现小麦丰收。在欠收的20 a中，有9 a倒春寒达到重级以上等级，5 a为中级，6 a为轻级倒春寒或无倒春寒发生，表明有七成左右的小麦欠收是由倒春寒灾害天气引起的。因此，倒春寒天气是影响小麦单产的重要因素之一。

此外，由上述分析可知，即使有重级以上倒春寒天气发生的年份中，也有小麦丰收的年份。对重级以上倒春寒发生年份的小麦生育期前期(上年10月中旬-当年3月中旬)积温和3—4月各旬10℃以下负积温(表2)的分析发现，如果倒春寒发生的时段，不是小麦抽穗扬花关键期，则小麦产量受影响较小。如1991年和1992年均由于发育期提前或推迟而使抽穗扬花期避开了倒春寒发生的时段，从而得以增产。而欠收年份中，积温与常年相当，发育期接近常年的年份，倒春寒也主要发生在3月下旬;而积温偏少，发育期推迟的年份，4月上旬也有倒春寒发生。因此，倒春寒发生在小麦抽穗扬花等产量形成的关键期时，会影响小麦正常开化授粉，导致空秕率上升、千粒重下降，从而影响产量;如果出现冻害，会进一步形成空穗或死穗。

表2 重级倒春寒年份小麦前期积温距年及各旬10℃以下负积温

4 结论与讨论

①六盘水市1961—2011年，超过8成的年份有倒春寒天气发生，其中，达到重级以上等级的年份接近4成，表明六盘水市属于倒春寒灾害天气频发且严重的区域。水城多年平均达到重级，六枝和盘县达到中级。发生时段主要集中在3月下旬，其次为4月上旬。

②1970—2011年，六盘水市小麦20 a欠收，12年丰收，10 a为平产年，表明有近5成的年份因气象灾害导致小麦欠收。其中，有7成左右的小麦欠收由倒春寒引起或者与倒春寒有关，表明倒春寒是影响小麦单产的重要因素之一;当发生中级以上倒春寒时，只有1/4左右的可能性能够实现小麦丰收。

③倒春寒是影响小麦产量的主要气象灾害，但干旱、凝冻、低温阴雨寡照等也会对小麦产量造成影响，同时生育期内的光、温、水配合状况也是影响小麦形成的重要因素。这些影响因素对小麦产量的影响有待进一步分析研究。

［1］ 许炳南.贵州气候灾害的划分标准［J］.贵州气象，1999，23(3)：42-47.

［2］ 李玉柱，许炳南.贵州短期气候预测技术［M］.北京：气象出版社，2001.

［3］ 许炳南，等.贵州气候与农业生产［M］.贵阳：贵州科技出版社，1992.

［4］ 曾维英，张艳梅.倒春寒天气对六枝小麦产量的影响［J］.贵州农业科学，2009，37(9)：72-74.

［5］ 张艳梅，陈海涛，周翔，等.影响六盘水市小麦产量的气候因子研究［J］.安徽农业科学，2009，37(31)：15191-15192，15240.

［6］ 王馥棠.农业气象预报概论［M］.北京：农业出版社，1991.

S426，S512.1

B

1003-6598(2012)02-0021-03

2012-01-13

吴丹(1984— )，女，助工，主要从事应用气象业务服务工作。

贵州省气象局2008年、2011年气象科技开放研究基金项目(黔气科合KF［2008］02号、黔气科合KF［2011］01号)共同资助。