湖北省小麦适宜播期的叶龄积温法确定

韦宁波+刘易科+佟汉文+陈泠+张宇庆+朱展望+高春保

摘要：为探明气候变暖背景下湖北省各地小麦适宜播期，同时为鄂北地区小麦亩产千斤提供理论支撑，本研究对2008～2012年湖北省郧西等10个地区的气象数据进行了分析，依据在前期研究基础上提出的湖北省小麦主导品种郑麦9023的叶热间距，运用叶龄积温法推算得出郧西等10个地区的小麦适宜播期。生产上各地可根据此次研究结果，结合当地气象预报、土壤墒情以及小麦品种特性等适当调整小麦播期，确保小麦壮苗越冬、高产稳产。

关键词：小麦；适宜播期；叶龄；积温；叶热间距

中图分类号：S512.104.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）19-4529-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.19.005

Determination of the Optimal Wheat Sowing Dates in Hubei Province

Using Accumulated Thermal Time Requirements for Wheat

Leaves Appearance Method

WEI Ning-bo1，2，LIU Yi-ke1，TONG Han-wen1，CHEN Ling1，ZHANG Yu-qing1，

ZHU Zhan-wang1，GAO Chun-bao，GAO Chun-bao1

（1. Institute of Food Crops， Hubei Academy of Agricultural Sciences/Hubei Engineering and Technology Research Center of Wheat/Wheat Disease Biology Research Station on Central China， Ministry of Agriculture， Wuhan 430064， China；

2. Agronomy College， Yangtze University， Jingzhou 434025， Hubei， China）

Abstract：To determine the optimal wheat sowing date in Hubei province under the background of global climate warming， the meteorological data of ten sites in Hubei province from 2008 to 2012 were analyzed. Based on the meteorological data of last five years with phyllochron intervals calculated in previous study， the optimal wheat sowing dates of ten sites in Hubei province were determined calculated by accumulated thermal time requirements for wheat leaves appearance method. In reality， the sowing dates could be adjusted by local meteorological forecast， soil conditions and the characteristics of wheat varieties based on the our results to ensure the safety of wheat production with high yield.

Key words： wheat； optimal sowing date； leaf age； accumulated thermal time； Phyllochron

小麦是湖北主要粮食作物之一，其播种面积和总产量在全省的粮食作物中仅次于水稻。“十一五”期间，湖北省小麦年收获面积为79.49万～109.63万hm2，年均面积97.70万hm2；小麦年总产243.20万～353.20万t，年均总产320.08万t；小麦平均公顷产量年际间变化为3 060.00～3 430.50 kg，五年平均公顷产量3 268.20 kg[1]。目前，湖北省小麦种植面积稳定在106.7万hm2左右。2013年夏收，湖北省小麦面积达109.48万hm2，平均单产3 732.0 kg/hm2，超过了1997年历史最高水平3 499.5 kg/hm2，总产达到408.65万t。

适时播种对小麦的生育期有重要影响，进而影响到小麦的产量和品质。小麦适期播种不仅可以保证生产安全，还可通过其生长发育习性与当地气候条件优化配合以实现高产、优质和高效。研究表明，在相同的栽培措施下，播种期推迟或提前，对小麦的产量构成、子粒品质都有不同程度的影响[2，3]。湖北省处于南北气候的过渡地带，地形复杂，各麦区气候条件差异较大，小麦适宜播种期也有明显差异。在品种利用方面，经过几次品种更新换代，以郑麦9023为代表的弱春性品种成为了当前湖北省当家品种，这些品种的生长发育特性与历史品种存在一定差别。受全球气候变暖的影响[4，5]，小麦生育期间有效积温也发生了明显的变化。上述因素使得依据各地气候条件进行小麦适宜播期的调整尤为迫切和重要。

目前，确定小麦适宜播期的常用方法有以下几种：即温度法，根据小麦分蘖时的适宜温度以及当地气候资料确定小麦分蘖的适宜时间，进而推算出小麦的适宜播期；日期法，根据小麦从播种至成壮苗所需要的天数确定适宜播期；利用活动积温确定播期，根据作物从种子吸水萌动至成熟日连续累加的温度以及当地气候资料，推算出作物的适宜播期；叶龄积温法[6]，即参照具体品种冬前壮苗标准所要求的叶片数，用小麦每出一片叶所需有效积温与冬前壮苗叶片数的乘积加上出苗所需有效积温，即可得到从播种到形成冬前壮苗时所需的有效积温，进而根据当地气象资料反推出小麦的适宜播期[7，8]。相比其他方法，叶龄积温法具有高效、准确、耗费资源少的特点，解决了多变气候条件下小麦适宜播期难以确定的问题，近年来应用较为广泛[9]。

本研究对位于湖北省主要麦区的郧西等10个地区2008～2012年小麦播种至越冬时的气象数据进行分析，依据前期研究获得的小麦叶片发育的有效积温需求结果和湖北省小麦壮苗越冬叶龄指标，采用叶龄积温法对当前湖北省小麦适宜播期进行研究，以期为科学应对气候变暖，确保湖北省小麦安全生产及实现高产优质提供依据。

1 材料与方法

1.1 试点分布

湖北省地处长江中游，位于东经108°30′—116°10′，北纬29°05′—33°20′，南北纬度相差4°15′，东西经度相差7°40′。现湖北省共划分有六大麦区[10]，以北纬31°左右为界分为鄂北片、鄂南片，其中所选试点老河口、枣阳、钟祥位于鄂中丘陵和鄂北岗地麦区（Ⅰ），麻城位于鄂东北丘陵低山麦区（Ⅱ），郧西位于鄂西北山地麦区（Ⅲ），荆州、武汉位于江汉平原麦区（Ⅳ），黄石位于鄂东南丘陵低山麦区（Ⅴ），恩施、宜昌位于鄂西南丘陵低山麦区（Ⅵ）（图1）。

1.2 有效积温计算

气象数据来源于中国气象科学数据共享服务网，其中涵括所选试点1951～2007年10～12月月平均气温、所选试点2008～2012年10月1日至12月25日的逐日平均气温，部分试点由于气象站建设较晚，无法获取到1951年的气象数据，则选取所能得到的最早期气象数据。各试点2008～2012年有效积温平均值计算是由0 ℃及以上日平均气温的累加再经过平均处理得出。

1.3 湖北省小麦冬前叶龄指标

敖立万等[10]研究认为，鄂恩1号越冬期为6～7叶，且冬前保证3个左右分蘖为宜。李巧云等[11]认为，河南省弱春性小麦冬前应处于6叶1心期才是获得高产以及能安全越冬的保证。根据小麦叶蘖同伸规律，小麦主茎6叶1心时，其第一个分蘖有4片叶，第二个分蘖有3片叶，这样能够保证除主茎外另有1～2个分蘖成穗，从而保证单位面积有效穗数。另一方面，湖北省种植的多为弱春性或半冬性品种，正常情况下整个生育期多为10～12片叶，通常在8片叶左右时拔节。这样，冬至前后小麦发育到6叶1心，就能够防止年前拔节，从而安全越冬。对于鄂南片，冬季日平均气温较北部高，冬季小麦不停止生长，越冬期小麦还能发育1片叶左右，因此鄂南片小麦冬前的叶龄指标就应该比鄂北片少1片叶左右。本研究综合前人研究结果并根据常年对湖北省小麦生产的调研结果，确定鄂北地区（郧西、老河口、麻城、钟祥、枣阳）小麦冬至叶龄为6.5片叶，鄂南地区（恩施、宜昌、荆州、武汉、黄石）为5.5片叶较为适宜。

1.4 数据分析

对气温变化趋势的分析方法参照陈正洪[12]所提及的方法，利用一次线性方程代表气温的变化趋势，一次线性方程回归系数即表示气温倾向率。原始数据整理和图表绘制使用Microsoft Excel 2010软件，统计分析采用SAS 9.1。

2 结果与分析

2.1 平均气温变化

由于湖北省近年来气候多变，因此选取各试点1951～2012年10～12月的平均气温进行分析以得出全球气候变暖背景下湖北省各地小麦苗期气温变化规律。10个试点1951～2012年10～12月平均气温变化如表1所示。由表1可见，所有试点1951～2012年10、11月的平均气温都有升高的趋势，仅有郧西的12月平均气温处于下降趋势。1951～2012年10个试点10、11和12月的平均气温分别增加1.37 ℃、1.44 ℃和1.12 ℃，平均每10年分别上升0.22 ℃、0.24 ℃和0.18 ℃。

为更详细地分析气温变化趋势，从中选取荆州试点为例。该试点10月的平均气温有极显著的升高趋势，11月和12月的平均气温都具有显著的升高趋势。

2.2 小麦适宜播种期的确定

2.2.1 小麦冬前积温需求 为保证越冬前小麦苗壮而不旺、有足够的分蘖，合适的积温是不可缺少的。多数研究表明小麦叶龄指数和有效积温呈直线相关[13-17]。因此，根据越冬前小麦叶龄发育的积温需求以及当地的气象数据就可以推算出湖北省小麦的适宜播期。根据对小麦品种郑麦9023主茎叶片发育的积温需求的研究数据，统计得出如表2所示结果。

郑麦9023的叶热间距平均值为99.5 ℃/叶，即平均每生长一片叶需要有效积温99.5 ℃。实际生产中，密度对其影响较小，可忽略不计。由于播期不同导致的每片叶生长所需有效积温会略有不同。参照小麦冬前壮苗的叶龄指标，可以得出小麦冬前有效积温需求，即鄂北为646.75 ℃、鄂南为547.25 ℃。

2.2.2 小麦适宜播期的确定 小麦适宜播期以鄂北地区有效积温达到646.75 ℃、鄂南地区有效积温达到547.25 ℃的日期而确定，统计各地市2008～2012年10月1日至12月25日的有效积温平均值情况如图2示。其中鄂北地区最早能达到646.75 ℃附近的日期为10月16日（郧西），最迟的为10月23日（钟祥）；鄂南地区最早能达到547.25 ℃附近的日期为10月30日（恩施），最迟的为11月2日（宜昌）。

由于日平均气温在年际间有波动，再综合分析前人研究方法[14]，认为应该将各地所得结果适当放宽2～3 d。最终整理得各地的小麦适宜播期如表3。

结合图1可知，各麦区小麦适宜播期如下：鄂中丘陵和鄂北岗地麦区为10月17～27日，鄂东北丘陵低山麦区为10月19～26日，鄂西北山地麦区为10月12～19日，江汉平原麦区为10月27日至11月3日，鄂东南丘陵低山麦区为10月28日至11月4日，鄂西南丘陵低山麦区为10月27日至11月6日。

3 讨论

小麦适时播种，一是为了保证越冬前有足够的分蘖（3个左右），俗话说：“年前三个叉，仓里装不下”；二是保证年前麦苗壮而不旺、安全越冬；三是防止小麦年前拔节，免遭冻害[10]。根据2008～2012年湖北省10个地区的气象数据分析，得出各地的小麦适宜播期，可给实际生产提供理论指导。

湖北省小麦高产创建活动和全省小麦生产调研结果表明此次研究结果与生产上高产小麦栽培播期较为符合，本研究也为湖北省小麦高产创建活动的播期确定找到了理论依据。

在全球气候变暖的背景下，湖北省冬季气候呈明显的增暖趋势，各种极端天气频繁出现，在小麦生产上应该给予足够的重视。同时，对于湖北省南北巨大的气候条件差异以及多变的气候，各地应该根据当地当年农业气象部门的气象数据和预报在已给出的适宜播期基础上进行调整。

不同地区的土壤类型、推广种植的小麦品种的特性等都会对小麦适宜播期的确定带来影响。本研究由于受研究材料和地点的限制，只能在前人研究基础上对有限的气候数据进行分析，得出各地小麦理论适宜播期。因此，还需要对不同类型的品种、不同播种条件下小麦适宜播期进行深入研究。

参考文献：

[1] 高春保，刘易科，佟汉文，等.湖北省“十一五”小麦生产概况分析及“十二五”发展思路[J].湖北农业科学，2010，49（11）：2704-2705.

[2] 雷钧杰，宋 敏.播种期与播种密度对小麦产量和品质影响的研究进展[J].新疆农业科学，2007，44（增刊3）：138-141.

[3] 刘艳阳.不同播期对小麦安全优质高产特性的影响[D].江苏扬州：扬州大学，2003.

[4] 黄荣辉，周连童.我国重大气候灾害特征、形成机理和预测研究[J].自然灾害学报，2002，11（1）：1-9.

[5] 李克南，杨晓光，慕臣英，等.全球气候变暖对中国种植制度可能影响 Ⅷ.气候变化对中国冬小麦冬春性品种种植界限的影响[J].中国农业科学，2013，46（8）：1583-1594.

[6] 杨选成，张 杰.陕西关中灌区小麦适宜播期的确定方法[J].现代农业科技，2010（16）：115-116.

[7] 崔读昌.我国秋播小麦适宜播期的确定方法[J].农业科技通讯，1984（8）：5-6.

[8] BOOTSMA A，SUZUKI M，李兴普，等.依据气温确定冬小麦最适播期范围[J].国外农学——麦类作物，1987（6）：33-34.

[9] 李 德，张学贤，杨太明.气候变暖背景下宿州冬小麦适播期的确定[J].中国农业气象，2012，33（2）：254-258.

[10] 敖立万.湖北小麦[M].武汉：湖北科学技术出版社，2002.

[11] 李巧云，尹 钧，刘万代，等.河南省弱春性小麦冬前壮苗叶龄指标的确定[J].河南农业科学，2010（10）：19-22.

[12] 陈正洪.湖北省60年代以来平均气温变化趋势初探[J].长江流域资源与环境，1998，7（4）：341-346.

[13] 黄义德，姚维传.作物栽培学[M].北京：中国农业出版社，2002.

[14] 毛振强，宇振荣，刘 洪.冬小麦及其叶片发育积温需求研究[J].中国农业大学学报，2002，7（5）：14-19.

[15] MIGLIETTA F. Simulation of wheat ontogenesis. Ⅰ. Appearance of mainstem leaves in the field[J]. Climate Research， 1991， 1：145-150.

[16] ISHAG H M， MOHAMED B A， ISHAG K H M. Leaf development of spring wheat cultivars in an irrigated heat-stressed environment[J]. Field Crops Research， 1998， 58：167-175.

[17] JAMIESON P D， BROOKING I R， PORTER J R， et al. Prediction of leaf appearance in wheat： a question of temperature[J]. Field Crops Research， 1995， 41：35-44.

湖北省小麦高产创建活动和全省小麦生产调研结果表明此次研究结果与生产上高产小麦栽培播期较为符合，本研究也为湖北省小麦高产创建活动的播期确定找到了理论依据。

在全球气候变暖的背景下，湖北省冬季气候呈明显的增暖趋势，各种极端天气频繁出现，在小麦生产上应该给予足够的重视。同时，对于湖北省南北巨大的气候条件差异以及多变的气候，各地应该根据当地当年农业气象部门的气象数据和预报在已给出的适宜播期基础上进行调整。

不同地区的土壤类型、推广种植的小麦品种的特性等都会对小麦适宜播期的确定带来影响。本研究由于受研究材料和地点的限制，只能在前人研究基础上对有限的气候数据进行分析，得出各地小麦理论适宜播期。因此，还需要对不同类型的品种、不同播种条件下小麦适宜播期进行深入研究。

参考文献：

[1] 高春保，刘易科，佟汉文，等.湖北省“十一五”小麦生产概况分析及“十二五”发展思路[J].湖北农业科学，2010，49（11）：2704-2705.

[2] 雷钧杰，宋 敏.播种期与播种密度对小麦产量和品质影响的研究进展[J].新疆农业科学，2007，44（增刊3）：138-141.

[3] 刘艳阳.不同播期对小麦安全优质高产特性的影响[D].江苏扬州：扬州大学，2003.

[4] 黄荣辉，周连童.我国重大气候灾害特征、形成机理和预测研究[J].自然灾害学报，2002，11（1）：1-9.

[5] 李克南，杨晓光，慕臣英，等.全球气候变暖对中国种植制度可能影响 Ⅷ.气候变化对中国冬小麦冬春性品种种植界限的影响[J].中国农业科学，2013，46（8）：1583-1594.

[6] 杨选成，张 杰.陕西关中灌区小麦适宜播期的确定方法[J].现代农业科技，2010（16）：115-116.

[7] 崔读昌.我国秋播小麦适宜播期的确定方法[J].农业科技通讯，1984（8）：5-6.

[8] BOOTSMA A，SUZUKI M，李兴普，等.依据气温确定冬小麦最适播期范围[J].国外农学——麦类作物，1987（6）：33-34.

[9] 李 德，张学贤，杨太明.气候变暖背景下宿州冬小麦适播期的确定[J].中国农业气象，2012，33（2）：254-258.

[10] 敖立万.湖北小麦[M].武汉：湖北科学技术出版社，2002.

[11] 李巧云，尹 钧，刘万代，等.河南省弱春性小麦冬前壮苗叶龄指标的确定[J].河南农业科学，2010（10）：19-22.

[12] 陈正洪.湖北省60年代以来平均气温变化趋势初探[J].长江流域资源与环境，1998，7（4）：341-346.

[13] 黄义德，姚维传.作物栽培学[M].北京：中国农业出版社，2002.

[14] 毛振强，宇振荣，刘 洪.冬小麦及其叶片发育积温需求研究[J].中国农业大学学报，2002，7（5）：14-19.

[15] MIGLIETTA F. Simulation of wheat ontogenesis. Ⅰ. Appearance of mainstem leaves in the field[J]. Climate Research， 1991， 1：145-150.

[16] ISHAG H M， MOHAMED B A， ISHAG K H M. Leaf development of spring wheat cultivars in an irrigated heat-stressed environment[J]. Field Crops Research， 1998， 58：167-175.

[17] JAMIESON P D， BROOKING I R， PORTER J R， et al. Prediction of leaf appearance in wheat： a question of temperature[J]. Field Crops Research， 1995， 41：35-44.

湖北省小麦高产创建活动和全省小麦生产调研结果表明此次研究结果与生产上高产小麦栽培播期较为符合，本研究也为湖北省小麦高产创建活动的播期确定找到了理论依据。

在全球气候变暖的背景下，湖北省冬季气候呈明显的增暖趋势，各种极端天气频繁出现，在小麦生产上应该给予足够的重视。同时，对于湖北省南北巨大的气候条件差异以及多变的气候，各地应该根据当地当年农业气象部门的气象数据和预报在已给出的适宜播期基础上进行调整。

不同地区的土壤类型、推广种植的小麦品种的特性等都会对小麦适宜播期的确定带来影响。本研究由于受研究材料和地点的限制，只能在前人研究基础上对有限的气候数据进行分析，得出各地小麦理论适宜播期。因此，还需要对不同类型的品种、不同播种条件下小麦适宜播期进行深入研究。

参考文献：

[1] 高春保，刘易科，佟汉文，等.湖北省“十一五”小麦生产概况分析及“十二五”发展思路[J].湖北农业科学，2010，49（11）：2704-2705.

[2] 雷钧杰，宋 敏.播种期与播种密度对小麦产量和品质影响的研究进展[J].新疆农业科学，2007，44（增刊3）：138-141.

[3] 刘艳阳.不同播期对小麦安全优质高产特性的影响[D].江苏扬州：扬州大学，2003.

[4] 黄荣辉，周连童.我国重大气候灾害特征、形成机理和预测研究[J].自然灾害学报，2002，11（1）：1-9.

[5] 李克南，杨晓光，慕臣英，等.全球气候变暖对中国种植制度可能影响 Ⅷ.气候变化对中国冬小麦冬春性品种种植界限的影响[J].中国农业科学，2013，46（8）：1583-1594.

[6] 杨选成，张 杰.陕西关中灌区小麦适宜播期的确定方法[J].现代农业科技，2010（16）：115-116.

[7] 崔读昌.我国秋播小麦适宜播期的确定方法[J].农业科技通讯，1984（8）：5-6.

[8] BOOTSMA A，SUZUKI M，李兴普，等.依据气温确定冬小麦最适播期范围[J].国外农学——麦类作物，1987（6）：33-34.

[9] 李 德，张学贤，杨太明.气候变暖背景下宿州冬小麦适播期的确定[J].中国农业气象，2012，33（2）：254-258.

[10] 敖立万.湖北小麦[M].武汉：湖北科学技术出版社，2002.

[11] 李巧云，尹 钧，刘万代，等.河南省弱春性小麦冬前壮苗叶龄指标的确定[J].河南农业科学，2010（10）：19-22.

[12] 陈正洪.湖北省60年代以来平均气温变化趋势初探[J].长江流域资源与环境，1998，7（4）：341-346.

[13] 黄义德，姚维传.作物栽培学[M].北京：中国农业出版社，2002.

[14] 毛振强，宇振荣，刘 洪.冬小麦及其叶片发育积温需求研究[J].中国农业大学学报，2002，7（5）：14-19.

[15] MIGLIETTA F. Simulation of wheat ontogenesis. Ⅰ. Appearance of mainstem leaves in the field[J]. Climate Research， 1991， 1：145-150.

[16] ISHAG H M， MOHAMED B A， ISHAG K H M. Leaf development of spring wheat cultivars in an irrigated heat-stressed environment[J]. Field Crops Research， 1998， 58：167-175.

[17] JAMIESON P D， BROOKING I R， PORTER J R， et al. Prediction of leaf appearance in wheat： a question of temperature[J]. Field Crops Research， 1995， 41：35-44.