海阳市冬小麦生长期的气候条件分析

马剑锋　孙振生　许云涛等

摘要应用海阳市近50年的气温、降水、日照等气象资料和出现的气象灾害记录资料，分析了海阳市冬小麦生长期的气候条件，指出了影响冬小麦生长的干旱、连阴雨、冰雹、晚霜冻等不利气象条件发生的频率及出现的天气形势，并提出了相应的防御措施。

关键词冬小麦；生长期；气候条件；海阳市

中图分类号S512文献标识码A文章编号0517-6611（2015）07-212-03

Analysis of Climatic Conditions during the Haiyang Winter Wheat Growth Period

MA Jian-feng， SUN Zhen-sheng， XU Yun-tao et al

（Haiyang Meteorological Bureau， Haiyang， Shandong 265100）

AbstractBy using temperature， precipitation， sunshine and meteorological disaster records in Haiyang City in recent 50 years， the meteorological conditions of winter wheat in Haiyang City during growth period were analyzed. The weather situation and the frequency of adverse weather conditions， including drought， continuous rain， hail， late frost，etc. affecting the growth of winter wheat were pointed out， and corresponding defensive measures were put forward.

Key words Winter wheat； Growth period； Climate conditions， Haiyang City

农业生产是在自然条件下进行的再生产过程，农作物生长发育和产量的形成可以视为农作物以土壤为基础，以水肥和对环境的要求为条件，通过光合作用将太阳潜能转化为化学潜能的生命化学过程，光、热、水等气候条件是作物基本的生态环境[1]。

冬小麦属喜凉作物，生长在低温、低湿的季节里，能够充分地利用秋冬和春季的气候条件。冬小麦是海阳市一年两熟制的主要前茬作物，能提高复种指数，增加单位面积产量，每年均有较大面积的种植，播种面积占总耕地面积的50%～60%，是该市重要粮食作物之一。

海阳市位于烟台市的南部，南临黄海，北接半岛内陆，该市冬小麦生长期一般在9月下旬～次年6月，光、热、水等气候条件有利于冬小麦的生长发育，但干旱、连阴雨、冰雹、晚霜冻等不利气象条件时有发生，给冬小麦生产带来一定影响。笔者在此采用1961～2010年海阳市的气温、降水、日照等气象资料和出现的气象灾害记录资料，分析了海阳市冬小麦生长期的气候条件，指出影响冬小麦生长的不利气象条件，并提出了相应的防御措施。

1 冬小麦生长期的气候需求

1.1 热量条件

1.1.1

播种期。由表1可知，冬小麦适宜播种的温度指标为日平均气温在16～18 ℃，即气温稳定通过18 ℃和稳定通过16 ℃终止日期之间是冬小麦适播期。达到冬前壮苗所需积温，冬性品种为650～700 ℃·d，半冬性品种为550～700 ℃·d。海阳市气温稳定通过18 ℃平均终止日期为9月27日，稳定通过16 ℃的终止日期在10月上旬末，此期播种冬前积温平均为780～600 ℃·d，能满足冬小麦冬前生长的需求。

日平均气温稳定通过12 ℃是冬小麦播种冬前形不成壮苗的限制温度，海阳市常年平均稳定通过12 ℃的终止日期是10月23日，最早的10月10日，最晚的11月10日（表2），此日期后播种的小麦冬前形不成壮苗。

表1冬小麦各生长期气候条件需求

1.1.2

越冬期。海阳市冬小麦越冬期一般始于12月10日、终于翌年2月28日，冬小麦在此期间停止生长、休眠越冬。小麦经过0～5和-5～0 ℃ 2个抗寒锻炼阶段，增加了小麦体内糖含量，细胞原生质浓度增大，增加了抗寒能力。海阳市冬小麦第1个抗寒锻炼是11月18日～12月10日，一般23 d，最多42 d，最少4 d；第2个抗寒锻炼是12月11日～次年1月12日。海阳市极端最低气温-16.3 ℃，北部山区可达-20.0 ℃，这对经过抗寒锻炼的小麦基本无害。

1.1.3

返青-成熟期。小麦自返青到成熟需≥0 ℃积温1 340～1 460 ℃·d，海阳市在此期间平均积温仅有1 335.8 ℃·d，不足其需，能满足其下限水平的年份占52%，满足其上限水平的年份仅占18%。特别是小麦抽穗到成熟时，转入生殖生长为主，需≥0 ℃积温750～850 ℃·d，此期间平均积温仅有696.0 ℃·d，温度条件略显不足。当气温稳定通过20 ℃时为小麦适宜灌浆期，海阳市稳定通过20 ℃的初日是6月15日，最早5月31日，海阳市小麦平均成熟日期为6月18～23日，小麦基本无适宜灌浆期，是制约海阳小麦高产的主要原因。由于海阳市南临黄海，春季受海洋气候的影响，气温回升较慢，特别是南部沿海地区更为明显。可见，除了春季和初夏积温略显不足外，小麦生育期内的温度条件较为有利，基本能满足需求。

表2各界限温度起始、终止日期

1.2 水分条件

海阳市南临黄海，受季风环流的影响很大，降水季节变化非常明显，每当夏季西太平洋高压向北伸展，当地受暖湿空气的影响，降水显著增多，秋季开始西太平洋高压南退，蒙古高压增强，在干冷气团的控制下，雨雪稀少。因此海阳市降水的时间分布规律是以年为周期的变化和季节的分布不均匀。在空间分布上，一般情况下是沿海多于内陆，并随地形而异。由于高空西风带和季风的活动情况每年均不一样，因而历年中降水量的大小也不同，降水量年际变化较大，1959～2010年海阳市累年平均降水量为748.1 mm（表3），最大年降水量为1964年（1 661.0 mm），最小为1981年（390.7 mm）。年降水量相差悬殊，稳定性差。

表31961～2010年海阳市累年平均气候资料

1.2.1

全生育期。小麦全生育期（10月1日～次年6月20日）需水量为4 650～5 250 m3/hm2，相当于此期间大气降水量465～525 mm，而海阳市小麦全生育期均处在少雨的季节里，平均降水量252.5 mm，亏200～250 mm，其中最多降水量为402.6 mm，最少79.9 mm。

1.2.2

小麦播种期。小麦播种日期一般始于10月1日前后，近年来，由于气候变化、气温变暖，小麦播种期推后，一般在10月上旬末～10月中旬播种。9月20日～10月20日小麦播种期内，海阳降水量平均37.3 mm、最多119.3 mm、最少1.0 mm，干旱年份占40%。由于降水变率大，干旱占绝对优势，不能满足播种的要求。

1.2.3

关键需水期。小麦关键的需水期是从拔节到抽穗（4月19日～5月20日），需水量为1 350～1 515 m3/hm2，相当于135～150 mm的降水量，海阳市此时期平均降水量仅有62.9 mm、最多235.7 mm、最少9.9 mm，50年内只有3年达到需水量指标，占6%，有94%年份需灌水保收。

小麦全生育期的需水量与海阳市实际降水状况分析，降水量远不能满足正常生长发育的实际需求。

1.3 日照条件

海阳市年平均日照时数2 565.7 h（表3），日照百分率为58%。从图1可以看出，在冬小麦生育期内，各月日照时数和日照百分率基本能达到生长的需求。当小麦小穗分化时，便进入光照阶段，海阳市种植的小麦品种基本上属冬性生态型，对日照反应敏感，每天需12 h以上的光照，需要经历30～40 d才能通过。海阳市小麦一般自3月20日前后进入光照阶段，此时可照时间变动在12.0～13.0 h，能够满足小麦光照阶段的需求。小麦籽粒中的干物质大部分是在开花后积累的，仅有小部分是在开花前贮存于茎杆中，开花后运送到籽粒中的，由此要求开花后光照条件充裕、天气晴好，此时正是海阳市光照条件最好的5、6月份，昼长夜短，光照充足，有利于小麦籽粒干物质的积累，但有的年份此时雾日较多，影响了光照，从而也影响了小麦籽粒饱满程度，导致产量下降。

图11961～2010年海阳市10月～次年6月平均日照百分率

2 不利气象条件发生的频率及产生的天气形势

气候变化有一定的自然周期性，以年为周期的气候变化已被人们所掌握，然而气候的异常变化干扰破坏了人们农事生产、小麦产量的高低，仍摆脱不了天气、气候特别是异常气候的影响。

2.1 干旱

小麦生产中干旱指标的确定。小麦生长期内出现的干旱是指自然状态下，大气降水不能满足小麦植株正常的生理和生态需水时，而产生的一种自然灾害。为表达干旱程度，采用干旱指标K=E0/P来表示需水与供水的矛盾。

式中，E0为彭曼公式计算的蒸发力[2]，E0=（Δ·H+r·Ea） /（Δ+r）；

Δ为饱和水汽压曲线在T=Ta处的低斜率；

H为蒸发表面的净辐射；

r为干湿表常数；

Ea为空气干燥力；

P为同时期自然降水量。结合实际调查确定的干旱指标如表4所示。

2.1.1

秋旱。

秋旱多发生在冬季风较早到来的年份，由于西太平洋副热带高压南撤时间早、速度快，汛期提前结束，当地受大陆高压控制，天气晴好、空气干燥，在地表失墒严重的情况下产生，对小麦播种和冬前生长带来较大影响。轻者可导致小麦出苗后缺苗断垄、幼苗参差不齐，重者可使小麦冬前分蘖不足，生成晚茬麦“地上一根针，地下一条根”的现象。秋旱发生的机率为24%，其中大旱、特大旱年份均占4%。

表41961～2010年小麦生育期的干旱指标

2.1.2

春旱。

春旱是小麦生产中的重要气象灾害，它源于冬季，因受山东半岛中部东西向山脉隆起带的阻挡，当地冷流降雪少，土壤底墒差。入春后，遇南下冷空气偏强年份，当地降水多以阵性为主，雨量小且分布不均，北风多，蒸发加剧。特别是小麦拔节后，植株需水量大增，土壤水分急剧下降。春旱不仅影响到小麦的正常生长，且能导致成穗率减少，小花结实率降低。对水源匮乏的北部山区，重旱年份可使小麦减产3～5成。

春旱发生的机率为88%，其中大旱机率为26%，特大旱机率为22%，故当地有“十年九旱”之说。

2.1.3

初夏旱。

初夏旱多发生在纬向环流和形势下，西太平洋副热带高压位置偏东、偏南，西南气流弱少，气旋、切变等主要降水系统多位于长江及黄河流域，当地在大陆高压的控制下，天气晴热，常伴有轻干热风出现，对小麦扬花灌浆影响较大。初夏旱发生的机率为64%，其中大旱机率为16%，特大旱为28%。

如1981年4月中旬～6月中旬降水量仅29.8 mm，严重的干旱导致小麦单株穗粒数比常年平均减少4.6个，千粒重下降2.0 g，亩产减少40.5 kg，减产23%，对小麦产量影响极大。

2.2 初夏连阴雨

初夏连阴雨按连续降水≥5 d（允许中间1 d无雨）指标统计，发生在6月上半月和下半月的连阴雨平均各为三年一遇。前者发生在小麦灌浆时期，因光照少、空气湿度大，对小麦灌浆带来较大影响；后者发生在麦收期间，对小麦收获、凉晒带来严重影响，重者可导致小麦穗部生芽和霉烂，丰产不丰收，损失严重。如1990年6月10～30日连阴雨长达20 d，降水115.0 mm，全市小麦均发生不同程度的生芽和霉烂。

初夏连阴雨多发生在西太平洋副热带高压第一次北跃后，西风脊强烈发展，与副高同位叠加，形成东高西低的形势，进入蒙古和东北地区的冷涡因阻塞位置少动，从低涡中分裂冷空气不断南下，与活跃北上暖湿气流在海阳地区交绥，此形势下产生的连阴雨时间长、雨量大，给麦收带来一定影响。初夏连阴雨平均8年一遇。

2.3 低温和冰雹

在小麦生产中造成危害的低温多发生在4月下旬，平均10年一遇。此期正值小麦幼穗分化时期，因小麦体积显著增大，耐寒能力大大降低。较强冷空气过后，在冷高压控制下，夜间辐射降温产生晚霜冻，对低洼地区的麦田危害较重。

冰雹多发生在春末夏初，以冷涡降雹为主，降雹强度主要取决于冷涡强度及上冷下暖、上干下湿层的配置，降雹机率平均三年一遇，受灾666.7 hm2以上，绝产66.7 hm2以上的重灾年份，平均8～10年一遇。如1978年6月3日海阳市受东北冷涡影响，西部5个镇67个村降雹，冰雹大如核桃，小如黄豆，地面积雹厚度2 cm，1 161.3 hm2小麦受灾，绝产112.0 hm2，减产小麦80万kg。

2.4 海雾

海阳地处黄海北岸，每年春季黄海海面上常维持一高压，海水在此时正是北上的黑潮暖流，地面天气图上形成了东高西低的形势，在东南微风的作用下，暖流上空的暖湿空气被带上陆地，暖湿空气遇冷后迅速冷却，产生凝结，在南部沿海地区形成平流雾，而北部地区在海阳招虎山山脉的阻挡下，不利于雾的形成。

5月中旬～6月上旬的海雾天气，遮蔽了阳光，防碍了小麦的同化作用，直接影响了小麦灌浆。同时，有海雾时空气湿度特别大，小麦叶片、桔杆凝结水汽，容易引起锈病的发生，影响小麦正常的生长发育。据统计，5月中旬～6月上旬海阳市平均每年有4.4 d的大雾天气，最多的年份为10 d。

安徽农业科学2015年

3 不利气候条件下应采取的对策

3.1 干旱

据海阳市有关部门计算，高产水平小麦需水量差值折合需增加降水130.4～267.8 mm，可见干旱是制约海阳市小麦高产的主要因素。另据市农业部门统计，在全市小麦播种面积中，水浇面积尚不足60%，能浇2次水的占33%，能浇3次水的仅占15%，反映了海阳市水源奇缺，靠自然降水维持小麦生产仍占相当大的比例，故今后相当长时间里，必须高度重视水利建设。当前除充分发挥现有水源外，应针对全市丘岭山地多、地势比降大、沟夼小河流多的实际，在雨季抓好防汛的同时，应重视地上水的拦蓄，尽力扩大水浇面积。

最大限度地发挥现有水源的效益。对水源充足、在小麦生产中能浇3次水的地区，在小麦生长关键需水期适时浇水。第一水应视墒情变化，适时浇好小麦越冬水。小麦越冬水，一能稳住地温，延长根部生长期；二能缓和昼夜温差，使根蘖减轻冻害；三能有利于早春地温的回升，使小麦早返青、多分蘖，增产效果显著。第二水应放在起身拔节浇，并结合追肥，加强田间管理，以足够的水分和养分促进小麦加速生长，对提高成穗率、争取壮杆大穗有明显成效，同时还能间接预防晚霜冻的危害。第三水应视天气和墒情变化适时浇好小麦扬花灌浆水，既能为小麦灌浆打下水分基础，又能预防高温和干热风危害。若只能浇2次水，应适时浇好越冬水和起身拔节水。若只能浇1次水，应重点放在起身拔节时浇。对无水浇条件和旱地小麦，应始终采取蓄水保墒措施，采用抗旱品种，大力推广旱地小麦栽培技术，施足底肥，足墒播种，促进小麦生长发育。

3.2 晚霜冻

对晚霜冻的危害重点在预防。首先根据当地气象台对晚霜冻的预报，用烟雾法或浇水法减少晚霜冻的危害。烟雾防霜法是在霜冻来临前，在低洼地区小麦集中区的

上风方，夜间点燃杂草、麦糠等物品，利用烟雾减少霜冻危

害。浇水法是在霜冻来临前1～2 d内给麦田浇水，使土壤热容量增大，减小温差达到预防霜冻的目的。

3.3 初夏连阴雨

初夏连阴雨若发生在小麦灌浆期，由于光照少、空气湿度大，加之适宜的温度，有利于病虫害的发生蔓延，因而首先要加大对病虫害的防治力度，特别应加强小麦锈病、白粉病、蚜虫等的防治，同时要适时进行根外追肥，延长小麦叶片功能。若连阴雨发生在麦收期间，气象预报要加大决策力度，在政府部门的领导下，尽力发挥机械作用，及时抢收抢晒，最大限度地避免小麦生芽和霉变。

4小结

（1）由于海阳市南临黄海，春季受海洋气候的影响，气温回升较慢，特别是南部沿海地区更为明显，小麦基本无适宜灌浆期，是制约海阳小麦高产的主要原因。

（2）小麦全生育期均处在少雨的季节里，生长期内年平均降水量252.5 mm，亏200～250 mm，干旱是小麦生产的主要灾害。

参考文献

[1]

程纯枢，冯秀藻，高亮之，等.中国的气候与农业[M].北京：气象出版社，1991：188-204.

[2] 朱炳海，王鹏飞，束家鑫.气象学词典[M].上海：上海辞书出版社，1984：907-908.