菏泽夏玉米生育期主要气象条件的探析

2017-09-15 05:36:20张翠英刘晓华
大麦与谷类科学 2017年4期
关键词:菏泽市菏泽气象条件

张翠英,高 飞,刘晓华

(1.菏泽市气象局,山东菏泽274000;2.单县气象局,山东单县274300;3.郓城县气象局,山东郓城274700)

菏泽夏玉米生育期主要气象条件的探析

张翠英1,高 飞2,刘晓华3

(1.菏泽市气象局,山东菏泽274000;2.单县气象局,山东单县274300;3.郓城县气象局,山东郓城274700)

为探讨夏玉米生育期间气象因素对夏玉米生长的影响,找出影响玉米生长发育、产量结构形成的主要气象因素,对菏泽市2016年度夏玉米全生育期中主要发育期与积温、降水、日照等气象条件进行综合分析,探讨玉米主要生育期间的气象条件。结果表明:2016年菏泽市夏玉米苗期降水比上年偏少55.1 mm,对夏玉米蹲苗、根系生长有利;需水临近期降水比常年偏多80.4 mm,比上年偏多155.9 mm,满足夏玉米生长需求;生长后期光照充足、降水较常年偏少25.3 mm,对夏玉米生长十分有利,有利于干物质积累。2016年夏玉米百粒质量、籽粒质量、果穗粗增加,秃尖比减少。此结果可为菏泽农业生产决策、调整农业产业结构提供参考依据。

夏玉米;气象条件;响应:生育期

张翠英,高飞,刘晓华.菏泽夏玉米生育期主要气象条件的探析[J/OL].大麦与谷类科学,2017,34(4):55-58[2017-07-26].http://kns. cnki.net/kcms/detail/32.1769.S.20170726.0943.001.html.

菏泽位于山东的西南部平原地区,属暖温带季风气候区,四季分明,资源丰富,全年平均气温14.0℃,平均日照时数2 155.8 h,降水量649.9 mm,其中6—8月占60%左右。主要粮食作物有冬小麦、夏玉米等,夏玉米年播种面积达3.3×105hm2,是产量高、质量优的大宗饲料作物,也是菏泽市仅次于冬小麦的重要粮食作物之一。近年来,菏泽市夏玉米种植面积有逐年增加的趋势。夏玉米高产、稳产对促进农民增收、农业增产意义重大,除个别特殊年份受某些非自然因素或病虫害等影响外,气象条件对夏玉米产量影响较大,甚至起着决定性的作用[1-4]。

菏泽地区夏玉米一般6月初播种,9月初成熟,6—8月菏泽月平均日照时数193.4 h,水热同季,光照充足,与玉米的主要生育需求一致。龚绍先研究发现,玉米生物学下限温度为10℃,但整个生育期间玉米要求不同温度、一定时间的短日照才能正常抽穗、开花[5]。此外,夏玉米苗期适当控制水分有利于作物蹲苗,对玉米的根系生长有利无害;玉米拔节后需水量逐渐增大,如果水分供应不足对玉米产量影响较为明显,抽雄前至开花期对水分最为敏感[6]。因此,统计分析夏玉米生育期间气象条件对夏玉米生长发育的影响非常必要,可为调整菏泽农业产业结构、制定农业生产决策等提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 数据来源

2015、2016年夏玉米气象资料来源于国家农业气象基本站菏泽农业气象观测站[7],夏玉米整个生育期间气象资料来源于菏泽国家一般气象站2015、2016年观测资料。30年整编(1981—2010年)气候资料来自山东省气象信息中心。

1.2 分析方法

对比分析夏玉米生育期间气温、积温、降水和日照等气象因子的变化对夏玉米生长、产量因素及各主要发育期的影响。

1.3 数据处理

采用Excel 2013进行数据处理和绘制表格,对比分析夏玉米生育期间气象条件对生长的影响。

2 结果与分析

2.1 夏玉米生育期状况分析

影响夏玉米生育期长短的主要因素是温度和光照。2016年菏泽市夏玉米生育期间各月气象条件和各发育期出现日期分别见表1和表2。菏泽市2016年夏季(6—9月)合计降水量为537.0 cm,比历年同期偏多22.6%。由表1可见,6月降水量较常年和去年同期明显偏少,此时正值夏玉米苗期,降水偏少有利于玉米蹲苗,对玉米根系生长有利;7、8月降水量较常年偏多,对夏玉米生长发育十分有利;9月降水偏少、光照充足有利夏玉米灌浆与干物质的积累。

由表2可见,由于夏玉米适期播种,前期较常年略偏晚,后期各个发育期逐渐较常年有所提前,2016年夏玉米整个生育期较常年缩短5 d。

表1 菏泽市2016年夏玉米生育期间各月气象条件

表2 菏泽市2016年夏玉米各发育期日期

由表3、表4可见,玉米的果穗粗、株籽粒质量、百粒质量均比常年有所增加,秃尖比较常年略偏少,特别是籽粒质量较常年增加18.06 g/株,仅玉米的果穗长较常年有所减小。原因可能在于拔节到抽穗期间温度过高,玉米幼穗分化期相应缩短,分化小穗和小花数少,果穗也短[8]。2016年菏泽市夏玉米7月中旬至8月上旬为拔节、抽穗期,此期菏泽市出现最高气温38.9℃,特别是8月上旬平均气温比常年同期偏高3.5℃,乳熟期测定果穗长比常年偏少4.8 cm,成熟期果穗长比常年偏少2.8 cm。

表3 菏泽市2016年夏玉米农艺性状

表4 菏泽市2016年夏玉米产量构成因素

2.2 夏玉米生育期气象条件分析

菏泽市2016年夏玉米全生育期间主要时段≥0℃积温(下同)、降水量和日照时数见表5。由表5可见,玉米开花-成熟期降水量较常年同期偏少32.8 mm,其它玉米主要生育时段积温、累积降水量和日照时数均比常年不同程度地偏多。玉米3叶-拔节期降水量较常年偏多97.0 mm,此期正值夏玉米需水关键期[5],农田墒情较好对夏玉米后期生长十分有利。

2016年菏泽市夏玉米全生育期平均100 d左右。整个生育期≥0℃积温2 989.8℃,较常年偏多142.8℃,比上年偏多99.3℃;累积降水量504.1 mm,较常年偏多80.2 mm,比上年偏多159.6 mm;累积日照时数855.2 h,较常年偏多109.2 h,比上年偏多61.6 h。

表5 菏泽市2016年夏玉米全生育期气象要素分析

2.2.1 播种-拔节期(6月上旬至7月中旬)。此期≥0℃积温1 321.3℃,较常年同期(下同)偏多16.7℃,比上年同期偏多6.2℃;累积降水量280.3 mm,较常年偏多106.9 mm,比上年偏多131.1 mm;累积日照时数383.0 h,较常年偏多26.2 h,比上年偏多42.9 h。玉米一生中,苗期需水较少,需要蹲苗,促进发育[9],夏玉米苗期前期降水偏少,有利于夏玉米蹲苗,7月中旬降水偏多,对夏玉米拔节有利。此期气象条件对夏玉米播种、出苗及苗期生长较为有利。

2.2.2 拔节-开花期(7月下旬至8月上旬)。玉米拔节后生长发育加快,拔节期需水量增多,一般在玉米拔节期要补充水分[10]。菏泽市2016年夏玉米此期≥0℃积温609.0℃,比常年偏多35.9℃,比上年偏多13.4℃;累积降水量114.7 mm,比常年偏多6.1 mm,比上年偏多13.0 mm;累积日照时数162.1 h,较常年偏多26.7 h,比上年偏少9.6 h。综上所述,菏泽市玉米拔节至开花期间光、温、水等气象条件较为适宜,对夏玉米拔节、抽雄及开花生长比较有利。

2.2.3 开花-成熟期(8月中旬至9月下旬)。菏泽市2016年夏玉米开花至成熟期≥0℃积温1 059.5℃,较常年偏多90.2℃,比上年偏多79.7℃;累积降水量109.1 mm,较常年偏少32.8 mm,比上年偏多15.5 mm;累积日照时数310.1 h,较常年偏多56.2 h,比上年偏多28.3 h。夏玉米生长后期,雨日较常年偏少,光照充足,气象条件利于夏玉米干物质的积累,对夏玉米增产十分有利。夏玉米整个生育期间,气象条件与常年、上年比较为有利。调查发现,夏玉米百粒质量、株籽粒质量较常年分别增加1.35、18.06 g。

3 结论与讨论

玉米是短日照、喜温的禾本科作物,光照多少对玉米产量的影响较大,特别在玉米籽粒灌浆时期光照条件对产量的形成更为重要[11-12]。降水也是影响玉米产量的重要因子[10],在玉米拔节后,植株进入旺盛生长期,需水量较大,抽雄前后一个月的穗分化及开花期对水分的要求更高,对水分反应比较敏感,如果缺水,玉米幼穗发育不好,导致果穗小,籽粒少,缺水严重时雄穗或雌穗抽不出来[11,13],其中将对产量影响最大或农作物对水分最敏感的时期视为作物的水分临界期[14]。程纯枢等研究发现玉米产量在气温较低、日较差较大(气温日较差=日最高气温-日最高气温)、日照时数偏多的气象条件下产量偏高,如果日较差较小、光照偏少等玉米产量则低[15]。总之,在玉米整个生育期间,主要气象条件如光照、降水、温度若较为适宜,则对玉米生长有利,玉米易高产。

2016年菏泽市夏玉米全生育期间≥0℃积温、累计降水量和日照时数均比常年和上年不同程度的偏多,气象条件对玉米生育期生长及产量的形成较为有利。播种时农田墒情较好,适宜期播种,对夏玉米的出苗及苗期生长较为有利。苗期降水偏少有利于夏玉米蹲苗,中期降水偏多,正值夏玉米需水关键期,满足夏玉米生理需求。后期降水偏少、光照充足对夏玉米灌浆有利。夏玉米成熟后、收获前对玉米产量结构进行分析,玉米果穗粗、百粒质量、株籽粒质量比常年均有不同程度的增加,玉米秃尖比与常年相比有所偏少,因此2016年菏泽市夏玉米普遍增产。

当地科学的农田种植措施和适期的管理对夏玉米的生长及产量的形成都有促进作用。本研究仅对夏玉米整个生长过程中主要发育期的气象条件进行对比分析,气象因素对产量高低的影响还有待进一步探讨。

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An Analysis of Summer Maize Growth in Response to Meteorological Conditions in Heze City in 2016

ZHANG Cui-ying1,GAO Fei2,LIU Xiao-hua3
(1.MeteorologicalBureau ofHeze City,Heze 274000,China;2.MeteorologicalBureau ofShanxian,Shanxian 274300,China; 3.MeteorologicalBureau ofYuncheng,Yuncheng274700,China)

In order to explore the impact of meteorological factors on the growth of summer maize,this study identified the main meteorological factors influencing maize growth and development as well as its yield components.Specifically,we performed a comprehensive analysis of the main meteorological conditions such as accumulated temperature,precipitation,and sunshine hours during the whole growth period of summer maize in 2016 in Heze City,Shandong Province.The results showed that the precipitation during the seedling stage of summer maize in 2016 was 55.1 mm less than that of 2015,which was favorable for the development of the seedling and root system.On the other hand,the precipitation during the crucial water requirement period in 2016 increased by 80.4 mm and 155.9 mm compared to that over the years and that in 2015,respectively,which met the water requirement of summer maize growth.Moreover,during the late growth stage of summer maize,sunshine hours were relatively long and the precipitation was less than that over the years by 25.3 mm,which favored the growth of summer maize and the accumulation of dry matter.Owing to these favorable weather conditions,the summer maize harvested in Heze in 2016 showed larger one-hundred-kernel weight,kernel weight per plant,and the width of ear;and a smaller proportion of bare tip than those in 2015.Therefore,the present study provides a scientific reference for the decision-making of Heze agricultural production and the adjustment of agricultural industry structure.

Summer maize;Weather conditions;Response;Growth period

S513

A

1673-6486-20170361

2017-05-09

山东省农牧渔业丰收项目(鲁农科丰成鉴字2015第96号)。

张翠英(1972—),女,高级工程师,主要从事生态与农业气象研究。E-mail:hezezcy@126.com。

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