谷子不同生长期温度和降水波动对品质的影响

张新龙

(赤峰市气象局，内蒙古 赤峰 024000)

内蒙古自治区赤峰市是谷子种植大区，而且谷子在80%以上的年份里都为特优级。为了能够不断充实完善气候品质认证的结果，笔者通过多年的观测积累，基于谷子各生长期特征，开展对谷子进行不同时期的播种，不同生长期的温度和降水的组合对各生长期的影响，充实完善谷子品种生长的最佳温度和降水配比曲线，进一步修订谷子最佳品质的评判指标，从而为广大农户和消费者客观公正的认识谷子品质提供了科学依据。

1 研究对象

在农业种植日益发达的今天，谷子的种植可以根据温度和降水的需求来让其朝着最优品质的方向发展。虽然每年的气候都会有所波动，但总体气候条件还是非常适宜谷子的种植。而在多年种植过程中，人们发现虽然都处于同一区域内，但播种时段的不同和降雨量级的差异都会对小米的品质造成影响。所以，在气候适宜谷子种植的内蒙古赤峰市敖汉旗选取最佳种植时段暨气候的优中选优成为本研究的出发点。

2 研究方法

2.1 等级模型

小米品质优劣受多个气象要素的综合影响，结合相关研究成果构建了小米气候品质等级评价模型：

IACQ=β*S*C

(1)

(2)

式中：IACQ为气候品质评价指数；β为气候灾害指数；S为气候适宜性指数；C为气象指数，α为气象指标等级，M为权重系数。

(3)

式中，Xi为气象指标的实际值，Ti01、Ti02为小米品质特优时气象指标的下限值和上限值；Ti11、Ti12为小米品质优时气象指标的下限值和上限值；如果气象指标低于Ti11或者高于Ti12，则小米品质为差(见表1)。

表1 小米气候品质判定气象指标阈值

2.2 气候种植区指标划分

谷子气候适宜种植区的划分分为主要因子和辅助因子，其中主要因子是生育期间的降水和生育期积温，辅助因子是出苗到抽穗期的降水量和播种带出苗期间的平均气温。通过实验数据验证，当以主要因子评价气候适宜区时：生育期间的降水在300mm～350mm，积温在2 800℃～3 300℃时，种植区评分最佳，即为最适宜区；生育期降水在250mm～300mm，积温在2 500℃～2 800℃时，为适宜区；生育期降水在<250mm或>300mm，积温在<2 500℃或>2 800℃时，为不适宜区。当以辅助因子评价气候适宜区时，当出苗到抽穗期的降水量200mm～240mm，播种带出苗期间的平均气温16℃～18℃，种植区评分最佳，即为最适宜区；当出苗到抽穗期的降水量170mm～200mm，播种带出苗期间的平均气温13℃～16℃，为适宜区；当出苗到抽穗期的降水量<170mm或>240mm，播种带出苗期间的平均气温<13℃或>18℃，为不适宜区。

2.3 播种期实验

谷子生育期主要分为播种期、出苗期、拔节期、抽穗期、乳熟期、成熟期。笔者选取播期实验的方式来观测谷子不同生长期在不同温度和降水的影响下品质的差别。实验选取的是在5月5日进行第一期播种，因为在前几年选择在4月中旬的播期谷子出现了叶锈病、倒伏等一系列问题，可以断定谷子在4月中旬播种的品质绝对不好，所以此次研究选取的是从5月5日开始，之后每10d播种一期，直到6月15日共5期。另外5月13日进行了一期天然降雨的自然播种时间。而谷子的收获时间则趋于相同，除了5月5日第一期播种的在9月1日成熟，其余的基本都在9月10日成熟，最后一期播种时间为6月16日，在9月10日尚未完全成熟，但被霜冻影响，减产严重。对于这种不同播期的谷子生长期越往后越趋于相同的现象，我们和前一年的分期播种实验进行了对比，发现前一年的分期播种实验也存在同样问题。笔者暂且称之为：生长周期趋于统一化。

从图1可以看出，播种期的时间差距最大，但随着生育期的推后，各生育期的时间越来越趋于统一时间，成熟期最为接近，这一现象则更加明显。

图1 谷子从播种到收割日期散点

2.4 谷子与气象因素之间的关系

试验田所在地总体气温是少许偏高的，小米的产量和品质也和历年基本相当。这点说明小米在特优和优的品质区间内，个别气象要素是可以出现少许波动的。试验主要进行的人工灌溉，日照时数也与历年基本持平，所以进行数据分析时，我们着重考虑的是热量条件。

表2 小米气候品质判定气象指标阈值与不同播期要素值

图2 谷子不同播期产量千粒重柱状图

为了能够使数据分析的结果更加充分，我们将不同播期的产量来进行对比分析。

通过对比分析我们可以看到，从出苗期到拔节期，平均气温都是比较高的，且都超过了优和特优的平均温度最高值。其中5月13日和5月15日两个播期的产量最高，这两个播期在出苗期到拔节期的平均气温都在21.3℃和21.4℃。同样，最高气温也要高于优和特优品质的最高值。由此可以推断，出苗期的平均气温和最高气温在数学模型中的数学权重可以适当地降低，其平均温度和最高温度都可以适当上调2℃，这样不会对小米的品质产生影响。

3 结束语

试验研究表明：①在出苗期到拔节期，平均温度偏高2℃不会对小米的品质造成影响，相反还能适当地促进生长；②在某个生长期期间，如果温湿度都较为适宜的情况下，该生长期会适当地延长生长时间。试验表明：这些生长期主要是体现在拔节期到乳熟期。这种现象根源于千万年的生物进化，使得谷子拥有适应外界环境而生理变化的一种条件反射。我们暂且称这种现象为植被根据外界气象条件变化而发生的生长周期趋于统一化。农谚所谓的：立秋之后，寸草结子。