氣候變化對江漢平原冬小麥播種期的影響

帥文衛(wèi)++祝學(xué)軍++成道++劉偉++楊琛++韓杳

摘要：以位于湖北省江漢平原的天門市為研究區(qū)域，利用1955-2015年天門市冬小麥播種期內(nèi)氣象觀測資料，采用相關(guān)回歸等數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法分析氣候變化對冬小麥播種期的影響。結(jié)果表明，在湖北省江漢平原地區(qū)，傳統(tǒng)播種期內(nèi)氣溫呈逐漸升高趨勢，氣候適宜冬小麥播種期逐漸推遲，傳統(tǒng)播種期內(nèi)降水量呈逐漸減少的趨勢。利用1981-2015年天門市國家一級農(nóng)業(yè)氣象觀測站冬小麥觀測資料進(jìn)一步分析了按照傳統(tǒng)播期播種冬小麥存在的利弊，得出在湖北省江漢平原地區(qū)，冬小麥的播種必須打破傳統(tǒng)的種植觀念，適當(dāng)晚播，才有利于冬小麥的正常生長。

關(guān)鍵詞：氣候變化；冬小麥；播種期；江漢平原

中圖分類號：S512.1+1；S16 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）09-1611-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.09.003

Effects of Climate Change on Sowing Time of Winter Wheat in Jianghan Plain

SHUAI Wen-wei1，ZHU Xue-jun2，CHENG Dao1，LIU Wei1，YANG Chen1，HAN Yao1

（1.Tianmen Meteorological Bureau， Tianmen 431700， Hubei， China； 2. Xiantao Meteorological Bureau， Xiantao 433000， Hubei， China）

Abstract： Taking Tianmen city located in the Jianghan plain in Hubei province as research area， base on meteorological observation data of sowing time of winter wheat in Tianmen city from 1955 to 2015， the effects of climate change on sowing time of winter wheat were analyzed by mathematical statistics methods， such as the correlation regression analysis. The results showed that， in Jianghan plain of Hubei province， the temperature increased in traditional sowing period， suitable sowing time of winter wheat was delayed gradually， and precipitation gradually reduced in traditional sowing period. The disadvantages of sowing winter wheat according to traditional concepts were analyzed using observation data of winter wheat in National Agricultural Meteorological Observatory in Tianmen city from 1981-2015， the results showed that， in Jianghan plain of Hubei province， winter wheat sowing must break the traditional concept of planting， and should be delayed， this is conducive to the normal growth of winter wheat.

Key words： climate change； winter wheat； sowing time； Jianghan plain

適時播種是作物穩(wěn)定高產(chǎn)的基礎(chǔ)，也是經(jīng)濟(jì)有效的措施，播種時間選擇得好，能使各生育期處于合適的氣象條件下，促使各項(xiàng)技術(shù)措施發(fā)揮應(yīng)有的作用，具有十分重要的意義。近年來，隨著氣候變暖，江漢平原地區(qū)冬小麥的生長發(fā)育也發(fā)生了一系列的變化，尤其是近20年來氣候變暖趨勢更為明顯，勢必對江漢平原冬小麥的播種期及冬前生長造成影響。劉萬代等[1]的研究表明，偏春性品種冬小麥在湖北省的適宜播期應(yīng)在傳統(tǒng)適播期的基礎(chǔ)上適當(dāng)推遲。陳英慧[2]、張翠英[3]分別分析了河南省南部和山東省西南部按照常規(guī)播期播種小麥存在的弊端，認(rèn)為適當(dāng)晚播有利于冬小麥產(chǎn)量的進(jìn)一步提高。小麥適時播種對培育壯苗、安全越冬及最終產(chǎn)量形成有重要意義[4]。

1 數(shù)據(jù)來源與方法

選取湖北省天門市1955-2015年共61年的年平均氣溫和小麥播種期間10、11月的氣溫、降水資料，天門國家一級農(nóng)業(yè)氣象觀測站1981-2015年的作物發(fā)育期觀測資料，并采用相關(guān)分析、回歸等數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法分析氣候變化對冬小麥播種期的影響。

2 冬小麥播種期氣候變化特征

2.1 年平均氣溫升高趨勢明顯

基于天門市氣象站1955-2015年逐日平均氣溫的年度平均分析表明，天門市61年間氣候具有顯著變暖趨勢，由一次線性擬合的變化傾向率可知，天門市平均氣溫變化速率為0.320 ℃/（10年）（P<0.001），略高于近50年（1960-2010年）全國平均氣溫的升高趨勢0.263 ℃/（10年）[5]。經(jīng)M-K突變檢驗(yàn)顯示，近61年天門市平均氣溫經(jīng)歷了一次明顯突變，突變發(fā)生在1993-1994年[5]，突變前平均氣溫為16.16 ℃，突變后平均氣溫為17.15 ℃，變暖前后的平均氣溫相差約1.0 ℃，尤以20世紀(jì)90年代以后升溫趨勢最為顯著。

2.2 傳統(tǒng)播種期內(nèi)溫度升高

利用天門市1955-2015年冬小麥傳統(tǒng)播種期內(nèi)逐年平均氣溫資料，統(tǒng)計(jì)分析了近61年來傳統(tǒng)播種期內(nèi)溫度變化趨勢，如圖1所示，20世紀(jì)60年代以來，冬小麥傳統(tǒng)播種期內(nèi)溫度的變化趨勢是逐漸升高的。

2.3 氣候適宜播種期逐漸推遲

以半冬性小麥最適宜播種的溫度指標(biāo)，即平均氣溫17 ℃[6]，采用5日滑動平均，統(tǒng)計(jì)分析歷年秋季日平均氣溫穩(wěn)定下降到17 ℃的初日發(fā)現(xiàn)，1955-2015年穩(wěn)定通過17 ℃的初日為10月28日，1955-1990年的日平均氣溫穩(wěn)定通過17 ℃的初日都在10月中下旬，而20世紀(jì)90年代平均為11月2日，比1961-1990年平均初日推遲了10 d；2001-2010年的平均初日為11月3日，比1961-2000年平均初日推遲了5 d，比1990年以前推遲了10 d（表1）。這說明20世紀(jì)90年代以后不僅秋季氣溫在逐年升高，而且氣候適宜播種期也逐漸向后推遲。

2.4 傳統(tǒng)播種期降水呈減少趨勢

根據(jù)天門市1981-2015年農(nóng)業(yè)氣象觀測站作物觀測資料進(jìn)行分析，冬小麥歷年平均播種期為10月31日，其中播種期最早為10月16日，播種期最遲為11月18日，以10月3日為界，將歷年播種期降水劃分為2個階段，采用折線圖進(jìn)行對比分析。由圖2可知，20世紀(jì)80年代以后10、11月內(nèi)降水量總的趨勢是降水量呈減少趨勢，但在11月上中旬時段內(nèi)降水量在20世紀(jì)90年代后不僅沒有減少，還有增加的趨勢，這個趨勢也有利于江漢平原冬小麥播種適當(dāng)推遲。

2.5 用冬前積溫確定適宜播種期

冬小麥播種過早，不但造成冬前分蘗過多，也易造成冬前旺長甚至不能分蘗，不利于越冬。一般認(rèn)為，小麥達(dá)到2～4個分蘗時進(jìn)入越冬期較為合理，達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)需要冬前大于等于0 ℃積溫500～600 ℃[7]，故以其中值550 ℃作為冬小麥適宜播種的指標(biāo)。

冬小麥停止生長期一般與日平均氣溫穩(wěn)定通過0 ℃的終日接近，南方地區(qū)一般以1月8日作為冬小麥越冬期的開始[8]，逐年由當(dāng)年1月8日起向前查找大于等于0 ℃積溫剛好滿足550 ℃的日期作為這年的適宜播種期，將1961-1990年和1991-2010年的適宜播種期分別求取平均值，1961-1990年的平均播種期為11月1日，1991-2010年的平均播種期為11月5日，由此說明，氣候變暖造成冬小麥的適宜播種期晚了4 d。

3 實(shí)際播種期的變化及原因分析

從江漢平原當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際播種期看，近20年比20世紀(jì)60年大約晚了1周左右。根據(jù)傳統(tǒng)觀念，播種偏晚，由于溫度偏低，不利于小麥分蘗，使冬前分蘗變少，從而影響產(chǎn)量，但近10年以來，氣候變暖明顯，江漢平原春季氣溫上升最明顯，其次就是秋冬季，秋季氣溫平均每10年上升0.370 ℃。因此隨著氣候逐漸變暖，特別是秋冬連暖現(xiàn)象的日益突出，以及氣候適宜播種期的逐漸推遲，必須打破傳統(tǒng)種植觀念，適當(dāng)晚播，才能有利于產(chǎn)量的進(jìn)一步提高。

近年來，秋冬連暖頻現(xiàn)，江漢平原乃至長江中下游地區(qū)，冬小麥品種已由傳統(tǒng)的半冬性向偏春性、春性轉(zhuǎn)化。鄭麥9023就是現(xiàn)在江漢平原種植面積較大的一個偏春性品種。其播種應(yīng)比半冬性品種適當(dāng)推遲，安排在10月25日至11月10日為宜。春性強(qiáng)的品種一方面要求的冬前積溫相對較少，另一方面易于冬前春化而拔節(jié)，因此也要適當(dāng)晚播，才能保證小麥冬前形成壯苗，否則易造成旺長，發(fā)生凍害而影響產(chǎn)量。鄭寶強(qiáng)等[9]的研究表明，產(chǎn)量三要素對鄭麥9023產(chǎn)量的影響為成穗數(shù)>穗粒數(shù)>千粒重，適播配以適宜的種植密度是發(fā)揮鄭麥9023高產(chǎn)潛力的基本條件。

4 結(jié)論

江漢平原近61年冬小麥傳統(tǒng)播種期內(nèi)逐年平均氣溫呈升高趨勢，尤以20世紀(jì)90年代以后升高趨勢最為明顯。對半冬性品種冬小麥最適宜播種期的溫度指標(biāo)，即平均氣溫穩(wěn)定通過17 ℃進(jìn)行分析，結(jié)果表明，2001-2010年平均初日為11月3日，比1961-2000年平均初日推遲了5 d，比1990年以前的平均初日推遲了10 d。

從傳統(tǒng)播種期（10月10-31日）內(nèi)降水量來看，1961-2010年呈逐漸減小的趨勢，而適當(dāng)推遲后的播種期（11月1-20日）內(nèi)的降水量在20世紀(jì)90年代以后有略微增加的趨勢，有利于冬小麥適當(dāng)晚播。

以大于等于0 ℃積溫550 ℃為江漢平原冬小麥適宜播種的指標(biāo)，1961-1990年的平均適播期為11月5日，由此說明，1991-2010年的平均適播期比1961-1990年推遲了4 d。

近年來，隨著品種改良，江漢平原地區(qū)主要由半冬性品種居多轉(zhuǎn)化為偏春性、春性品種，其播種期應(yīng)比半冬性品種適當(dāng)推遲，因此，偏春性品種冬小麥的適播期為11月8日前后為宜，適播配以適宜的種植密度是發(fā)揮偏春性冬小麥高產(chǎn)潛力的基本條件。

參考文獻(xiàn)：

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