阿勒泰市農(nóng)作物播種期和發(fā)育期天數(shù)特征分析

劉大鋒 李海花

摘要 分析阿勒泰市主要農(nóng)作物的發(fā)育期變化特征，可為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。本文統(tǒng)計(jì)阿勒泰市的主要農(nóng)作物（1980—2016年春小麥和2000—2016年向日葵）的多年播種期和發(fā)育期天數(shù)變化及其與氣象要素的相關(guān)性及檢驗(yàn)。結(jié)果表明，春小麥播種期和終霜期、發(fā)育期天數(shù)與≥0、5 ℃積溫均有很顯著的相關(guān)性；向日葵的播種期與穩(wěn)定通過10 ℃初日發(fā)育期天數(shù)及4—10月的日照時(shí)數(shù)有一定的相關(guān)性。

關(guān)鍵詞 農(nóng)作物；播種期；發(fā)育期；特征分析；新疆阿勒泰

中圖分類號(hào) S162.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2018）19-0017-02

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與氣候條件關(guān)系密切，農(nóng)作物生長發(fā)育、產(chǎn)量形成都對氣候條件有著具體要求[1]。充分利用氣候資源，遵循氣候規(guī)律，搞好農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，對發(fā)展農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)都具有十分重要的先導(dǎo)作用[2]。

氣候變暖使春季土壤解凍的時(shí)間提前，春播作物的播種期提前[3]，遼北和遼東地區(qū)玉米播種的日期約每10年提前2 d左右[4]。氣溫上升使我國尤其是北方地區(qū)和青藏高原作物的氣候生長期平均延長了10 d左右[5-6]。

1959—2008年石河子墾區(qū)平均氣溫、≥10 ℃積溫和參考作物蒸散量均有利于棉花生產(chǎn)，氣候變化影響棉花的單產(chǎn)，進(jìn)而影響棉花的種植比例[7]。1961—2009年奇臺(tái)縣春小麥生長前期平均氣溫升高對小麥產(chǎn)量的不利影響增大，中、后期平均氣溫的下降有利于小麥產(chǎn)量提高[8]。氣候變暖使阿圖什市冬小麥20世紀(jì)90年代的播種期較80年代的播種期推遲4～8 d，棉花播種期提前8 d左右，全生育期縮短7～9 d，玉米播種期提前2～3 d，生育期延長7 d[9]。北疆地區(qū)復(fù)播油葵的同一品種隨著播期的延遲，生育期逐漸延長，所需要的有效積溫下降。因此，溫度變化是影響作物生育期的主要因素[10]。

國內(nèi)外對農(nóng)作物的研究，大多是以產(chǎn)量和病蟲害防治為主要研究內(nèi)容，對發(fā)育期和氣象要素關(guān)系的研究相對較少，對小麥的研究更是以冬小麥居多。而北疆阿勒泰地區(qū)是典型的以農(nóng)牧業(yè)為主的地區(qū)，糧食作物以春小麥為主，向日葵則是非常重要且種植面積非常大的經(jīng)濟(jì)作物，研究氣候變化對向日葵、春小麥的影響一定程度上可以服務(wù)“三農(nóng)”，有利于防災(zāi)減災(zāi)，從而趨利避害、提高產(chǎn)量、增加農(nóng)牧民收入。

1 數(shù)據(jù)來源

1980—2016年春小麥發(fā)育期、2000—2016年向日葵發(fā)育期資料均來自于阿勒泰國家基準(zhǔn)氣候站（國家二級(jí)農(nóng)試站），并經(jīng)新疆自治區(qū)氣象局信息中心審核。

春小麥和向日葵在阿勒泰市種植面積較大，分別為主要的糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物，故本文主要研究這2種作物。

2 結(jié)果與分析

2.1 春小麥

2.1.1 春小麥播種期和發(fā)育期的差異變化。1980—2016年阿勒泰市春小麥播種期（圖1）平均為4月18日，但因氣候等原因，波動(dòng)較大。最早的年份是1983年，播種期為3月31日；播種期最晚的是2010年5月17日，相差近50 d。這是因?yàn)?983年阿勒泰市穩(wěn)定通過0 ℃初日在3月23日，較歷年平均偏早7 d；而2010年穩(wěn)定通過0 ℃初日在4月13日，較歷年平均偏晚13 d，也較1983年偏晚22 d。

阿勒泰市春小麥播種期的年變化是逐漸推遲的，推遲率為2.16 d/10年。與年份的相關(guān)系數(shù)為0.293，通過了信度0.1的檢驗(yàn)，有一定的相關(guān)性。播種期與終霜期的相關(guān)系數(shù)為0.487，通過了信度0.001的P檢驗(yàn)，二者有極顯著的正相關(guān)性。

從圖2可以看出，1980—2016年阿勒泰市春小麥的發(fā)育期天數(shù)平均為108 d，近37年來呈縮短趨勢變化，縮短率為3.02 d/10年。與年份的相關(guān)系數(shù)為-0.418，通過了信度0.02的P檢驗(yàn)，與年份有較好的負(fù)相關(guān)性。發(fā)育期天數(shù)受年際波動(dòng)變化也很大，最長的是1983年，為125 d；而最少的是2008年，僅為87 d，二者相差近40 d。

2.1.2 春小麥發(fā)育期變化與氣象因子的關(guān)系。阿勒泰市春小麥發(fā)育期天數(shù)與≥0 ℃積溫、≥5 ℃積溫的相關(guān)系數(shù)分別為-0.500和-0.465，均通過了信度0.001的P檢驗(yàn)，有極好的負(fù)相關(guān)性。溫度升高，會(huì)使發(fā)育期縮短。圖3反映了阿勒泰市春小麥發(fā)育期天數(shù)與≥5 ℃積溫的相關(guān)性，成很明顯的負(fù)相關(guān)。

2.2 向日葵

2.2.1 向日葵播種期和發(fā)育期的差異變化。從圖4可以看出，近17年向日葵的播種期平均是5月1日，呈推遲趨勢，推遲率為2.11 d/10年。但年際波動(dòng)變化很大，播種日期最早出現(xiàn)在2007年4月4日，而最晚出現(xiàn)在2010年5月28日，二者相差45 d。從圖5可以看出，2000—2016年阿勒泰市向日葵平均播種期為5月1日，這與阿勒泰市穩(wěn)定通過10 ℃的初日（5月1日）完全一致。并且播種期與通過10 ℃初日的相關(guān)系數(shù)為0.703，通過信度0.01的P檢驗(yàn)。二者有極顯著的正相關(guān)性。

2000—2016年，阿勒泰市向日葵的發(fā)育期（圖6）平均為131 d，呈明顯的延長趨勢，延長率為6.10 d/10年。與年份的趨勢系數(shù)為0.478，通過了信度0.1的P檢驗(yàn)，有弱的正相關(guān)性。向日葵發(fā)育期天數(shù)最長的是2011年的146 d，最短的是2001年的110 d，相差36 d。

2.2.2 向日葵發(fā)育期變化與氣象因子的關(guān)系。阿勒泰市向日葵發(fā)育期天數(shù)與4—10月≥0 ℃積溫、≥5 ℃積溫、≥10 ℃積溫、≥15 ℃積溫的相關(guān)系數(shù)都沒有通過P檢驗(yàn)，沒有相關(guān)性。發(fā)育期天數(shù)與4—10月的日照時(shí)數(shù)的相關(guān)系數(shù)為-0.464，通過了信度0.1的P檢驗(yàn)，二者之間有弱的負(fù)相關(guān)性。

3 結(jié)論與討論

分析結(jié)果表明，阿勒泰市春小麥播種期以2.16 d/10年速率推遲，發(fā)育期以3.02 d/10年速率縮短。播種期與終霜期有極顯著的正相關(guān)性，可以用終霜期來預(yù)測播種期；發(fā)育期天數(shù)與≥0 ℃積溫、≥5 ℃積溫有極好的負(fù)相關(guān)性，溫度升高會(huì)使發(fā)育期明顯縮短。

阿勒泰市向日葵播種期以2.11 d/10年的速率推遲，發(fā)育期天數(shù)以6.10 d/10年的速率延長。播種期與通過10 ℃初日有極顯著的正相關(guān)性，可以用穩(wěn)定通過10 ℃初日來預(yù)測播種期。發(fā)育期天數(shù)與氣溫要素沒有相關(guān)性，基本不受其影響；與日照時(shí)數(shù)有弱的負(fù)相關(guān)性，一定程度上受日照時(shí)數(shù)的影響。

本文研究的阿勒泰市主要作物（春小麥、向日葵）的播種期和發(fā)育期天數(shù)的變化及其與氣象要素的關(guān)系，是基于多年氣候資料的基礎(chǔ)上，可能作物品種是有變化的，而其他很多的研究是基于同一品種在同一年的不同播種期和氣象要素的關(guān)系。播種期除受氣象條件影響外，還受當(dāng)?shù)厣a(chǎn)力水平、經(jīng)濟(jì)水平、土壤墑情、機(jī)械作業(yè)水平等因素影響，今后應(yīng)加強(qiáng)這方面的研究。雖然播種期與氣象要素有較好的相關(guān)性，但用來進(jìn)行播種期預(yù)測，還要做很多工作和研究。

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