灤州市一次夏玉米倒伏氣象因素簡析

郝雙利,劉 丹,吳 強(qiáng),田 永,李玉姣,許文靜,張靜華

(1.灤州市氣象局，河北唐山 063700；2.豐南區(qū)氣象局，河北唐山 063300)

夏玉米是灤州市主要糧食作物之一，2015年種植面積32 005.33 hm2，總產(chǎn)量211 809 t。生長發(fā)育期倒伏將直接影響夏玉米的產(chǎn)量，倒伏的程度、發(fā)生的時(shí)期以及倒伏的類型對產(chǎn)量的影響程度也不盡相同。夏玉米倒伏一般分為根倒、莖倒和莖折3種[1-2]。造成夏玉米倒伏的因素很多，有內(nèi)在因素，如夏玉米的品種，有外在因素，如種植密度、田間管理、氣象條件(強(qiáng)降水、大風(fēng))等。灤州市地處河北唐山中東部，夏玉米一般于6月上中旬播種，9月中下旬收獲。夏玉米的生長發(fā)育期氣象災(zāi)害頻發(fā)多發(fā)，玉米產(chǎn)量很容易受到氣象災(zāi)害的影響。在眾多氣象災(zāi)害中，強(qiáng)降水和大風(fēng)對夏玉米倒伏的影響最大，也是造成夏玉米倒伏的最直接的因素。2016年7月19—21日，受低渦影響，灤州市出現(xiàn)強(qiáng)降水天氣，并伴隨陣性大風(fēng)，造成境內(nèi)夏玉米大面積倒伏。對照河南省氣象科學(xué)研究所研究總結(jié)的夏玉米不同發(fā)育期的風(fēng)雨倒伏指標(biāo)，分析了此次天氣過程中降水、大風(fēng)等氣象因素，驗(yàn)證該指標(biāo)是否適用于當(dāng)?shù)?。對灤州國家氣象觀測站1980—2018年6—9月氣象資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到不同倒伏日數(shù)和風(fēng)向的分布規(guī)律，給出預(yù)防倒伏的具體措施及倒伏后的補(bǔ)救措施，以期降低倒伏造成的經(jīng)濟(jì)損失。

1 天氣實(shí)況與受災(zāi)情況

2016年7月19日20時(shí)至21日20時(shí)，受低渦影響，灤州市出現(xiàn)強(qiáng)降水天氣，根據(jù)自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，全市平均降水量143.2 mm，達(dá)到大暴雨量級(jí)，最大雨強(qiáng)31.3 mm/h。主要降水時(shí)段出現(xiàn)在20日，大部分地區(qū)降水量達(dá)到100 mm以上。降水期間伴隨陣性大風(fēng)，從全市6個(gè)多要素自動(dòng)氣象站觀測資料來看，日極大風(fēng)速達(dá)到16.1 m/s。據(jù)民政部門統(tǒng)計(jì)，此次強(qiáng)降水和大風(fēng)天氣過程中，全市農(nóng)作物受災(zāi)總面積13 471.27 hm2，成災(zāi)7 320.6 hm2，絕收60 hm2。其中玉米受災(zāi)面積11 823.27 hm2，成災(zāi)面積7 057.6 hm2，絕收面積20 hm2，受災(zāi)玉米占全部受災(zāi)農(nóng)作物的87.77%。經(jīng)過調(diào)查，此次玉米倒伏基本全部是根倒類型。

2 倒伏氣象因素分析

2.1 夏玉米倒伏氣象指標(biāo)

利用風(fēng)速和過程降水量資料，河南省氣象科學(xué)研究所根據(jù)夏玉米的倒伏情況，整理統(tǒng)計(jì)出了夏玉米不同發(fā)育期的風(fēng)雨倒伏指標(biāo)[3](表1)。根據(jù)調(diào)查，灤州市夏玉米的各生長發(fā)育期與表1內(nèi)發(fā)育期時(shí)段基本一致，因此參考表1的指標(biāo)對2016年7月19—21日造成夏玉米倒伏的氣象因素進(jìn)行分析。

表1 夏玉米倒伏風(fēng)雨指標(biāo)

注：過程降水量指出現(xiàn)大風(fēng)當(dāng)日和前2日的降水量之和。

2.2 降水

2016年7月19—21日的降水過程中，降水時(shí)段主要集中在20日，21個(gè)站點(diǎn)中18個(gè)站點(diǎn)降水量超過100 mm，最大達(dá)到149.9 mm；各站19—21日合計(jì)雨量均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過倒伏指標(biāo)中的20 mm。由于降水量大，土壤充分飽和，土質(zhì)松軟，降低了土壤對植株的扶植能力以及根系的固持能力，為夏玉米倒伏提供了有利條件。

2.3 大風(fēng)

2016年7月19—21日，灤州市具有風(fēng)要素的6個(gè)自動(dòng)氣象站監(jiān)測的日極大風(fēng)速均達(dá)到倒伏指標(biāo)(≥6 m/s)，20日極大風(fēng)速全部達(dá)到重度倒伏指標(biāo)(≥11 m/s)，最大風(fēng)速16.1 m/s。大風(fēng)為夏玉米倒伏提供了動(dòng)力條件。結(jié)合降水量分析判斷，倒伏主要發(fā)生在20日。

3 倒伏日數(shù)和風(fēng)向特征分析

以上分析進(jìn)一步表明表1中的指標(biāo)在灤州市的適用性。參照表1指標(biāo),利用灤州國家氣象觀測站1980—2018年6—9月相關(guān)氣象資料, 分別統(tǒng)計(jì)符合倒伏指標(biāo)(6月1日—7月10日按7月中旬—7月下旬指標(biāo)統(tǒng)計(jì)，下同)的日數(shù)和風(fēng)向。將風(fēng)速和雨量同時(shí)滿足指標(biāo)的日期計(jì)為1個(gè)達(dá)標(biāo)日，分別統(tǒng)計(jì)每候不同倒伏等級(jí)日數(shù)(圖1)。1980—2018年6—9月，輕度、中度、重度倒伏日數(shù)分別為213、86、22 d。由圖1可知，輕度倒伏日數(shù)7月16—20日最多，達(dá)到了17 d；中度倒伏日數(shù)9月1—5日最多，為9 d；重度倒伏最多日數(shù)為3 d，分別出現(xiàn)在6月11—15日、7月16—20日和9月1—5日?？傮w而言，各倒伏等級(jí)出現(xiàn)日數(shù)自7月初至9月下旬的分布規(guī)律大致相同，即從7月初開始，達(dá)到倒伏指標(biāo)的日數(shù)呈上升趨勢，7月16—20日前后達(dá)到最多，20日以后至8月下旬逐漸減少，之后再次經(jīng)歷1個(gè)增減波動(dòng)至9月下旬。根據(jù)各風(fēng)向出現(xiàn)日數(shù)繪制風(fēng)向玫瑰圖(圖2),可以看出，符合指標(biāo)的風(fēng)向主要集中在N、NNW、NNE和ESE、ENE等5個(gè)方向，占全部風(fēng)向的51.4%，其中偏北風(fēng)最多，偏東風(fēng)次之。

圖1 1980—2018年6—9月灤州市夏玉米各倒伏等級(jí)出現(xiàn)日數(shù)候分布

4 預(yù)防夏玉米倒伏的措施

4.1 錯(cuò)期播種

抽雄期植株莖稈脆弱，是夏玉米倒伏多發(fā)的一個(gè)重要時(shí)期[4]。井淑香等[5]通過試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，抽雄期和大喇叭口期的倒伏使玉米行粒數(shù)減少、玉米穗長變短、禿尖增長，導(dǎo)致穗粒數(shù)減少，從而減產(chǎn)。為了增產(chǎn)增收，充分考慮暴雨、大風(fēng)對夏玉米倒伏的影響， 應(yīng)使夏玉米倒伏敏感期盡量避開暴雨、大風(fēng)多發(fā)時(shí)段。由圖1可知，灤州市抽雄期(大喇叭口期)(7月中下旬)恰好處于暴雨、大風(fēng)多發(fā)時(shí)段，造成倒伏的概率相對較高。建議在不影響生育期的前提下，將播種日期適當(dāng)后錯(cuò)，對減少倒伏造成的減產(chǎn)有一定的幫助。同時(shí)有研究表明[6-7]，隨著播種期的推遲，夏玉米產(chǎn)量呈降低趨勢，在6月15日以前播種對生產(chǎn)較為有利。綜上，要選擇合適的品種，掌握適當(dāng)?shù)牟テ?，才能夠趨利避害，豐產(chǎn)豐收。

圖2 1980—2018年6—9月灤州市符合夏玉米倒伏指標(biāo)的風(fēng)向出現(xiàn)日數(shù)(單位：d)玫瑰圖

4.2 適當(dāng)調(diào)整種植壟向

玉米植株對風(fēng)的阻力與種植壟向和風(fēng)向之間的角度有關(guān)。一般來說，壟向與風(fēng)向垂直，阻力最大，壟向與風(fēng)向平行，阻力最小。由圖2可知，在播種時(shí)，按照南北方向略向西北東南方向傾斜壟向，將有利于減小玉米植株對風(fēng)的阻力，從而減輕大風(fēng)造成的倒伏。

4.3 選擇抗倒伏能力強(qiáng)的玉米品種

玉米的抗倒伏能力與品種有關(guān)，播種前充分了解品種特征，選擇適合本地的根系發(fā)達(dá)、莖稈粗壯柔韌、穗位和株高較低、抗病強(qiáng)的玉米品種[8-9]，能有效防止倒伏。

4.4 選擇合適的播種方式

播種前要進(jìn)行曬種和拌種，增強(qiáng)種子抗病能力和生根能力[8]。灤州市夏玉米一般都是在冬小麥?zhǔn)斋@后播種，建議采用免耕貼茬直播結(jié)合寬窄行播種方式。貼茬直播由于耕層未經(jīng)旋耕，土壤緊實(shí)，根系與土壤結(jié)合緊密，能夠提高玉米抗倒伏能力；寬窄行播種能夠增加透光和通風(fēng)[9-11]，抗倒伏的同時(shí)又能增加產(chǎn)量。

4.5 避免種植密度過大

合理密植能夠增加玉米產(chǎn)量，但隨著密度增加，植株間吸光競爭加劇，植株高度、穗位高度增加，莖稈抗折力和外皮穿刺強(qiáng)度降低[12-13]，造成抗倒伏能力差；同時(shí)，密度過大，玉米植株間通風(fēng)效果不佳，使風(fēng)阻力加大，容易造成倒伏。

4.6 加強(qiáng)田間水肥管理

苗期注意蹲苗，適當(dāng)澆水，避免水分充足造成生長過快，從而導(dǎo)致根系發(fā)育不良和莖稈纖細(xì)。根據(jù)玉米生育期需肥特點(diǎn)，合理施肥，并且保持氮磷鉀營養(yǎng)均衡。施肥要深施，避免肥效流失，同時(shí)肥料與植株根部保持一段距離，防止燒壞根系。

4.7 及時(shí)有效防治病蟲害

玉米螟會(huì)鉆入玉米莖稈中，使莖稈產(chǎn)生孔洞，同時(shí)咬食莖稈內(nèi)芯，致使中空，遇到大風(fēng)天氣，容易造成倒伏。玉米莖腐病常常破壞根部、莖葉和葉鞘，使組織軟化腐爛，增大了倒折概率。在病蟲害發(fā)生早期要及時(shí)防治，減少倒伏。

4.8 適時(shí)采取化控手段

使用化控藥劑提高玉米抗倒伏能力是一種重要手段。一般在拔節(jié)后噴灑生長調(diào)節(jié)劑，控制株高，降低穗位，強(qiáng)壯秸稈，達(dá)到防倒伏的目的。

5 夏玉米倒伏后的補(bǔ)救措施

因大風(fēng)暴雨導(dǎo)致夏玉米倒伏后,田間出現(xiàn)積水的地塊應(yīng)盡快排水防澇，待能下地時(shí)及早疏松土壤，防止板結(jié)。拔節(jié)前后發(fā)生的倒伏，由于植株較為矮小，恢復(fù)能力強(qiáng)，不必采取措施。抽雄前后發(fā)生倒伏，由于莖稈高、上部質(zhì)量大，需要進(jìn)行人工處理。發(fā)生莖倒的地塊，可用長竿輕輕抖動(dòng)植株，使雨水從植株上脫落，減輕對植株的壓力，利于起身。抖動(dòng)時(shí)動(dòng)作要輕，以免人為造成莖稈折斷。發(fā)生根倒的地塊，要人工扶起并培土，扶起程度以不傷根為準(zhǔn)。如果發(fā)生莖折，不嚴(yán)重的地塊，建議將莖折植株割除；莖折造成大量減產(chǎn)或絕收的地塊，可考慮收割作為飼料，同時(shí)種植收獲期短的菜類，以彌補(bǔ)損失。