2021年河套灌區(qū)春玉米全生育期農(nóng)業(yè)氣象條件評述

包佳婧，劉瑾宇，楊 松#

1.內(nèi)蒙古巴彥淖爾市農(nóng)業(yè)氣象試驗站，內(nèi)蒙古臨河 015000；2.內(nèi)蒙古呼和浩特市氣象局，內(nèi)蒙古呼和浩特 010018

巴彥淖爾市屬典型的中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，雨熱同季。南部是著名的河套灌區(qū)，素有“黃河百害，唯富一套”的美譽，是亞洲最大的“一首制”自流引水灌區(qū)，水利資源豐富，是國家和自治區(qū)重要的商品糧生產(chǎn)基地，總耕地面積73.3萬hm2[1-2]。年平均氣溫4.3℃～8.3℃，河套灌區(qū)全年≥10℃積溫為3 053～3 339℃·d，在作物生長季（4一9月）內(nèi)，日平均氣溫為17 .7℃～18.8℃，日較差為12.8℃～14.7℃，無霜期為142～150 d，年降水量為130～285 mm，雨量多集中在夏季7月、8月[3-5]。巴彥淖爾市年日照時數(shù)為3 100～3 300 h，是中國日照時數(shù)最多的地區(qū)之一，有利于長日照作物的生長[6-7]。河套灌區(qū)春玉米從播種到成熟一般需要130 d左右，4月下旬至9月上旬。玉米是巴彥淖爾市的優(yōu)勢作物，面積穩(wěn)定在20萬hm2以上，種植規(guī)模2015年達(dá)到了27.4萬hm2。玉米不僅是當(dāng)?shù)氐闹饕Z食、飼料、制藥、淀粉加工的重要原料，同時還是農(nóng)民收入的重要來源[8]。巴彥淖爾地區(qū)光熱資源豐富，日照時數(shù)長，晝夜溫差大，地勢平坦，較適宜玉米生長。由于有黃河水灌溉，光照充足，因此，對玉米生長影響最大的因素為熱量條件[9]。春季氣溫回升迅速且不穩(wěn)定，秋季氣溫下降較快，霜凍和低害制約著玉米早播和正常成熟，夏季的高溫干旱使玉米水分消耗過大，玉米開花期常受高溫?zé)岷Φ挠绊慬10]。文中根據(jù)《河套灌區(qū)主要農(nóng)作物農(nóng)業(yè)氣象預(yù)評估技術(shù)研究》項目成果，按照玉米生長過程中不同發(fā)育階段的綜合氣候適宜度評價指標(biāo)體系，分析了玉米從播種至3葉、7葉至拔節(jié)、拔節(jié)至開花、開花至成熟發(fā)育階段的溫度、降水、日照等氣象資料析，綜合評判時間序列下多因素氣象條件的影響。

1 玉米全生育期簡述

2021年，內(nèi)蒙古河套地區(qū)玉米播種面積為3.18萬hm2，單產(chǎn)達(dá)到9 660 kg/hm2，玉米全生育期134 d，比常年少8 d，比2020年 多2 d（表1）；≥10℃積溫為2 826.4℃·d，分別比常年和2020年同期少88.3℃和35.2℃·d；總降水量為31.0 mm，分別比常年和2020年同期少87.2 mm和111.2 mm（表2）?？?cè)照諘r數(shù)為1 261.0 h，比常年少54.9 h，比2020年同期多30.9 h。6月中下旬部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)大風(fēng)及冰雹災(zāi)害，7—8月高溫干旱，導(dǎo)致發(fā)生了嚴(yán)重的玉米紅蜘蛛。

表1 2021年巴彥淖爾市河套灌區(qū)春玉米發(fā)育期

表2 2021年巴彥淖爾市河套灌區(qū)春玉米全生育期氣象條件

2 播種至3葉期氣象條件分析

2021年河套灌區(qū)春玉米播種至3葉期氣溫偏低到正常，降水偏少，苗期日照偏少。春玉米播種至出苗期平均氣溫為13.1℃，此期適宜溫度為14℃～18℃，氣溫偏低，出苗緩慢，苗情偏弱，葉面積指數(shù)較低（圖1）。播種至出苗期降水量0.4 mm，此期出現(xiàn)降水，土壤易形成板結(jié)層，部分種子發(fā)芽后難以穿越板結(jié)層，影響出苗率；出苗至3葉期無降水，利于根系向縱深發(fā)展。出苗至3葉日照時數(shù)為52.1 h，較常年偏多3.7 h，有機物質(zhì)合成較多。

圖1 2021年春玉米主要發(fā)育期平均氣溫與常年比較

3 7葉至拔節(jié)期氣象條件分析

2021年河套灌區(qū)春玉米7葉至拔節(jié)期平均氣溫為21.3℃，分別比常年和去年同期低0.4℃和0.3℃，此期適宜溫度為20℃～22℃。降水量為11.7 mm，分別比常年和去年多0.4和8.4 mm（圖2）。日照時數(shù)為235.8 h，比常年同期少15.0 h，與年同期持平。此期溫度適宜，符合玉米生長要求，能夠壯苗生長，生育期提前，為后期灌漿節(jié)約時間，為產(chǎn)量形成奠定了基礎(chǔ)。隨著發(fā)育進程的推進，玉米對水分的需求不斷增大，此期降水能及時補充水分。光照充足利于葉片的光合同化作用。

圖2 2021年春玉米主要發(fā)育期降水量與歷史比較

4 拔節(jié)至開花期氣象條件分析

2021年河套灌區(qū)春玉米拔節(jié)至開花期平均氣溫為24.4℃，分別比常年和去年同期高0.4℃和0.6℃，此期適宜溫度為22℃～25℃；降水量為0.2 mm，分別比常年和去年同期少19.5和13.8 mm；日照時數(shù)為242.6 h，比常年少17.6 h，比去年同期多5.6 h。此期溫度在適宜范圍內(nèi)，有利于幼穗分化，能促進玉米大穗形成，彌補苗期不利影響。此期是春玉米從營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)變期，也是需水關(guān)鍵期，一旦缺水將影響開花授粉的正常進行，此期降水偏少，對于澆水不及時地段影響較大。光照充足利于光合同化。

5 開花至成熟期氣象條件分析

2021年河套灌區(qū)春玉米開花至成熟期平均氣溫為22.7℃，與常年持平，比去年同期高0.7℃，此期適宜溫度為22℃～24℃。降水量為16.1 mm，分別比常年和去年同期少46.7 mm和92.9 mm。日照時數(shù)為484.7 h，比常年少25.8 h，比去年同期多26.5 h。開花至乳熟期出現(xiàn)18 d≥32℃高溫天氣，其中≥35℃日數(shù)為5 d，≥37℃日數(shù)為2 d，高溫導(dǎo)致花粉粒干縮，對玉米花粉活性和正常授粉造成不利影響（圖3）。根據(jù)《河套灌區(qū)主要農(nóng)作物農(nóng)業(yè)氣象預(yù)評估技術(shù)研究》項目成果，按照玉米不同高溫?zé)岷Τ潭阮A(yù)評估指標(biāo)體系，將高溫?zé)岷澐譃?個等級進行評估分析，分別為輕度熱害、中度熱害和重度熱害。根據(jù)高溫天氣實況，2021年7月10日—8月14日開花至乳熟期間，共遭遇了2次重度高溫?zé)岷^程和1次中度高溫?zé)岷^程，對處于花期且澆水不及時的地塊長勢及產(chǎn)量造成一定影響。降水偏少，高溫干旱導(dǎo)致喜旱害蟲玉米紅蜘蛛大面積發(fā)生，也對產(chǎn)量造成一定影響。春玉米是需水量較大的作物，開花灌漿又是玉米需水較多的時期，此階段降水偏少為植株生長提供的水分減少，澆水不及時的地段玉米長勢受到影響。

圖3 2021年春玉米主要發(fā)育期日照時數(shù)與常年比較

6 主要氣象災(zāi)害

6.1 干旱

7—8月，累 計 降 水 量僅為11.8 mm，為有氣象記錄以來（1956年）最小值。7月、8月是春玉米需水關(guān)鍵期，又遭遇持續(xù)干旱天氣影響，河套地區(qū)雖有得天獨厚的灌溉條件，但受時間和地域限制，難以在短期內(nèi)為大面積作物補充水分，水分供需矛盾尤為突出，部分地區(qū)作物因輪水周期長而得不到及時灌溉，生長受到極大影響。干旱少雨還易引發(fā)喜旱害蟲發(fā)生、發(fā)展。據(jù)農(nóng)業(yè)部門調(diào)查，2021年玉米紅蜘蛛嚴(yán)重暴發(fā)，部分地區(qū)玉米影響較大。

6.2 冰雹

2021年6月12日、13日午后，受強對流天氣影響，大部地區(qū)出現(xiàn)雷雨、大風(fēng)、冰雹等強對流天氣。據(jù)應(yīng)急管理局統(tǒng)計，災(zāi)害造成2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，18個村，121個組，2 226戶5 192人受災(zāi)，受災(zāi)農(nóng)作物面積33.6 km2，受災(zāi)農(nóng)作物主要有小麥、玉米、葵花、葫蘆、番茄、青椒、辣椒、瓜類等，直接經(jīng)濟損失3 663萬元。

6.3 大風(fēng)

2021年6月28日19:00～20:40，出現(xiàn)分布不均勻的雷雨，伴有雷暴大風(fēng)。災(zāi)害共造成3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，29個村，142個組，1 441戶共3 218人受災(zāi)，受災(zāi)農(nóng)作物面積10.527 4 km2，其中農(nóng)作物成災(zāi)面積10.51km2，受災(zāi)農(nóng)作物種類：小麥1.772 km2、玉米7.944 9 km2、葵花0.743 8 km2、番茄0.066 7 km2，直接經(jīng)濟損失742.4萬元。

7 結(jié)論

2021年內(nèi)蒙古河套灌區(qū)春玉米全生育期氣溫、降水、日照等氣象因素對玉米生長的影響利弊兼有，全生育期間水、熱條件匹配一般，尤其在玉米生長旺盛期降水較少，出現(xiàn)高溫?zé)岷坝衩准t蜘蛛蟲害，均不利于產(chǎn)量的形成，比2020年減少1.6%，但由于播種面積增加總產(chǎn)量增加，及時采取防治措施止損，總體開看河套灌區(qū)2021年是一個玉米豐收年。