2022年平羅縣氣象因子對主要農(nóng)作物生長發(fā)育的影響

李春艷 張慧 于永奎 楊正興 姜浩

摘要：氣象因素對農(nóng)作物生長發(fā)育的影響巨大，為促進(jìn)平羅縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展，給平羅縣開展農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)提供參考。本文通過對2022年與歷年值（1991 — 2020年）氣溫、降水、日照等氣象要素資料的比較，并分析了該年度年氣象因子對主要農(nóng)作物生長發(fā)育的影響。結(jié)果表明，2022年作物生長季期間熱量條件充足，水分和光照條件略欠。2022年平均氣溫較歷年平均值偏高，降水偏少，日照偏少。小麥抽穗揚(yáng)花期受大范圍持續(xù)高溫影響出現(xiàn)干熱風(fēng)，影響授粉受精，灌漿期高溫影響干物質(zhì)積累。玉米抽雄、開花期多對流性強(qiáng)降水，不適宜授粉受精，灌漿期寡日照影響結(jié)實(shí)；水稻抽穗揚(yáng)花期降水量多，有利于病害發(fā)生，寡日照不利于灌漿。綜上認(rèn)為，極端氣象因子對主要農(nóng)作物生長發(fā)育的影響較大。

關(guān)鍵詞：氣象因素；主要農(nóng)作物；生長發(fā)育；平羅縣

中圖分類號(hào)：S162.5? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2097-2172（2024）03-0245-06

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.03.011

Effects of Meteorological Factors on the Growth and Development of

Major Crops in Pingluo County， 2022

LI Chunyan 1， ZHANG Hui 1， 2， YU Yongkui 1， YANG Zhengxing 1， 2， JIANG Hao 2， 3

（1. Pingluo County Meteorological Bureau， Pingluo Ningxia 753400， China; 2. Key Laboratory of Ningxia Meteorological Disaster Prevention and Reduction， Yinchuan Ningxia 750002， China; 3. Shizuishan Meteorological Bureau，

Shizuishan Ningxia 753000， China）

Abstract： Meteorological factors have a significant impact on the growth and development of crops. To provide reference for promoting high-quality agricultural production and to provide agricultural meteorological services for Pingluo County， this article compares meteorological data such as temperature， precipitation， and sunshine between 2022 and historical years（1991 — 2020） to analyze the impact of meteorological factors on the growth and development of major crops in 2022. The results indicate that during the entire crop growth season in 2022， sufficient heat conditions but slightly insufficient water and light conditions are detected. The average temperature in 2022 is higher than the average annual temperature of historical years with less precipitation and less sunshine found in year 2022. During the heading and flowering period of wheat， dry and hot winds occur due to sustained high temperature weather， which affects pollination and fertilization， and during the grain filling period， high temperatures affect the accumulation of dry matter. Corn is not suitable for pollination and fertilization due to excessive convective heavy rainfall during the tasseling and flowering periods， and insufficient light during the grain filling period affects fruiting. Excessive rainfall during the heading and flowering period of rice is beneficial for the occurrence of diseases， while insufficient sunlight is not conducive to grain filling. In summary， extreme meteorological factors have a greater impact on the growth and development of major crops.

Key words： Meteorological factor; Main crop; Growth and development; Pingluo County

受全球氣候變化影響，近年來極端天氣比常年更頻發(fā)，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了極大的威脅和損? ? 失［1 - 2 ］。國內(nèi)許多學(xué)者在氣象條件對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響方面進(jìn)行了大量的研究。王琪等［3 - 4 ］用詳實(shí)的數(shù)據(jù)給出了2020年和2021年吉林省作物生長季氣象條件，討論了氣象條件對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，認(rèn)為作物生長季內(nèi)出現(xiàn)階段性低溫、7月出現(xiàn)的高溫少雨時(shí)段、汛期局地暴雨洪澇、大風(fēng)等災(zāi)害對農(nóng)作物生長造成不利影響；何亮等［5 ］利用2021年夏季氣溫、降水和日照時(shí)數(shù)等數(shù)據(jù)，分析認(rèn)為中東部地區(qū)暴雨洪澇、東北地區(qū)階段性低溫、西北地區(qū)局部干旱、南方大部及新疆等地高溫天氣不利作物生長發(fā)育；王純枝等［6 ］利用2022年春季氣溫、降水和日照時(shí)數(shù)等數(shù)據(jù)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響進(jìn)行了分析，表明春季后期江漢東部、江淮南部、華南西部和西南地區(qū)等地出現(xiàn)強(qiáng)降水，西南地區(qū)南部多陰雨寡日照天氣，春末華北東部、黃淮等地部分麥區(qū)出現(xiàn)干熱風(fēng)天氣，對部分地區(qū)春播和冬小麥后期灌漿有不利影響。

平羅縣地處寧夏平原北部，西依賀蘭山，黃河從平羅縣東部自南而北穿過，東、西分別與內(nèi)蒙古相毗鄰；深居內(nèi)陸，遠(yuǎn)離海洋，屬中溫帶干旱氣候，春暖遲、秋涼早、夏熱短、冬寒長，蒸發(fā)量大，干旱少雨多風(fēng)。主要的災(zāi)害性天氣有大風(fēng)、干旱、霜凍、冰雹、暴雨等［7 ］。我們利用2022年地面觀測資料和農(nóng)業(yè)氣象觀測資料，分析了2022年平羅縣綜合氣象因素對主要農(nóng)作物生長發(fā)育的影響，以期促進(jìn)平羅縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

1? ?資料來源與方法

1.1? ?資料來源

地面觀測資料來源于平羅國家氣象觀測站，小麥和玉米生育期觀測資料均來源于平羅國家農(nóng)業(yè)氣象一級觀測站，水稻生育期資料來源于平羅縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心。歷年值均采用1991 — 2020年平均值。

1.2? ?分析方法

運(yùn)用比較分析數(shù)據(jù)的方式，系統(tǒng)分析了2022年平羅縣氣象因素對主要農(nóng)作物生長發(fā)育的影響。

2? ?農(nóng)業(yè)氣象條件概述

2.1? ?熱量資源

2022年作物生長季熱量充足，滿足作物生長發(fā)育需求。2022年2 — 11月≥0 ℃積溫為4 245.3 ℃，較近5年（2018 — 2022年）平均值偏高115.9 ℃，排在5年來的第1位。其中，春季≥0 ℃積溫為? ?1 184.2℃，為近5年來的第2位；夏季≥0 ℃積溫為2 157.1 ℃，為近5年來的第3位；秋季≥0 ℃積溫為904.0 ℃，為近5年來的第2位。≥0 ℃初終間日數(shù)為266 d，與近5年平均值基本持平（圖1）。2022年≥10 ℃積溫為3 520.1 ℃，比近5年平均值偏少25.4 ℃，排在5年來的第5位；初終間日數(shù)172 d，比近5年平均值偏少5 d，比2020年最少年份（160 d）偏多12 d（圖2）。2022年無霜期為222 d，比近5年平均值偏多7 d，為5年來最長年份；初霜于10月10日出現(xiàn)，較往年偏晚3 d。

2022年年平均氣溫為9.9 ℃，比2021年偏低0.4 ℃，比歷年平均值偏高0.5 ℃。年極端最高氣溫為37.5 ℃，出現(xiàn)在7月7日；年極端最低氣溫為-19.0 ℃，出現(xiàn)在12月17日。逐月平均氣溫除2、7、12月較歷年平均值偏低外，其他月份均偏高（圖3）。偏低最大幅度為2.2 ℃，出現(xiàn)在2月；偏高最大幅度為3.6 ℃，出現(xiàn)在3月。其中，2月下旬氣溫偏低，使春播偏晚；3月上旬氣溫偏高明顯，春潮起潮加快，迅速進(jìn)入盛潮期，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)難以下播，影響了整體播種面積。

從氣溫的季節(jié)分布來看，春季、夏季、秋季平均氣溫分別為12.9、23.4、9.7 ℃，較歷年同期分別偏高1.8、0.6、0.5 ℃，冬季平均氣溫為-6.4，較歷年同期偏低1.0 ℃。

2.2? ?降水量

2022年累積降水量為176.2 mm，比2021年偏多55.9 mm，比歷年平均值偏少1.6 mm。降水主要集中在夏秋季，累積降水量為172.8 mm，占全年總降水的98.1%。2022年除2月、6 — 9月、11月降水比歷年同期平均值偏多外，其他各月均比歷年同期偏少（圖4）。在夏糧、秋糧作物主要需水階段，降水量少，灌溉壓力大，部分時(shí)段氣象因素綜合作用導(dǎo)致土壤表層水分略有欠缺，對作物的生長發(fā)育有不利影響。其中，7月上旬高溫少雨，對玉米抽雄、開花不利，影響授粉受精，對籽粒形成有不利影響。

2.3? ?日照時(shí)數(shù)

2022年全年日照時(shí)數(shù)2 883.3 h，比2021年偏多1.9 h，比歷年平均偏少159.7 h（偏少5%）。除9月、12月日照時(shí)數(shù)比歷年同期平均值偏多外，其它各月均比歷年同期平均值偏少（圖5）。其中8月為全年日照時(shí)數(shù)偏少最多的月份，偏少達(dá)28%，但整體對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響不大。

3? ?氣象因素對主要農(nóng)作物生長發(fā)育的影響

3.1? ?春小麥

2022年平羅縣春小麥全生育期間≥0 ℃的積溫為2 142.4 ℃，比2021年偏少0.9 ℃；降水量為43.0 mm，比2021年偏少29.8 mm；日照時(shí)數(shù)為? ? 1 223.2 h，比2021年偏多154.6 h。氣象因子適宜苗期生長，而抽穗揚(yáng)花期出現(xiàn)干熱風(fēng)，一定程度上影響了結(jié)實(shí)粒數(shù)。灌漿期高溫不利于干物質(zhì)積累。

3.1.1? ? 播種至出苗期? ? 2月下旬農(nóng)田表層解凍，0～50 cm土層土壤相對濕度99%～153%，整體土壤墑情好。平均氣溫較歷年同期偏低1.6 ℃，農(nóng)田解凍速度較慢，但天氣晴好，日照充足，較有利于春播工作，小麥播種從2月下旬中期開始到3月13日結(jié)束。播種后，3月中旬氣溫與歷年相比顯著偏高6.1 ℃，日照充足，農(nóng)田土壤相對濕度88%～106%，有利于小麥萌芽出苗。全縣春小麥于3月中旬初期陸續(xù)出苗，出苗期比往年提前7 d，苗情狀況好，出苗率高、缺苗斷壟現(xiàn)象少。3月份出現(xiàn)7次大風(fēng)天氣，加速了土壤失墑，到3月底表層土壤濕度降至60%左右。

3.1.2? ? 三葉期至拔節(jié)期? ? 春小麥于4月上旬至5月上旬進(jìn)入三葉期至拔節(jié)期，三葉期比往年偏早2 d左右。4月中旬末期至下旬中期，氣溫較常年同期略偏高，加快了小麥幼穗分化進(jìn)程。4月下旬末期，0～10 cm土層土壤水分出現(xiàn)虧缺，5月上旬初期頭水灌溉，補(bǔ)充了小麥生長土壤所需水分。春小麥于5月上旬初期進(jìn)入拔節(jié)期，較歷年偏早2 d左右。春小麥幼穗分化期氣溫比往年顯著偏高，加上持續(xù)無降水造成農(nóng)田干旱，小麥幼穗分化時(shí)間縮短，不利于形成大穗，平均小穗數(shù)為13.0個(gè)［8 ］，比2021年少0.8個(gè)。

3.1.3? ? 孕穗期至開花期? ? 春小麥于5月中旬中期至6月中旬末期進(jìn)入孕穗期至開花期。5月中旬氣溫較歷年偏低2.1 ℃，降水量偏少6.3 mm，較2021年偏少8.5 mm；光照充足，中旬初期進(jìn)行了灌溉，土壤墑情適宜，有利于小麥的生長發(fā)育，但因氣溫偏低，一定程度上減緩了小麥生育進(jìn)程。5月下旬氣溫較歷年偏高2.0 ℃，日照充足，下旬前期小麥進(jìn)入抽穗期，與往年接近。6月上旬至中旬氣溫較歷年偏高1.6 ℃，日照充足。中旬中后期連續(xù)4 d最高氣溫≥32 ℃，極端最高氣溫≥34 ℃，日最小相對濕度 ＜ 20%，14：00時(shí)風(fēng)速在2～3 m/s，達(dá)到中度干熱風(fēng)指標(biāo)。6月中旬各鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)田進(jìn)行了灌溉，改善了農(nóng)田小氣候條件，將干熱風(fēng)的不利影響降到了最低，此期的氣象條件對小麥開花授粉、結(jié)實(shí)有不利影響。6月15 — 18日高溫期間，平羅國家氣象觀測站和陶樂國家氣象觀測站觀測到的最高氣溫極值均出現(xiàn)在16日，平羅站為37.2 ℃，位列自1961年以來同期第1高值；陶樂站為37.3 ℃，位列自1961年以來同期第2高值（第1高值為37.9 ℃，2006年）。高溫天氣對正值抽穗揚(yáng)花的小麥影響明顯，小麥開花授粉率明顯下降［9 ］。結(jié)實(shí)粒數(shù)為31.6粒，較2021年偏少1.1粒。

3.1.4? ? 灌漿期至成熟期? ? 6月中旬末期進(jìn)入灌漿期。根據(jù)平羅縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心測定，6月20日之前小麥灌漿速率較2021年快。灌漿期6月下旬至7月上旬氣溫偏高，6月下旬初期出現(xiàn)了首場透雨，補(bǔ)充了灌漿期所需水分，加上充足的日照對小麥灌漿有利。但受持續(xù)無降水和高溫影響，6月20日后灌漿速率驟減，25 — 26日有所恢復(fù)，但依然低于2021年同期，小麥出現(xiàn)早衰。7月上旬再次出現(xiàn)高溫天氣，不利于小麥生長后期干物質(zhì)積累，同時(shí)高溫有逼熟作用，對顆粒飽滿度有一定的影響，千粒重為46.5 g，較2021年偏少0.24 g。

春小麥?zhǔn)斋@期為7月3 — 13日，收獲期間有降水天氣干擾，加之6月下旬部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)暴雨，小麥出現(xiàn)倒伏，夏糧進(jìn)度不及2021年，但機(jī)械收獲率較高，收獲質(zhì)量較好。

3.2? ?玉米

2022年玉米全生育期（4月中旬至9月上旬）≥0 ℃的積溫為3 106.6 ℃，比2021年偏少89.8 ℃；降水量為146.5 mm，比2021年偏多89.2 mm；日照時(shí)數(shù)為1 257.8 h，比2021年偏少129.9 h。營養(yǎng)生長期氣象因子較適宜，抽雄、開花期氣不太適宜授粉，灌漿期持續(xù)寡日照天氣一定程度上影響灌漿結(jié)實(shí)。全生育期降水分布不均勻，3月1日至6月19日降水異常偏少，全縣降水量較常年同期偏少41%。6月20日以后進(jìn)入多雨時(shí)段，且降水區(qū)域性、極端性強(qiáng)，其中6月21日出現(xiàn)首場透雨，較常年偏晚13 d。在玉米營養(yǎng)生長期，受少雨和高溫綜合作用，玉米葉片出現(xiàn)萎蔫打卷。進(jìn)入多雨時(shí)段后，降水集中的時(shí)段對玉米授粉受精不利，使禿尖比高于2021年，排在近5年的第2高值（表1）。8月份寡日照數(shù)多影響灌漿結(jié)實(shí)。

3.2.1? ? 播種至出苗期? ? 2022年4月上旬氣溫比歷年偏高3.8 ℃，有利于備耕播種工作。4月中旬前期土壤墑情適宜，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)陸續(xù)開始播種，播種期與往年持平，4月下旬初期播種結(jié)束。播種后當(dāng)日平均氣溫為10～12 ℃時(shí)18～20 d出苗，15～18 ℃時(shí)8～10 d出苗；20 ℃時(shí)5～6 d出苗［10 ］。播種后，4月下旬氣溫較歷年偏高1.3 ℃，光照較充足，土壤墑情適宜，有利于玉米發(fā)芽出苗。全縣玉米于4月下旬末期陸續(xù)出苗，出苗期與往年接近，苗情較好。

3.2.2? ? 三葉期至拔節(jié)期? ? 2022年5月上旬氣溫偏高，日照較充足，有利于玉米苗生長，全縣玉米于5月上旬初達(dá)到三葉期，與往年基本一致。5月中旬氣溫較歷年偏低2.1 ℃，一定程度上延緩了玉米生育進(jìn)程，于5月下旬中期進(jìn)入七葉期，較往年偏晚3 d左右。6月上中旬，氣溫持續(xù)偏高，尤其中旬中后期全縣出現(xiàn)高溫天氣，達(dá)到1961年以來同期最高值，不利玉米生長，部分農(nóng)田玉米葉片出現(xiàn)萎蔫打卷現(xiàn)象。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)6月中旬灌溉，加上中旬末期至下旬初期首場透雨緩解了缺水壓力，顯著改善了玉米營養(yǎng)生長期的水分條件，同時(shí)氣溫適宜，光照充足。6月下旬初期玉米開始拔節(jié)，較往年推遲7 d左右。

3.2.3? ? 抽雄期至乳熟期? ? 2022年6月下旬至7月上旬氣溫較歷年偏高0.9 ℃，日照較充足，7月上旬中后期出現(xiàn)了35 ℃以上高溫天氣。有研究表明，當(dāng)在日平均溫度高于32 ℃，大氣相對濕度低于50%的高溫干燥條件下，雄穗不能抽絲，或花粉迅速干癟而喪失生命力，造成空穗或禿頂［10 ］。高溫天氣不利于玉米抽雄開花。7月中旬初期玉米抽雄，較往年偏晚3 d左右。7月中旬出現(xiàn)2次明顯降水，累積降水量41.2 mm，中旬后期各鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行了灌溉，雖緩解了前期高溫造成的不利影響，有效改善了農(nóng)田小氣候條件，但是部分時(shí)段降水集中，加上旬內(nèi)日照明顯不足，對玉米授粉受精不利，易形成禿尖。7月下旬氣溫較歷年偏低0.8 ℃，降水適宜，光照充足，一定程度上彌補(bǔ)了前期生長不足的問題。8月上中旬灌漿期間氣溫25.2 ℃，明顯偏高，日平均氣溫高于25～30 ℃，呼吸消耗增強(qiáng)，功能葉片老化加快，籽粒灌漿不足［10 ］。降水較歷年偏多6.0 mm。灌漿期最適宜的光照條件是7～10 h/d［10 ］，此階段平均日照時(shí)數(shù)為6.9 h/d，略顯不足，寡日照天氣不利于玉米灌漿結(jié)實(shí)和干物質(zhì)積累。全縣玉米于8月中旬中期進(jìn)入乳熟期，比往年偏晚4 d左右。玉米的百粒重為29.30 g、株籽粒重為170.85 g、果穗粗為4.9 cm，均低于2021年；果穗長、禿尖比均高于2021年（表1）。

3.2.4? ? 成熟期至收獲期? ? 玉米成熟階段最適宜的氣溫為日平均氣溫22～24 ℃，最低氣溫16 ℃，最高氣溫32 ℃，最適宜的光照條件是7～10 h/d［10 ］。8月下旬氣溫比歷年同期偏低2.4 ℃，累積日照時(shí)數(shù)58.4 h，占可照時(shí)數(shù)的40%，光照嚴(yán)重不足，光溫條件的欠缺一定程度上影響了玉米干物質(zhì)積累。玉米成熟期與往年持平，收獲方式主要以機(jī)械收獲為主，主要收獲時(shí)段集中在9月上旬末期至10月上旬，期間出現(xiàn)1次中雨天氣，不利于玉米收獲和晾曬。

3.3? ?水稻

3.3.1? ? 生育期進(jìn)程? ? 播種期。2022年全縣水稻以播后上水種植為主。5月上旬平均氣溫較歷年偏高，對播后上水種植水稻播種有利；5月中旬平均氣溫比歷年同期偏低，一定程度上延長了水稻播種期；5月下旬平均氣溫顯著偏高，日照充足，有利于種子萌芽出苗，但種子萌芽后6級以上風(fēng)力日數(shù)為15 d，較歷年同期偏多，受風(fēng)天影響出現(xiàn)漂秧現(xiàn)象。出苗期至分蘗期。5月下旬水稻秧苗生長發(fā)育進(jìn)程加快，6月平均氣溫偏高、降水量偏多、日照偏少，水稻分蘗較低，最高總莖數(shù)低于往年；氣溫高有利于水稻成穗，有效穗高于往年。抽穗期至灌漿期。7月、8月平均氣溫與歷年基本持平，降水量較歷年偏多，日照時(shí)數(shù)比歷年顯著偏少，寡日照不利于水稻灌漿。9月平均氣溫較歷年基本一致，降水量比歷年偏多2.5 mm，日照時(shí)數(shù)較歷年顯著偏多，光照充足。上中旬晴天少雨，水稻順利灌漿，有利于干物質(zhì)積累。

3.3.2? ? 病蟲害發(fā)生情況? ? 2022年水稻病蟲危害相對較輕。水稻苗期長勢較好。7月、8月降水量比往年偏多，田間濕度大，適宜發(fā)病。但各鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行了稻瘟病統(tǒng)防統(tǒng)治，防效較好。2022年水稻粘蟲發(fā)生輕微，未造成明顯損失。

3.3.3? ? 氣象因子對水稻生產(chǎn)的總體影響? ? 2022年7 — 8月份陰雨天較多，寡日照時(shí)間較長，日照時(shí)數(shù)少于往年，齊穗期遲于往年3～5 d，灌漿推遲5 d左右。8月份水稻千粒重測定值低于2021年，日均增重也少于往年，空秕率相對較高，產(chǎn)量較低。

4? ?小結(jié)

2022年全年作物生長季熱量充足，水分和光照略欠。小麥抽穗揚(yáng)花期出現(xiàn)了強(qiáng)度大、范圍廣、時(shí)間長的高溫天氣，導(dǎo)致出現(xiàn)干熱風(fēng)，影響小麥?zhǔn)诜凼芫?，空秕率增加，灌漿期高溫少雨影響干物質(zhì)積累。玉米抽雄、開花期出現(xiàn)多次對流性強(qiáng)降水天氣，不適宜授粉受精，灌漿期持續(xù)寡日照影響灌漿結(jié)實(shí)；水稻抽穗揚(yáng)花期降水量多，有利于病害發(fā)生，寡日照不利于水稻灌漿。

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［9］ 張? ?慧，張淑琴，王艷華，等.? 2013年平羅縣氣象條件對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響分析［J］.? 寧夏氣象，2015（1）：48-51.

［10］ 楊霏云，鄭秋紅，羅蔣梅，等.? 實(shí)用農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)［M］.? 北京：氣象出版社，2015.