松嫩平原玉米种植区域旱情分析

孙艳玲,司振江,滕 云

(黑龙江省水利科学研究院,哈尔滨 150080)

松嫩平原位于黑龙江省西部与西南部,该地区幅员辽阔,地势平坦,耕地分布相对集中连片,土地肥沃,素以黑土地闻名天下,是黑龙江省主要商品粮、牧业生产基地,也是比较典型的旱作农业区。主要农作物是玉米、大豆、小麦。其地表水资源量仅占全省的5.7%,农业供水严重不足,水资源短缺已成为制约该区经济发展,特别是农业发展的主要因素[1]。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

根据“松嫩平原旱田节水灌溉分区及其灌溉模式的研究”的科技成果,松嫩平原分7个区域,具体分区见表1。以这7个区域的代表市县为主要研究对象,进行区域玉米种植旱情分析。

1.2 研究方法

以玉米为代表作物,根据各市县多年降水量进行经验频率及统计分析计算,查询“黑龙江省参考作物和主要作物需水量等值线图”[2]得到玉米生育期内各月需水量值,根据作物干旱指标公式进行分析计算[3],公式如下:

式中K为作物干旱指标;P为生育期或月的降水量,mm;PX=E-S/2,mm;E为生育期或各月作物需水量,mm;S为样本标准差。

干旱程度分级见表2[4]。

表1 松嫩平原旱田节水灌溉分区表Table 1 Partition table upland water-saving irrigation of Songnen Plain

表2 干旱程度分级表Table 2 Degree of drought classification table

2 结果分析

2.1 玉米种植生育期缺水情况

由图1可见,各区域除了Ⅵ区需水量与降水量基本持平外,其余6个区域均有不同程度的缺水情况。Ⅱ区、Ⅳ区和Ⅴ区全生育期缺水＞100 mm,平均为146.5 mm,说明这3个区域的降雨几乎不能满足玉米的正常生长,缺水情况相当严重,需要在适当时期进行人工补水,才能保证正常生长;Ⅰ区、Ⅲ区和Ⅶ区全生育期缺水＞50 mm,平均为78.2 mm,缺水量也很大,所以这几个区域也应该在关键时期进行人工补水,才能保证玉米稳产高产。

图1 玉米生育期缺水情况Fig.1 Water shortage of corn growth stages

2.2 玉米种植全生育期干旱发生频率

由图2可见,Ⅰ～Ⅴ区和Ⅶ区干旱发生频度均在50%以上,其中Ⅱ区中南部低平原干旱发生频率最高为91.18%,几乎是逢年必旱,5个区域平均发生频率为79.07%,几乎每隔1 a就要发生1次重旱,甚至是严重干旱,旱情形势非常严峻。Ⅵ区干旱发生频率为32.56%,相对来说旱情比较轻,但几乎是每隔3 a发生1次旱情。

图2 玉米生育期干旱发生频率Fig.2 Drought frequency of corn g rowth stages

2.3 玉米种植不同月份干旱发生频率

由表3可见,Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅳ区和Ⅴ区5月干旱发生频率均在52%以上,说明这几个区域播种期旱情较重,平均每10 a中就有5～8 a干旱,所以建议这一时期坐水播种,以保证出苗;Ⅰ区～Ⅴ区6月干旱发生频率均在56%以上,说明这几个区域苗期旱情较重,平均每10 a中就有6～8 a干旱,所以建议这一时期进行补水,以保证作物的正常生长;Ⅰ区～Ⅶ区7月以及Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅴ区和Ⅶ区8月干旱发生频率均在54%以上,说明这几个区域作物生殖生长期旱情较重,此时缺水对作物产量影响较大,所以建议这一时期进行补水,以保证作物稳产高产。

表3 玉米不同月份干旱发生频率Table 3 Drought frequency of corn growth in different months /%

3 结 论

本文根据黑龙江省松嫩平原多年降水量和玉米多年生育期需水量进行分析,初步分析出7个区域玉米种植的旱情特点,提出在关键时期灌水,以达到节约用水、提高作物产量的目的。

松嫩平原的7个区域均存在不同程度的干旱问题,其中Ⅰ区西部低平原区、Ⅳ区北部高平原区和Ⅴ区中北部高平原区均为作物生育前期干旱,必须重视前期的节水抗旱问题,尤其是播种期和苗期两个时期;Ⅲ区东南部低平原区、Ⅵ区东南部高平原区和Ⅶ区东部丘陵漫岗区均为作物生育后期干旱,但此时恰巧进入松嫩平原的雨季,要根据天气情况适时适量补水;Ⅱ区中南部低平原区整个生育期都比较干旱,最好能在播种期、苗期和封垄前期适量补水,才能保证作物的生长发育。该分析结论能够为黑龙江省松嫩平原旱作区玉米种植的节水灌溉提供基本参考依据。

[1] 卢玉邦,郎景波,韩福友.松嫩平原节水农业发展模式[J].中国农村水利水电,2002,(12):22-24.

[2] 张忠学,曾赛星.东北半干旱抗旱灌溉区节水农业理论与实践[M].北京:中国农业出版社,2005.

[3] 富作礼,何兴让,李芳花.黑龙江省主要农作物节水高产灌溉制度及其需水量等值线图的试验研究[R].哈尔滨:黑龙江省水利科学研究所,1995.

[4] 袁文平,周广胜.干旱指标的理论分析与研究展望[J].地球科学进展,2004,(6):982-991.