气候条件对旱地小麦生产影响及抗灾措施
2010-04-03张中平陈朝良
邹 萍 武 勇 张中平 陈朝良
(云南省楚雄州农业科学研究推广所, 云南 楚雄 675000)
农作物产量是在人为干预下,作物与其周围环境协调统一的最终结果,受气候条件、品种生产潜力、社会投入以及栽培管理水平等多种因素的综合影响。气候条件的优劣,直接影响着旱地小麦生长发育及产量水平,光照、温度、降雨等是旱地小麦生产最基本的农业气候条件,(在旱田条件下种植的小麦,没有灌溉条件的简称地麦),楚雄州种植的小麦绝大多数是旱地麦,产量的高低很大程度上受到气候条件和养分因素的影响和制约,因而掌握旱地麦生长期的气候条件,采用与旱地生态条件相适应的栽培技术,良种良法配套,趋利避害,使旱地小麦能够得以正常生长发育,做到丰产、稳产具有十分重要的意义。
1 光、温、水对旱地小麦生产的利与弊
1.1 光照
光能条件与作物产量有着直接的关系,小麦干物质中,有90%~95%是光合作用制造的有机物质。光照一是用日照时数表示;二是用辐射量表示。楚雄州日照时数的季节分布,1月至4月较多,6月至10月较少。小麦属长日照作物,除了前期需要较低的温度条件外,还需要较长的日照才能通过阶段发育,正常抽穗结实。根据中山大学不同日照长度对麦穗经济性状的影响实验,楚雄州的长日照时期1月7.8h,2月8.3h,既满足了小麦阶段发育的需要,对增加小穗数,形成大穗也是较为有利的。
小麦的籽粒干重约有三分之二是形成于抽穗到成熟这一时期,此时期的光照强度在很大程度上决定了小麦产量的高低。云南省属太阳辐射资源比较丰富的地区,从最高光能利用率的理论估算,生理辐射利用系数可达12%~14%,但全省大面积的光能利用率只有0.5%~0.6%。丽江地区红卫一队小麦高产试验田每公顷产12382.5kg,其生理辐射有效利用系数为3.88%。如果光能利用率增1%~2%,楚雄州的小麦产量将会大幅度上升,关键在于如何采用相应的科学措施充分合理地、最大限度地利用太阳的生理辐射能,使作物更有效地进行光合作用、制造出较多的有机物质。
1.2 温度
小麦在田间出苗的速度和整齐度是栽培上一个重要的指标,出苗迅速有利于全苗、壮苗。在土壤水分适宜的情况下,温度条件对小麦齐苗、壮苗起主要作用。楚雄州地麦一般于9月中旬至10月中旬播种,气温11.8~16.1℃,比较适宜小麦出苗的要求。12月至次年1月是楚雄州全年月平均气温较低的两个月,平均为9.1℃,此时-2℃以上的低温可以炼苗、促进根系发达、提高抗寒能力,有利于养分的积累。
楚雄州霜期一般于11月下旬开始,次年3月下旬结束,霜日平均64d,霜期平均122d。小麦进入拔节孕穗期后,重霜或-3℃以下的低温会使小麦遭受冻害。抽穗开花期是小麦对低温的特别敏感期,此期温度降到0℃以下穗部会严重受冻。如1986年3月2~5日出现雪加霜天气,最低气温降至-3℃以下,全州小麦单产降至每公顷751.5kg(正常年平均每公顷产1642.5kg)。1989年2月25日受强冷空气影响,出现历史上罕见的晚霜冻,最低气温降至-4℃以下,全州小麦单产由1988年的每公顷1695kg降至1125kg。楚雄州属晚霜冻较重的地区,尤以平流辐射霜危害最大,出现周期约三年一遇,所以霜冻是导致楚雄州地麦减产的一个气象因素。
1.3 降雨
地麦虽不像水稻那样需水量大,但空气湿度和土壤湿度往往左右着地麦产量的增减。许多高产麦区的经验证明,适时灌水是夺取小麦丰产的一条重要措施。据有关研究结果,在小麦的整个生育期内要有371mm 的降水量才能满足其需水要求。楚雄州在小麦生长期中主要靠自然降雨。11月至次年4月为干季,全州平均雨量只有79.8mm,远不能满足地麦的需水要求。楚雄州种植的地麦多数是春性或弱春性品种,1月中旬正处于幼穗分化前期,要求有足够的水分供应,如果水分不足,会加快幼穗分化进度,穗部性状相应变劣;单棱期、二棱期水分不足,麦穗变短,每穗粒数减少。2月下旬至3月初楚雄州大部分小麦处于孕穗或抽穗开花阶段,此时对水分的反应特别敏感。由于气温升高,日照长,土壤耗水量达到最高峰,如果此时干旱,不仅影响土壤养分的输送,还将引起部分花粉和胚珠不孕,结实率显著下降;叶片早衰,灌浆过程大大缩短,造成小麦高温逼熟,籽粒干瘪瘦小、千粒重降低,严重影响产量。一般年成只要1~2月有适当降雨,也基本能缓解地麦生长的一般要求。冬春干旱是楚雄州固有的气候特点,也是影响地麦单产不高不稳的主要气象因素。
2 趋利避害,提高小麦单产
通过分析可知,丰富的太阳辐射资源,适宜的日照时数,是提高楚雄州地麦单产的有利方面,低温霜冻和冬春干旱则是不利的方面。现就温、光、水等方面如何趋利避害,提高楚雄州的地麦单产谈几点粗浅的看法。
2.1 选用抗旱耐瘠的优良品种
抗旱耐瘠的优良品种是旱地小麦高产稳产的物质基础。抗旱品种具有根系发达、分蘖力强、叶片较小、穗下节长的特点,其发育前期较慢而稳健,后期灌浆快,对肥水的要求低,落黄好,不早衰,因此在旱地种植受水分亏缺的影响较小,易达到稳产高产。
抗旱品种对肥力的要求也有差别,可分为抗旱耐瘠品种及抗旱耐肥品种。 瘠薄旱地,尤其是丘陵旱薄地,其选用品种还要有一定耐瘠薄能力,生长繁茂,抗冻性强。土层深厚,施肥多,地力好,有可能获得高产的旱地,要求种植的品种抗旱抗倒具有较大的增产潜力。
2.2 培肥地力,合理施肥
旱作麦地,土壤干旱,养分少,土壤结构不良,增施肥料,可以改善土壤结构,达到“以肥调水”,增强地麦对水分的利用能力,提高降水利用率。根据旱地小麦实际情况,旱地小麦施肥技术应注意以下几点:
1)增施有机肥,有机肥与无机肥配合使用,一般每公顷施有机肥15000~30000kg。
2)氮、磷、钾肥配合施用。一般低产麦田,既缺氮,也缺磷、缺钾,单施氮肥或磷、钾肥,营养比例失调,不能充分发挥肥效。氮、磷、钾肥配合施,可保持营养平衡,互相促进,显著提高肥效。麦田适宜的氮与磷配合比以1∶0.7~1为好;一般每公顷施纯氮150kg左右,并配合相应量的磷、钾肥。
3)轮作倒茬,增肥养地。合理轮作倒茬是一种生物养地法。采用合理轮作倒茬和夏播1年生豆科绿肥,可有效地培肥地力。作为小麦的良好前茬作物有夏播大豆、豌豆、绿豆、油菜等作物;夏种一年生豆科绿肥,如田菁、毛叶苕子等,能有效地增加土壤中的有机养分,对地麦增产作用十分显著。
4)采用一次性施肥方法。旱地因不能浇水而影响了追肥效果,改分次追肥为一次底肥是一条有效办法。例如:采用复合肥、粗肥、磷肥、一次底施,比分次追肥增产10%左右;因此,旱薄低产麦田施肥应提倡采取“一手清”的1次集中施肥法;但是,在底墒充足、播种较早、土壤较肥或施肥较多的情况下,采用“一手清”的办法施肥,可能使苗期营养生长过旺、冬前群体失控,使有限的土壤水分和养分过早消耗殆尽,导致后期早衰,达不到增产的目的,在这种情况下,应注意调节播期,适当减少播种量等措施控制冬前群体发展,以充分发挥群体的增产作用。
2.3 采取各种措施,积极防御霜冻
霜冻是楚雄州小春作物的主要气象灾害之一。要使楚雄州的小麦丰产稳产,就必须采取各种措施避开或防御霜冻灾害。避开或防御的方法可分为以下两类:
一类是间接的避开,根据小麦拔节后孕穗抽穗期容易受冻的特性,选用营养生长期长、后期灌浆成熟快、抗寒能力较强的高产良种,适时播种。如过早播种,因前期温度高、湿度大,麦苗生长发育较快,植株旺而不壮,造成过早拔节孕穗而遭受冻害;过迟播种,土壤干旱出苗不齐,加之气温低,出苗和生长缓慢,抗寒力降低,营养体过小,幼穗发育时间缩短,造成穗少、粒小,产量显著降低。所以,在日平均温度适期范围内既要考虑抢墒早播,又要注意避过低温冻害。根据楚雄州的气候情况,地麦可在9月下旬至10月中旬播种,田麦可在10月下旬至11月上中旬播。就品种类型而言,半冬性或营养生长期稍长的品种如:云麦39、42、56号、楚麦10号、11号、川麦107、宜麦一号等可以适当早播;春性品种如76-4、楚麦5号、6号、云选11-12等则宜迟播,使抽穗期避开重霜的危害。
另一类是直接的防御,作用是减弱植株附近的辐射冷却,或者增加近地面气层的温度使土壤减缓冷却等,其方法有:
1) 赶霜。根据试验,发生严重霜冻的清晨是气温最低的时间,而此时的小麦穗温比气温低2℃左右,比地面最低温低1℃左右。在日出前用人为的方法(拉绳或长棍)使麦田植株来回摆动,赶掉植株部位的霜,促使上下左右热量交换,破坏穗部的最低温度层,减小太阳出来后的增温梯度。如1986年3月2~5日出现雪加霜天气,最低气温降至-3℃以下,4~5日我们在0.08hm2试验田拉绳或长棍赶霜,不赶霜对照0.08hm2,经观察测试,赶霜比不赶霜的穗温平均升高0.7℃,受损率减低34.7%,同一品种赶霜的实收305.4kg、折合每公顷3817.5kg,比不赶霜的实收226.8kg、折合每公顷2835kg,赶霜比不赶霜的每公顷多收982.5kg,增34.7%。又如1978年4月10日大理县采用赶霜方法使2600hm2以上小麦免除了霜冻的危害。
2)霜前润水。据多年试验,灌溉过的比未灌的麦田温度高2℃左右,0℃以下低温时间减少5h左右,灌溉过的比未灌溉的麦田受冻率减低40.0%左右。一般霜冻头天下午灌水效果较好。
3)熏烟。有条件的地方可在霜冻头天在田间地头堆放杂草、枯枝落叶,晚上点燃产生烟火,能提高温度2℃左右,收到保温防霜的效果。
2.4 建立合理群体结构,提高光能利用率
从作物的生理方面分析,光合作用是高产的基础,而合理的群体结构则是保证光合效能的关键。要充分利用太阳辐射能,必须建立一个合理的群体结构,保证个体的良好发育。
1)适期足墒下种。根据旱地小麦生育特点,采用抗旱播种技术或沟播技术等,努力做到足墒、适时适量下种,实现苗全、苗匀、苗壮。首先,必须选择品种,确定适宜的基本苗,“以田定产,以产定穗,以穗定苗,以苗定籽”。一般而言,肥水不足的田块分蘖少,成穗率低,需要有较多的苗数来保证一定的穗数,应适当增加播种量(180~210kg/hm2),而肥水条件好、管理水平高的田块,分蘖强的品种,播种量可适当减少(120~150kg/hm2)。楚雄州多数旱地肥力不足,整地质量差,出苗率低,必须保证足够的播种量,通过增加穗数来提高产量。
2)建立高产低耗的小麦群体结构。通过适期适量播种,控群体大小,既要防止冬前过旺,养分消耗过多,使后期早衰,又要防止前期苗小、苗弱。总之,要合理调控群体发展,为高产奠定一个良好的群体基础。
3)加强田间管理。旱地小麦田间管理工作的重点是保墒防旱,生长期间的保墒措施是,正确运用中耕和镇压。中耕应在雨后及早春土地返浆时进行。镇压工作多在播后及早春表土干旱时进行。当耕层坷垃过多,土壤空隙大,早春管理可采取中耕与镇压相结合方法,先镇压,后中耕。在管理上,前期要肥足,促使麦苗早生快发,扩大叶面积系数,增加光合产物;后期保持土壤湿润,实现穗大粒多,提高产量的目的。