东北春麦区引种优质强筋春小麦津强5气象条件分析

王从磊+王建贺+梁丹+刘丹+李春+龚海生+时晓伟+冯刚

摘 要：为了初步探明优质强筋春小麦津强5在东北春麦区的品种适应性，本研究通过分析2009—2011连续3年天津武清地区津强5整个物候期的气象特征，总结津强5的生育特点，预测东北春麦区满洲里、通辽、赤峰和锦州4地津强5的引种可能性。利用欧几里德距离公式，计算上述4地与天津武清点在津强5适种期期间的气候距离系数，明确4地的引种相对可能性。结果发现，津强5出苗需要178.1 ℃以上的活动积温，温度积累593.1 ℃完成抽穗，温度积累913.2 ℃、光照积累282.9 h才能够正常成熟；津强5能够在满洲里、通辽、赤峰和锦州4个地区完成整个生长周期，距离系数分析表明锦州地区引种的相对可能性最高，通辽和赤峰次之，满洲里的相对可能性最低。

关键词：东北春麦区；津强5；引种；距离系数

中图分类号：S512.1+2 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.07.025

Abstract： In order to reveal the adaptability of high-quality strong gluten spring wheat variety 'Jinqiang 5' in the northeastern spring wheat region， the growth characteristics of 'Jinqiang 5' were studied in Wuqing Tianjin in 2009—2011 growing season to predict the introduction possibility of this variety in 4 locations of the northeast spring wheat region， Tongliao， Chifeng ， Jinzhou and Manzhouli. Meanwhile， the climate similarity between Wuqing Tianjin and these 4 locations in growing season of 'Jinqiang 5' were calculated to definite relative possibility with formula of Euclid's distance. The results showed that 4 locations all could satisfy with the condition，≥0 ℃ active accumulated temperature needed for normal emergence，heading and maturation of 'Jinqiang 5' were 178.1 ℃， 593.1 ℃ and 913.2 ℃ respectively and illumination time needed for filling were 282.9，and could complete the whole growing period of 'Jinqiang 5'； Analysis of distance coefficient showed that the relative possibility of introduction in Jinzhou was the highest， in Tongliao and Chifeng second ， in Manzhouli lowest .

Key words： northeastern spring wheat region；jinqiang 5；introduction；distance coefficient

小麦是我国第三大粮食作物，年均产量120 Mt左右。虽然近年我国小麦的总量在不断增加，但小麦优质率却在不断下降，仅2012年我国优质小麦的缺口就在20 Mt以上[1]，且逐年加大。目前我国育成的优质小麦品种有师栾02-1、郑麦366、新麦26、西农979、津强5、津强6等[2-3]，在小麦主产区种植优质小麦品种对提升当地小麦整体品质水平、增加农民收入、节约外汇具有重要意义。然而对于没有优质小麦品种的地区可以通过引种广适性品种的方法，快速、有效地解决当地缺少优质品种的问题。吴长城等[4]成功引种优质小麦品种新麦18到驻马店地区，唐映军等[5]引种豫麦56到贵州毕节地区，优质、广适品种烟农19也被成功引种到安徽、山西等地种植。

东北春麦区土地资源丰富，日照充足，昼夜温差大，非常适合优质小麦的种植，但该地区强筋专用春小麦品种较少，且在小麦生长的中后期多赶上雨季，致使多种小麦病害大面积发生，严重影响了小麦品质及产量的提高[6]。优质强筋春小麦品种津强5系由天津市农作物研究所选育而成，该品种生育期短，产量高，最突出的特点是其品质与进口加麦品质相当，是国内为数不多的优质强筋小麦品种[7]。笔者于2006年在吉林白城进行引种试验发现，该品种可在7月初正常成熟，全生育期85 d，成功避过雨季，大大避免了因穗发芽造成的小麦品质变劣的现象。本研究拟从小麦引种的两个关键因素—温度和光照两方面，探讨东北春麦区满洲里、通辽、赤峰、锦州4个地点引种津强5的可能性，旨在初步探明该品种在东北春麦区的适种区域。本研究将为适种地区农业结构调整，小麦品质水平的提升起到很大的促进作用，对发展高效农业，增加农民收入及推动国家优质强筋小麦生产基地建设具有一定的指导意义。

1 材料和方法

1.1 试验材料

优质强筋春小麦品种津强5由天津市农作物研究所提供。

1.2 试验方法

1.2.1 物候期观测 以2009—2011年连续3年种植于天津市武清区天津市农作物研究所试验基地的春小麦品种津强5为观察对象，参照《中国小麦学》生育阶段划分法并略有改动[8]，将津强5生育阶段分为播种—出苗，出苗—抽穗，抽穗—成熟等3个阶段，分别记载播种期、出苗期、抽穗期和成熟期。

1.2.2 气象数据来源 天津武清、满洲里、通辽、赤峰、锦州等5个地点2009—2011年的活动积温、日照时长等气象统计资料来自中国气象科学数据共享服务网。

1.2.3 气候相似性分析方法 （1）选择样品和因子。本研究将天津武清地区的津强5引种到东北春麦区，因此选择天津武清为固定样本，满洲里、通辽、赤峰、锦州为备选样本，分别用X1、X2、X3、X4表示，构成论域Xi。

Xi= {X1，X2，X3，X4}

根据津强5的生育特点及天津武清和东北春麦区4地气候条件的差异，选取津强5播种—出苗，出苗—抽穗，抽穗—成熟等3个阶段的平均旬温度、最热旬均温、最冷旬均温及抽穗—成熟阶段的光照时长等10个因素作为该品种的引种条件。分别以Xi1、Xi2、Xi3、…、Xi10表示，构成模糊数学集Xij。

2 结果与分析

2.1 津强5生长所需积温与光照

从表1可以看出，津强5播种—出苗阶段所需活动积温在年度间差异较大，最低为178.1 ℃，但历时天数差异不显著，分别是39，42和38 d；出苗—抽穗阶段为温度敏感阶段，完成该阶段所需活动积温最低为2010年的593.1 ℃；抽穗—成熟阶段为温、光敏感阶段，所需活动积温和日照时长在年度间差别较大，活动积温最低为2011年的913.2 ℃，日照时长最低为282.9 h。由此可见，在正常气象条件下，津强5需要178.1 ℃以上的活动积温才能出苗，温度积累593.1 ℃完成抽穗，温度积累913.2 ℃，光照积累282.9 h才能够正常成熟。

2.2 满洲里、通辽、赤峰、锦州4地气象条件分析

津强5播种要求顶凌播种，一般选择在土壤夜冻昼融时期，即白天温度达到0 ℃以上方可播种，从表2可以看出，满洲里、通辽、赤峰、锦州4地的播种时间分别选在4月中旬、3月中旬、3月中旬和3月上旬，活动积温积累超过178.1 ℃的时间，即出苗期分别为5月上旬、4月中旬、4月中旬和4月上旬；出苗后积累593 ℃即可抽穗，时间分别为6月下旬、5月下旬、5月下旬和5月中旬；抽穗后活动积温累计超过913.2 ℃，同时日照时长超过282.9 h可达到成熟，满洲里在8月上旬，其他3地均在7月上旬完成。以上说明满洲里等4地在温光条件上可以满足春小麦津强5的整个生长过程需要。

2.3 气候相似性分析

从表3可以看出，在播种—出苗期天津武清等5个地点的平均温度均在4 ℃左右，无显著差异；出苗—抽穗期满洲里的平均温度最高，为15.73 ℃，通辽的温度最低为14.06 ℃；在抽穗—成熟期天津武清、锦州、赤峰和通辽的平均温度都在23 ℃左右，而满洲里平均温度在20.89 ℃；抽穗-成熟期的日照时长，天津武清点为315.3 h，其余4地最高为锦州373.42 h，最低为通辽291.64 h。

对表3数据用极值归一化公式和欧氏距离系数公式进行处理，得表4。天津武清点在播种—出苗阶段的平均旬温度、最冷旬均温及出苗—抽穗阶段的最热旬均温等6个因素中表现最大，标准化数据后计为1；通辽点在播种—出苗阶段的平均旬温度、最冷旬均温、最热旬均温及出苗—抽穗阶段的平均旬温度、最冷旬均温等6个因素中表现最小，计为0；满洲里在播种—出苗阶段的平均旬温度、最冷旬均温等因素中大小适中，分别计为0.07和0.51。从距离系数可以看出，锦州最小为0.51，满洲里最大为0.72，说明锦州较其他3地与天津武清在小麦生长条件方面相似性最高；通辽、赤峰次之，满洲里相对最低。

3 结论与讨论

气候相似性是指在影响作物生产的主要气候特点上，相似到能保证品种从一个地区转引到其他地区的可能性，其中，温度和光照是气候相似性中两个关键的气候因素[9]。本研究从这两个因素入手，分析了2009—2011年津强5优质强筋春小麦从播种—出苗—抽穗—成熟各个生长阶段对温度和光照的需求，发现津强5出苗需要178.1 ℃以上的活动积温，温度积累593.1 ℃完成抽穗，温度积累913.2 ℃，光照积累282.9 h才能够正常成熟，还发现东北春麦区的满洲里、通辽、赤峰和锦州等4个点在温、光方面完全能够满足津强5的生长。

应用计算距离系数的方法能够对多个样本与某个样本的不同时段、不同因素的相似性进行综合评判，对样品量多少和数据分布没有特殊要求[10]。张民[11]利用此方法分析了全球80个国家与兰州的气候相似性；王晓红等[12]利用此方法对20种杜鹃花的观赏性做了全面评价。本研究将此方法应用于小麦的引种中，将天津武清点与满洲里、通辽、赤峰和锦州4点在津强5不同生长阶段的温度和光照进行了比较，研究结果发现，锦州的距离系数最小，说明在锦州地区引种的相对可能性最高，而满洲里的距离系数最大，推测在该地区引种的难度会相对较大。计算距离系数的方法较为实用，该方法客观、准确，能够对两样本间做出科学的评价，可广泛推广利用。

值得一提的是，本研究计算距离系数的数值源于每个点连续3年气象资料的平均，其中，2010年的气象资料中日照时长与2009年和2011年相差较大，且点与点之间差别不一致，故本试验所得距离系数普遍较大，均大于0.50。此外，活动积温及日照时长是以旬平均值来计算的，这也可能是造成这一结果的主要原因，下一步有必要进行更加精确地统计与计算，但就本研究而言，并不影响最终结果。

笔者仅从温度和光照两方面进行了引种条件的相关研究，引种还涉及到降水、土壤、风向等一系列因素的影响[9]，因此在进行引种理论推测的同时，还应该在引种地区进行多年的品种比较试验和区域试验，明确其适应性、稳产性，并制定高产、高效、优质的栽培技术，然后再进行下一步的繁殖、示范与推广。

参考文献：

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[12] 王晓红， 陈训， 耿芳. 基于模糊相似优先比法对杜鹃花观赏性状的综合评价[J]. 福建林业科技， 2009， 36 （3）：190-195.