辽西北地区杂粮谷子生育期适宜温度及降水指标研究

金宇　于璐　金树志

摘 要：目的：辽西北地区气象条件明显影响谷子的产量和品质。通过试验探讨谷子生育期适宜温度降水指标，为“三农”专项气象服务产品提供较为准确的本地温度降水指标。方法：采用谷子分期播种法，试验小区随即排列，分8期播种，每期2次重复，对谷子生育期温度、降水、生长状况及产量品质进行对比观测，选用临近的乡镇气象观测站气象资料进行统计分析。结果：通过分期播种，使谷子不同生育期所处温度降水条件不同，统计分析谷子各生育期适宜温度降水指标为：苗期适宜温度16.6℃，适宜降水量36.2mm；拔节期适宜温度23.3℃，适宜降水量90.6mm；抽穗期适宜温度24.0℃，适宜降水量74.0mm；成熟期适宜温度25.1℃，适宜降水量52.6mm。结论：辽西北地区杂粮谷子全生育期间活动积温达2 400℃以上，谷子才能正常成熟。谷子全生育期间降水量达200mm以上，才能满足谷子正常生长需求。谷子全生育期降水量达到220mm以上，全生育期间活动积温达2 650℃以上，才能使种植的谷子品质优、产量高、商品性好。

关键词：杂粮谷子；生育期；温度；降水指标

中图分类号 S515 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）05-25-03

杂粮谷子为喜温热、耐旱强的农作物，辽西北地区较适宜种植[1]。目前，辽西北地区年种植以谷子为主的小杂粮面积达6.1万hm2以上，占农作物总播种面积的47%。辽西北各县土地资源丰富，年平均降水量541.7mm，平均气温6.4℃，气温平均日较差12.6℃，极端最高气温38.2℃，极端最低气温-42.3℃，平均蒸发量2 013.5mm，有效积温3 076.8℃，具有典型的北方旱地农业特点，地理位置和气候特点为特色农业谷子等杂粮作物提供了良好的生长条件。小杂粮谷子适应性强，耐瘠薄，抗干旱，生育期短，抗灾避灾能力强，非常适合该地区的气候特点，尤其是建平县、喀左县、阜新县等地生产的优质黄小米籽粒饱满、色泽纯正。从近年来杂粮谷子种植情况来看，虽然辽西北地区杂粮谷子种植历史悠久，但有些年份出现了不利于谷子生长的气象条件，明显影响谷子的产量和品质。目前辽西北各县气象局为谷子等杂粮开展了初步的气象服务工作，由于在“三农”专项气象服务产品中缺少数字方面的气象服务指标，引用外省资料指标开展服务时与本地区生产实际有误差，从而影响了气象服务的效果。为解决在“三农”专项气象服务产品中缺少气象指标问题，笔者在辽西北地区进行了杂粮谷子温度降水等气象指标试验研究，总结分析温度降水指标对其关键期生长发育及产量的影响，为杂粮谷子生产气象服务产品提供指标数据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验地选择 选择有代表性的辽西北地区杂粮谷子示范田设置试验小区，试验地面积0.1hm2。

1.1.2 试验品种 朝谷7号。

1.1.3 气象资料 选用临近的乡镇气象观测站气象资料进行统计分析[2]。

1.2 试验方法

1.2.1 试验小区设计 试验小区分布采用对比排列法，随机排列，2次重复。

1.2.2 分期播种法 按试验小区设计，播期间隔日数5～10d，分8期播种杂粮谷子。

1.2.3 对比观测、统计分析方法 对不同播种期的朝谷7号杂粮谷子进行不同生育期温度、降水、生长状况、产量对比观测，采用插值法、最小二乘法、相关公式、规范化公式等统计分析指标[3]。

2 结果与分析

2.1 杂粮谷子不同发育期温度及降水指标 杂粮谷子在播种到出苗阶段对温度反应比较敏感、对水分需求量较小，土壤湿度一般达到12%时均能出苗。出苗的迟早，在土壤水分满足的条件下，关键取决于温度状况。谷子播种期一般在4月下旬至5月上旬较适宜，播种至出苗日数在8d左右、此阶段约需活动积温160℃，经统计分析，平均气温每上升或降低1℃，播种至出苗间隔天数约提前或拖后1d左右。出苗至拔节期间，平均气温在19.3～22.7℃，温度上升1℃，间隔天数约缩短3d左右，需活动积温61.0℃。拔节至抽穗阶段，本地自然降水对谷子生长需求略有不足；此期占谷子生长季中耗水量的40%左右。发育速度与平均气温的关系不明显。热量条件与发育期早晚呈正相关。拔节至抽穗阶段生育期为37d左右，需活动积温880℃。抽穗成熟期是杂粮谷子干物质积累时期，热量条件充足，有利于开花授粉，促使灌浆速度加快。抽穗成熟阶段平均气温在21.2～22.9℃，平均气温每上升1℃，其间隔天数约缩短3～4d。当秋季温度降至生物学下限温度时，影响籽粒灌浆。抽穗成熟期对水分需求比较大，尤其在开花至乳熟阶段，本地自然降水更显不足，常发生秋吊现象，从而影响谷子产量和品质。抽穗成熟期积温指标约为950℃，生育天数为45d左右。

2.3 杂粮谷子全生育期温度指标 杂粮谷子从出苗至成熟全生育期为106～120d，需≥10℃积温2 400～2 650℃。从热量条件看，本地历年≥10℃积温为3 500℃，能够满足谷子生长的要求。

2.4 温度影响杂粮谷子产量的关键期 采用公式：

[r=XY-XYN（X2-（X）2N）（Y2-（Y）2N）]进行相关分析。应用不同播种期试验资料和乡镇气象站资料统计分析杂粮谷子各生育期温度与产量关系。在水分条件适宜的情况下，温度条件是影响产量的主要因素。温度影响谷子产量的关键期为出苗至拔节期和抽穗至开花期。经相关分析，出苗至拔节间平均气温与产量相关系数达显著水平（y=0.996、α=0.1），开花授粉天数与产量丰欠关系也达显著水平（y=0.968、α=0.05）。

2.5 杂粮谷子分期播种与品质及产量关系 从杂粮谷子分期播种结果来看，4月末至5月初播种的谷子品质好、产量高，过早播种或过晚播种都会明显影响谷子的品质和产量；全生育期间活动积温达2 400℃以上，谷子才能正常成熟；全生育期间降水量达200mm以上，才能满足正常生长需要；谷子全生育期降水量达到220mm以上，全生育期间活动积温达2 650℃以上，才能使种植的谷子品质优产量高商品性好（表2）。

2.6 杂粮谷子适宜温度、降水指标 采用以下公式对杂粮谷子不同生育期温度、降水指标进行归一化处理：[Di=0.5+0.5×xi-xminxmax-xmin]。式中，[Di]是第[i]个评价温度、降水指标的归一化数值，[xi]是第[i]个评价温度、降水指标，[xmax]是评价温度、降水指标中的最大值，[xmin]是评价温度、降水指标中的最小值。评价谷子不同生育期适宜温度、降水指标，结果如表3[4]。

3 结论与讨论

3.1 杂粮谷子各生育期适宜温度降水指标 苗期适宜温度16.6℃，适宜降水量36.2mm。拔节期适宜温度23.3℃，适宜降水量90.6mm。抽穗期适宜温度24.0℃，适宜降水量74.0mm。成熟期适宜温度25.1℃，适宜降水量52.6mm。

3.2 播种时间 分期播种结果表明，4月末至5月初播种的谷子品质好、产量高，过早播种或过晚播种都会明显影响谷子的品质和产量。

3.3 结果 辽西北地区种植杂粮谷子全生育期间活动积温达2 400℃以上，其才能正常成熟。谷子全生育期降水量达200mm以上，才能满足其正常生长的需要。谷子全生育期降水量达到220mm以上，全生育期活动积温达2 650℃以上，才能使种植的谷子品质优、产量高、商品性好。

参考文献

[1]程纯枢，冯秀藻，高亮之，等.中国的气候与农业[M].北京：气象出版社，1991，5：240-241.

[2]国家气象局.农业气象观测规范[M].北京：气象出版社，1993：141-143.

[3]李庆杨，王能超，易大义.数值分析[M].武汉：华东大学出版社，2010，4：13-35.

[4]许昌燊，朱寿燕，张文明，等.农业气象指标大全[M].北京：气象出版社，2004，1：14. （责编：张宏民）