气候变化对江汉平原冬小麦播种期的影响

2017-06-10帅文卫祝学军成道刘伟杨琛

湖北农业科学 2017年9期

帅文卫++祝学军++成道++刘伟++杨琛++韩杳

摘要：以位于湖北省江汉平原的天门市为研究区域，利用1955-2015年天门市冬小麦播种期内气象观测资料，采用相关回归等数理统计方法分析气候变化对冬小麦播种期的影响。结果表明，在湖北省江汉平原地区，传统播种期内气温呈逐渐升高趋势，气候适宜冬小麦播种期逐渐推迟，传统播种期内降水量呈逐渐减少的趋势。利用1981-2015年天门市国家一级农业气象观测站冬小麦观测资料进一步分析了按照传统播期播种冬小麦存在的利弊，得出在湖北省江汉平原地区，冬小麦的播种必须打破传统的种植观念，适当晚播，才有利于冬小麦的正常生长。

关键词：气候变化；冬小麦；播种期；江汉平原

中图分类号：S512.1+1；S16 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）09-1611-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.09.003

Effects of Climate Change on Sowing Time of Winter Wheat in Jianghan Plain

SHUAI Wen-wei1，ZHU Xue-jun2，CHENG Dao1，LIU Wei1，YANG Chen1，HAN Yao1

（1.Tianmen Meteorological Bureau， Tianmen 431700， Hubei， China； 2. Xiantao Meteorological Bureau， Xiantao 433000， Hubei， China）

Abstract： Taking Tianmen city located in the Jianghan plain in Hubei province as research area， base on meteorological observation data of sowing time of winter wheat in Tianmen city from 1955 to 2015， the effects of climate change on sowing time of winter wheat were analyzed by mathematical statistics methods， such as the correlation regression analysis. The results showed that， in Jianghan plain of Hubei province， the temperature increased in traditional sowing period， suitable sowing time of winter wheat was delayed gradually， and precipitation gradually reduced in traditional sowing period. The disadvantages of sowing winter wheat according to traditional concepts were analyzed using observation data of winter wheat in National Agricultural Meteorological Observatory in Tianmen city from 1981-2015， the results showed that， in Jianghan plain of Hubei province， winter wheat sowing must break the traditional concept of planting， and should be delayed， this is conducive to the normal growth of winter wheat.

Key words： climate change； winter wheat； sowing time； Jianghan plain

适时播种是作物稳定高产的基础，也是经济有效的措施，播种时间选择得好，能使各生育期处于合适的气象条件下，促使各项技术措施发挥应有的作用，具有十分重要的意义。近年来，随着气候变暖，江汉平原地区冬小麦的生长发育也发生了一系列的变化，尤其是近20年来气候变暖趋势更为明显，势必对江汉平原冬小麦的播种期及冬前生长造成影响。刘万代等[1]的研究表明，偏春性品种冬小麦在湖北省的适宜播期应在传统适播期的基础上适当推迟。陈英慧[2]、张翠英[3]分别分析了河南省南部和山东省西南部按照常规播期播种小麦存在的弊端，认为适当晚播有利于冬小麦产量的进一步提高。小麦适时播种对培育壮苗、安全越冬及最终产量形成有重要意义[4]。

1 数据来源与方法

选取湖北省天门市1955-2015年共61年的年平均气温和小麦播种期间10、11月的气温、降水资料，天门国家一级农业气象观测站1981-2015年的作物发育期观测资料，并采用相关分析、回归等数理统计方法分析气候变化对冬小麦播种期的影响。

2 冬小麦播种期气候变化特征

2.1 年平均气温升高趋势明显

基于天门市气象站1955-2015年逐日平均氣温的年度平均分析表明，天门市61年间气候具有显著变暖趋势，由一次线性拟合的变化倾向率可知，天门市平均气温变化速率为0.320 ℃/（10年）（P<0.001），略高于近50年（1960-2010年）全国平均气温的升高趋势0.263 ℃/（10年）[5]。经M-K突变检验显示，近61年天门市平均气温经历了一次明显突变，突变发生在1993-1994年[5]，突变前平均气温为16.16 ℃，突变后平均气温为17.15 ℃，变暖前后的平均气温相差约1.0 ℃，尤以20世纪90年代以后升温趋势最为显著。

2.2 传统播种期内温度升高

利用天门市1955-2015年冬小麦传统播种期内逐年平均气温资料，统计分析了近61年来传统播种期内温度变化趋势，如图1所示，20世纪60年代以来，冬小麦传统播种期内温度的变化趋势是逐渐升高的。

2.3 气候适宜播种期逐渐推迟

以半冬性小麦最适宜播种的温度指标，即平均气温17 ℃[6]，采用5日滑动平均，统计分析历年秋季日平均气温稳定下降到17 ℃的初日发现，1955-2015年稳定通过17 ℃的初日为10月28日，1955-1990年的日平均气温稳定通过17 ℃的初日都在10月中下旬，而20世纪90年代平均为11月2日，比1961-1990年平均初日推迟了10 d；2001-2010年的平均初日为11月3日，比1961-2000年平均初日推迟了5 d，比1990年以前推迟了10 d（表1）。这说明20世纪90年代以后不仅秋季气温在逐年升高，而且气候适宜播种期也逐渐向后推迟。

2.4 传统播种期降水呈减少趋势

根据天门市1981-2015年农业气象观测站作物观测资料进行分析，冬小麦历年平均播种期为10月31日，其中播种期最早为10月16日，播种期最迟为11月18日，以10月3日为界，将历年播种期降水划分为2个阶段，采用折线图进行对比分析。由图2可知，20世纪80年代以后10、11月内降水量总的趋势是降水量呈减少趋势，但在11月上中旬时段内降水量在20世纪90年代后不仅没有减少，还有增加的趋势，这个趋势也有利于江汉平原冬小麦播种适当推迟。

2.5 用冬前积温确定适宜播种期

冬小麦播种过早，不但造成冬前分蘖过多，也易造成冬前旺长甚至不能分蘖，不利于越冬。一般认为，小麦达到2～4个分蘖时进入越冬期较为合理，达到这一标准需要冬前大于等于0 ℃积温500～600 ℃[7]，故以其中值550 ℃作为冬小麦适宜播种的指标。

冬小麦停止生长期一般与日平均气温稳定通过0 ℃的终日接近，南方地区一般以1月8日作为冬小麦越冬期的开始[8]，逐年由当年1月8日起向前查找大于等于0 ℃积温刚好满足550 ℃的日期作为这年的适宜播种期，将1961-1990年和1991-2010年的适宜播种期分别求取平均值，1961-1990年的平均播种期为11月1日，1991-2010年的平均播种期为11月5日，由此说明，气候变暖造成冬小麦的适宜播种期晚了4 d。

3 实际播种期的变化及原因分析

从江汉平原当前农业生产的实际播种期看，近20年比20世纪60年大约晚了1周左右。根据传统观念，播种偏晚，由于温度偏低，不利于小麦分蘖，使冬前分蘖变少，从而影响产量，但近10年以来，气候变暖明显，江汉平原春季气温上升最明显，其次就是秋冬季，秋季气温平均每10年上升0.370 ℃。因此随着气候逐渐变暖，特别是秋冬连暖现象的日益突出，以及气候适宜播种期的逐渐推迟，必须打破传统种植观念，适当晚播，才能有利于产量的进一步提高。

近年来，秋冬连暖频现，江汉平原乃至长江中下游地区，冬小麦品种已由传统的半冬性向偏春性、春性转化。郑麦9023就是现在江汉平原种植面积较大的一个偏春性品种。其播种应比半冬性品种适当推迟，安排在10月25日至11月10日为宜。春性强的品种一方面要求的冬前积温相对较少，另一方面易于冬前春化而拔节，因此也要适当晚播，才能保证小麦冬前形成壮苗，否则易造成旺长，发生冻害而影响产量。郑宝强等[9]的研究表明，产量三要素对郑麦9023产量的影响为成穗数>穗粒数>千粒重，适播配以适宜的种植密度是发挥郑麦9023高产潜力的基本条件。

4 结论

江汉平原近61年冬小麦传统播种期内逐年平均气温呈升高趋势，尤以20世纪90年代以后升高趋势最为明显。对半冬性品种冬小麦最适宜播种期的温度指标，即平均气温稳定通过17 ℃进行分析，结果表明，2001-2010年平均初日为11月3日，比1961-2000年平均初日推迟了5 d，比1990年以前的平均初日推迟了10 d。

从传统播种期（10月10-31日）内降水量来看，1961-2010年呈逐渐减小的趋势，而适当推迟后的播种期（11月1-20日）内的降水量在20世纪90年代以后有略微增加的趋势，有利于冬小麦适当晚播。

以大于等于0 ℃积温550 ℃为江汉平原冬小麦适宜播种的指标，1961-1990年的平均适播期为11月5日，由此说明，1991-2010年的平均适播期比1961-1990年推迟了4 d。

近年来，随着品种改良，江汉平原地区主要由半冬性品种居多转化为偏春性、春性品种，其播种期应比半冬性品种适当推迟，因此，偏春性品种冬小麦的适播期为11月8日前后为宜，适播配以适宜的种植密度是发挥偏春性冬小麦高产潜力的基本条件。

参考文献：

[1] 刘万代，陈现水，尹钧，等.播期和密度对冬小麦豫麦49-198群体性状和产量的影响[J].麦类作物学报，2009，29（3）：464-469.

[2] 陈英慧.气候变化对河南南部冬小麦播种期的影响[J].气象，2005， 31（10）：83-85.

[3] 张翠英.气候变暖对鲁西南冬小麦播种期的影响[J].气象科技， 2008，36（10）：609-612.

[4] 杨继武.农业气象预报和情报[M].北京：农业出版社，1979.77-78.

[5] 帅文卫，成道，张燕，等.近50a天门市气候变化特征及其对主要旱作物的影响[J].湖北气象，2015，34（3）：43-45.

[6] 曲善珊，董海鷹，李松坚，等.气温变化对青岛市小麦适宜播种期的影响分析[J].山东农业科学，2010（1）：48-50.

[7] 北京农业大学农业气象专业.农业气象学[M].北京：科学出版社，1984.155-160.

[8] 国家气象局.农业气象观测规范[M].北京：气象出版社，1993.20.