干旱对灵丘春玉米生育期的影响及防御对策

2018-11-30王毅真李效珍杜美琳李国权李夏君杨晓杰

科技与创新 2018年18期

王毅真，李效珍，杜美琳，李国权，李夏君，杨晓杰

干旱对灵丘春玉米生育期的影响及防御对策

王毅真，李效珍，杜美琳，李国权，李夏君，杨晓杰

（灵丘县气象局，山西大同 034400）

灵丘是春播玉米区，春玉米种植面积占到全县作物种植面积1/2以上。充分、合理地利用有利的气候条件，可使农业生产获得丰收；相反，气候变化不正常，各种灾害性天气的发生发展可直接危害农业生产，造成减产欠收。灵丘县灾害性天气和不利的农业气候条件主要有干旱、霜冻、寒潮、冰雹、大风、暴雨等，尤其以干旱对农业生产的危害面积较大、较严重。灵丘是典型的旱作农业区水资源匮乏地，自然降水是水资源最重要的来源，因为种种原因，农业生产对自然降水的利用率只有30%～40%.在此情况下，农业干旱的问题更加突出，因此，了解和掌握本区干旱灾害天气的发生发展和变化规律，并采取有效的防御措施，对春玉米获得稳产、丰收及促进农业生产发展有着十分重要的意义。

干旱；作物；玉米；降水量

1 概述

干旱就是在农作物生长发育的时期内，由于长期无雨或少雨，土壤有效水分储存量大量减少，作物从土壤中吸收的水分远不能满足生长发育的需要，进而引起农作物凋萎或枯死的一种现象。降水量少、空气干燥、蒸发力强是干旱的主要气候特征，最直接的原因还是由于降水少而造成的。但对于农业生产而言，干旱不仅仅是雨量少，同时，还与土壤性质、水利条件、作物品种、栽培制度等多种因素有关。

灵丘位于黄土高原上，该区大陆性季风气候特征明显，属半干旱气候，加之地形地貌复杂、气候脆弱[1]，境内群山林立，多以山体为主，山区温度时空分布特征明显，特别是日最低气温随地形高度的垂直分布在升温期间常会出现异常现象[2]。全年平均气温为7.7 ℃，年平均降雨量为413.3 mm，平均无霜期为155 d，年平均日照时数为2 635.4 h。降水量季节分布不均，四季分明，主要集中在6—8月，灵丘是典型的旱作农业区水资源匮乏地，自然降水是水资源最重要的来源。因为种种原因，农业生产对自然降水的利用率只有30%～40%，在此情况下，农业干旱的问题更加突出，干旱是影响农业生产最突出的自然灾害，必须加强防旱抗旱。

灵丘干旱发生比较频繁，老百姓中有“十年九旱”的说法；“春旱不算旱，秋旱丢一半”和“春旱收，秋旱丢（秋旱是指卡脖旱）”等农谚，是指秋旱是灵丘县最主要的自然灾害，对农作物产量造成的损失大于其他农业灾害造成损失的总和。全县境内群山林立，多以山体为主，分为南部土石山区，中部平川区，北部土石山区。耕地面积约32 000 hm2，以种植玉米、马铃薯、谷子、大豆为主，都是一年一熟，其中，玉米就占到了50%以上，是秋粮中的主要作物，而且栽培面积逐年趋于扩大，单产由2 857 kg/hm2增加到5 250 kg/hm2，特别是进行地膜覆盖或在水地种植，产量会迅速增加，最高产可达7 507～9 009 kg/hm2。但灵丘县大部分是旱地种植春玉米，全生育期内降水不足，而且年际变化较大，春玉米较难保证高产、稳产，春玉米幼苗及拔节前后自然降水欠缺较多，历年平均降水偏少达30%～40%，历年平均保证率仅有50%左右。如果要达到80%的保证率，降水量与幼苗至拔节期与作物需水量相差可达60%左右，特别在拔节前后，如果遇到6月初夏旱，缺水较为突出，在春玉米抽雄前后也经常会遇到“卡脖旱”。因此，有必要分析干旱对灵丘春玉米生长发育的影响，以制订防御措施。

2 干旱具有单独性和双重性的特征

2.1 “天旱地不旱”

在前期大气降水多、土壤储存水好的情况下遇到大气干旱，土壤水分可以基本满足农作物生长发育的需求；但在农作物的需水关键期和临界期出现这种现象，仍会使结实率下降，成穗率减少，导致产量下降。

2.2 “地旱天不旱”

这种情况就是前期降水少、土壤干旱，虽然此时阴雨日数较多，但是没有透雨，导致作物根系难以吸取土壤水分，在农作物需水的关键时段，也会影响其正常生长发育，且影响较大。

2.3 “天旱地也旱”

这种情况是季节连旱所形成的，导致土壤水分缺乏，空气干燥，对农业生产和作物发育影响最为严重，轻则减产欠收；重则颗粒无收，严重影响着农业生产的发展。

3 农作物与干旱

不同作物不同生育期的需水量不同，其受旱程度也不同，干旱对作物各生育期都会造成危害，但作物的不同生育阶段对干旱的敏感性也不同。作物水分临界期出现旱灾将影响到作物的发育，特别是产量，玉米的水分临界期主要发生在抽雄前“大喇叭口”时期，此时的干旱就是“卡脖旱”，直接影响雄花的正常发育。而作物的水分临界期并不是它们需水量最大的时期，后者往往是在灌浆成熟期，缺水将影响粒重，使得产量降低。有些作物的水分临界期与最大需水时期相重合，比如高粱、谷子的水分临界期为抽雄到灌浆期。

春玉米的需水关键期一般包括拔节期、孕穗、抽穗、灌浆等生育期，此时的需水量最大，需要整个生育期总量的60%～70%，比如玉米和谷子的需水关键期一般都在7月和8月，从理论上讲，在正常年份，玉米在需水关键期70%的实际降水量满足不了要求，在平川区、丘陵区和高寒区，还差110～172 mm的降水，可是实际上由于土壤性质大部分地区是砂型的沙壤土，玉米的品种抗旱性较以往提高了。很多情况下，玉米的长势和收成并没有表现出受到干旱影响特别严重的状况。

玉米是第二大粮食作物，玉米产量高、营养丰富，是人们生活的主要食粮，又是发展畜牧业的优质饲料，还是轻工业和医药工业的重要原料，用途广泛，适应性强，是我区的高产优势作物。

4 玉米生育期水分条件与干旱的关系

玉米从播种到成熟主要经历3个阶段，其中，生育期120～170 d。

4.1 苗期（出苗-拔节）

这是生根、分化茎叶为主的营养生长阶段，该区从4月下旬到5月上旬播种，6月下旬到7月上旬拔节，这个阶段温度较低，生长期较长，根系发育比较快，有利于“蹲苗”，促进根系深扎，提高其从土壤中吸取水分和营养的能力，至拔节期已经基本形成强大的根系，但是地面上茎叶生长比较缓慢。期间，是玉米一生中生长期较长而需水较少的时期，田间水分的消耗主要是棵间蒸发，降水量基本能满足玉米对水分的需求，农民说“春旱不算旱”。

4.2 穗期（拔节-抽雄）

拔节到7月下旬抽雄，称为穗期，这是营养生长和生殖生长同时并进，是叶片增大、茎叶伸长等营养器官旺盛生长和雌雄穗等生殖器官强烈分化与形成期，是玉米一生中生长发育最旺盛的时期。这段时间植株的生理活动机能加强，新陈代谢最为旺盛，对水分的要求也达到它一生中的最高峰，占全生育期耗水量的40%，称玉米需水的“临界期”，伏旱时有发生，常常造成“卡脖旱”，延迟抽雄和授粉时间，降低结实率而影响产量，据科学试验，抽雄开花期因干旱造成的减产可高达20%以上。