2018—2019年度湖北省冬小麦主产区冬至苗期遥感监测分析报告

钱可峰 尹亮 彭凯

摘要：根据2018年11月29日、12月12日高分一号卫星影像，解译提取了湖北省冬小麦主产区的7个代表性城市的冬小麦种植空间分布与面积情况，并以其中的襄阳市作为实例进行具体分析;同时分析了湖北省冬小麦实地苗情，从降雨量、墒情和气温适宜性方面比较验证了冬小麦苗期气象水平。在此基础上，提出了湖北省冬小麦田间管理的建议及其形势展望。

关键词：冬小麦;苗情;气象水平;遥感监测;湖北省

中图分类号：S512.1+1         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）04-0132-08

Abstract： According to the high-resolution 1 satellite imagery on November 29 and December 12， 2018， the spatial distribution and area of winter wheat planting in seven representative cities in the main winter wheat producing areas of Hubei province were extracted; and Xiangyang city was taken as an example for specific analysis. At the same time， the field seedlings of winter wheat in Hubei province were analyzed. The meteorological level of winter wheat seedlings was verified from the aspects of rainfall， moisture and temperature suitability. On this basis， the suggestions for the management of winter wheat fields in Hubei Province and their prospects are put forward. The spatial distribution and planting area of the winter wheat in 7 representative cities in the main producing areas in Hubei province were interpreted， taking Xiangyang as an example for specific analysis according to the High-1 Satellite image on November 29 and December 12， 2018. Meanwhile， the field seedlings of winter wheat in Hubei province were analyzed. The meteorological level of winter wheat seedlings was verified from the aspects of rainfall， moisture and temperature suitability. On the basis of the above， the suggestions for the fields management and prospects of winter wheat in Hubei province were put forward.

Key words： wheat; seedlings; meteorological level; remote sensing monitoring; Hubei province

农业是关系国计民生的基础性产业，“看天吃饭”的传统劳作模式严重抑制着中国农业的现代化变革，农情监测与农事预警技术对于农业统计调查、监管决策、生产指导和防灾减灾等就显得尤为重要。现代农业信息技术，特别是基于3S技术（遥感技术RS、地理信息系统GIS和全球定位系统GPS）的卫星遥感监测，具有视点高、视域广、数据采集快和重复连续的特点，可对主要农作物进行省、市、县等多级尺度进行全方位的遥感监测，获取高精度农作物监测数据[1]，提高农业统计监测预警水平，为农业科学决策提供更实时、更客观、更准确的数据[2]，有效助推现代智慧农业的发展。

2013年4月26日成功发射的高分一号01卫星，是中國高分辨率对地观测系统的第一颗卫星，自此开启了中国对地观测的新时代。2018年3月高分一号02、03、04卫星同时发射升空，与高分一号01卫星共同构建陆地资源调查监测业务星座，主要面向国土资源调查、监管应急等主体业务以及面向环保、住建交通、农业、林业、海洋、测绘、气象、防灾减灾、保险等行业[3-5]提供社会化应用服务，通过遥感解译技术获取高精度、宽范围、廉价方便的空间观测遥感信息，有效促进统计监管、产业增收、承保理赔、金融投资等业务提高效益，节约成本。2013—2018年，武汉珈和科技有限公司（以下简称“珈和科技”）主要采用高分一号01卫星和MODIS卫星等对湖北省主要农作物种植分布面积、长势监测、产量预估、降雨、温度、土壤墒情、洪涝干旱等灾害进行了多年持续观测和趋势分析，有效提高了农业统计监测预警效率，节省了大量人工调查时间，为农业生产管理和科学决策提供了重要信息参考。

1  2018—2019年度湖北省冬小麦种植分布与面积

1.1  冬小麦种植空间分布

2018年11—12月主要为湖北省冬小麦的出苗及分蘖期。由于临近冬至苗期，鄂西、鄂西北、鄂东、鄂东南等地有较多云量和卫星影像覆盖不全的缘故，通过高分一号卫星16 m分辨率影像数据，对2018—2019年度湖北省无云少云和卫星影像完整的江汉平原及鄂中北一带的冬小麦种植分布面积进行持续遥感监测，样本区域包含襄阳、荆州、荆门、天门、随州、潜江、仙桃7市，涵盖了湖北省冬小麦大部分主产区。

根据2018年11月29日、12月12日卫星影像，解译提取了7个市的冬小麦种植分布情况（图1），图中以线条表示市（州）边界;其空间分布情况见图2，种植分布图由若干像素点组成，图中灰色像素点代表冬小麦种植区，颜色越深表示该地区冬小麦种植的越多。

1.2  冬小麦种植面积情况

经珈和科技遥感监测，2018—2019年度湖北省7个市冬小麦总面积与上年基本持平（表1，图3）。7个市冬小麦种植总面积为62.65万hm2，较上年相同物候期（12月20日前后）解译的面积减少0.26万hm2，减幅0.11%。其中，襄阳、天门、潜江面积分别为29.46、3.95、2.64万hm2，增幅分别为0.56%、3.36%、7.22%;荆州、荆门、随州、仙桃面积分别为12.77、8.75、3.24、2.02万hm2，减幅分别为0.56%、2.65%、5.06%、2.74%。总体来看，7个市冬小麦种植面积基本与上年持平。湖北省紧密围绕农业供给侧结构性改革，采取稳定粮食作物举措，小麦种植面积保持平稳趋势;这7个市代表了湖北省大部分冬小麦主产区，预计全省冬小麦种植面积将与近几年持平。

由于当前冬小麦处于分蘖期，植被覆盖度较低，加上部分区域因播期稍晚、干旱，引起发育进度较慢，局部地区以及云层遮挡影响，遥感影像不易准确识别，可能存在混合像元，解译过程中存在漏提现象，冬小麦遥感解译面积存在一定误差。本次冬小麦冬至苗期的遥感面积仅供参考，不作为最终定论，将在下期2019年3～4月孕穗开花期（冬小麦遥感最佳识别监测时期）作进一步持续监测和解译订正。

1.3  襄阳市冬小麦种植分布情况

襄阳市是湖北省冬小麦种植面积最大的主产区，据卫星遥感监测统计，襄阳市冬小麦近6年来种植面积相对平稳，在28.8萬～31.2万hm2，2018—2019年度为29.46万hm2，与上年29.29万hm2基本持平，略增0.48%。从图4可以看出，襄阳市冬小麦主要分布在襄州、枣阳、宜城、老河口、襄城南部、樊城中西部及南漳东部，种植分布区域基本没有大的变化;枣阳、老河口的少数地区可能因干旱少雨影响，部分冬小麦发育较缓慢，植被特征不明显，提取识别较弱，在图4中表现不是很明显。总体来讲，襄阳市冬小麦种植面积相对平稳。

2  冬小麦实地苗情总体较好

本研究实地考察范围超出上述7市，从2018年11～12月的实地考察情况来看，武汉市洪山区狮子山农场冬至苗1～2个分蘖，每667 m2总蘖数37.2万，长势较好。因墒情充足，出苗整齐，长势较好，部分田块长势较旺。根据荆门京山、襄阳枣阳、荆州公安等地珈和科技人员的实地考察及农户反馈（图5至图8），当前小麦冬至苗早发旺苗分蘖数为3～5个，较好的（一类苗）分蘖数为2～3个，一般的（二类苗）分蘖数为0.8～1.5个，略差略迟的（三类苗）分蘖数为0～1个。大部分地区冬至苗4～6片叶，每667 m2分蘖数30万～60万个，与常年长势水平接近，优于2017年苗情长势;随州、襄阳等局部地区由于10～11月降雨较少，出苗生长进度较迟缓。

3  冬小麦苗期气象接近常年水平

2018年湖北省大多数地区小麦秋冬播期间（主要集中在10月底至11月初）的气象条件与常年基本相似，播期与常年相近;而2017年小麦秋冬播受“华西秋雨”影响，较常年推迟1～2周，故生长发育较常年和2018年迟1～2周。为保持同物候期气象和苗情对比，日期可作相应平移。

3.1  降雨量及墒情评价

根据珈和遥感监测，2018年10～12月湖北省各地降雨量及常年同期降雨量（近10年历史均值）情况如表2所示，天门、潜江、荆门、荆州等地降雨量累计超过150 mm，随州、襄阳、孝感、黄冈、十堰、恩施等地累积降雨量低于95 mm，其他地区累积降雨量多在100～120 mm。降雨主要在10月中下旬、11月中旬及12月上旬。

根据连续两个月累积降雨量对土壤墒情初评状况可知，湖北省墒情总体较常年略偏低。2018年天门、潜江、荆门、荆州、仙桃等地墒情适中或略偏高，配合四沟排灌等管理措施，有利于冬小麦的播种和出苗。宜昌、孝感、黄石、武汉、咸宁、随州、襄阳、鄂州、黄冈等地的墒情偏低，结合降雨量来看，襄阳、孝感、随州降雨总量较少，局部地区出苗和苗情发育较慢。十堰、恩施等地降雨量较常年少40%～53%，表现轻度干旱。2018年12月初，全省大部分地区降雨充沛，墒情得以改善。荆州、仙桃等江汉平原一带降雨和墒情较适宜;但襄阳、随州局部地区降雨较少，墒情较低，对麦苗分蘖生长有不利影响，需加强肥水冬灌管理。

襄阳市2016—2018年10月1日至12月20日降雨情况如图9所示。2018年10～11月，襄阳市降雨比常年少38.2%，其中10月降雨量16.94 mm，以10月中旬为主;11月降雨量59.64 mm，以11月上、下旬为主;12月上、中旬与常年相当，距平率5.85%。襄阳市降雨较少，部分地区墒情偏低，枣阳、老河口、襄城等局部地区出现干旱，冬小麦出苗及分蘖生长进度比较迟缓，苗情转化较慢。

3.2  气温适宜度评价

3.2.1  温度特点  据中国气象局历史天气网数据，2018年11月7个市大部分以多云天气为主，呈现晴好天气相间，阶段性降雨的特点。平均气温多在10.0～18.4 ℃，气象条件较好，有利于冬小麦出苗生长，各地冬小麦由苗期陆续进入分蘖期。12月上旬部分地区出现雨雪降温天气，平均气温在0.5～12.3 ℃，局部最低气温在3 ℃以下，随气温逐渐降低，冬小麦生长速度逐渐放慢。12月中旬气温有所回升，冬小麦生长速度加快。在冬至后，气温有降低趋势，冬小麦陆续进入越冬期。

综合来看，2018年11上中旬、12月上旬气温总体略低于常年，11月下旬、12月中旬气温略高于常年;2018年气温与常年相当，冬小麦苗情达到常年水平，好于2017年。2017年气温总体与常年持平或略低，加之麦苗生长进度迟10～15 d，相同物候期的苗情低于常年（图10）。

3.2.2  气温适宜度评价  气温适宜度Si参考国内外前人研究[6，7]，Si=，b=。Ti1、Ti2、Ti0分别为冬小麦某发育期的三基点温度，出苗分蘖期所需的最低、最适、最高温度分别为3、13、23 ℃。當Ti=Ti0时，Si=1;当Ti>Ti2或Ti

2018年11月7市气温平均适宜度为0.90（0.85～0.95），优于常年0.86（0.71～0.96），利于冬小麦出苗;12月上中旬因气温较低，12月7～12日平均气温3 ℃以下，局部较常年提早出现雨雪天气，气温适宜度为0.32（0.26～0.38），低于常年0.56（0.46～0.66），低温雨雪天气引起小麦生长速度放缓。

2017年因“华西秋雨”影响，小麦迟播1～2周，为进行相同物候期的气温适宜度比较，将2017年的气温适宜度值均向前平移10 d，得到2017年7市气温平均适宜度数据。2018年11月气温适宜度0.91，苗情基础好于2017年的0.84，12月上旬适宜度与2017年接近，12月中旬较2017年低。整体来讲，2018年冬小麦适期播种，前期有较高的气温适宜度，苗情好于2017年。

4  湖北省冬小麦田间管理建议

根据当前各类苗情进行分类管理。①追施腊肥促长。对地力差、底肥不足、群体偏小、长势较弱的小麦地块，要结合雨雪天气及时补施腊肥提苗，促进分蘖生长。②化控镇压控旺。对播种出苗早、群体过大的旺长田块，每667 m2用15%多效唑40 g对水30 kg喷雾，或采用镇压方式抑制麦苗徒长，提高麦苗防冻、抗倒能力，确保麦苗安全越冬。③疏通四沟降湿。尤其是稻茬田和低洼地，保证沟沟相通，达到明水能排、暗水能滤的要求，促进麦苗根系健康生长，防止渍害发生。春季清沟升级排渍预防渍害。④喷施药剂除草。以禾本科杂草为主的田块每667 m2可用6.9%精恶唑禾草灵（骠马）水乳剂50 mL对水40 kg喷雾;以阔叶类杂草为主的田块可每667 m2用75%苯黄隆（巨星）1 g对水40 kg;两类杂草混生的田块，可将上述两种除草剂混合使用。化除应选择在小麦拔节前、日平均温度10 ℃以上的晴好天气进行茎叶喷雾。⑤准确测报防病虫。加强田间调查，掌握病虫发生动态，重点加强小麦锈病及蚜虫、麦圆蜘蛛的防控工作。防治小麦蚜虫每667 m2用25%吡虫啉30 g，麦圆蜘蛛每667 m2用20%扫螨净20 g对水晴天喷雾。

5  湖北省冬小麦形势展望

根据全国农技中心病虫害测报消息，2018年主要农作物病虫害总体发生平稳，轻于近年，小麦赤霉病在长江中下游、江淮、黄淮南部等麦区偏重流行，重于2017年。预计2019年小麦条锈病总体中等或偏重发生，小麦赤霉病在长江中下游、江淮和黄淮南部麦区偏重流行风险高，蚜虫总体偏重发生。

根据当前湖北省7市冬小麦苗情，大部分地区叶片和分蘖数与常年相当，预计有效穗与常年持平，产量估计保持平稳，对过旺苗和晚弱苗进行促弱控旺等田间肥水措施和春后病虫害防治工作，确保营养均衡充足，有益于苗情提档升级，温光水肥调配得当，可稳产增产。

参考文献：

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[2] 刘国栋，邬明权，牛  铮，等.基于GF-1卫星数据的农作物种植面积遥感抽样调查方法[J].农业工程学报，2015（5）：160-166.

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[6] 陈怀亮.农作物生长动态监测与定量评价[M].北京：气象出版社，2016.

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