气候变化背景下华北平原夏玉米花期高温热害特征及适宜播期分析

和骅芸，胡 琦**，潘学标，马雪晴，胡莉婷，王晓晨，何奇瑾

气候变化背景下华北平原夏玉米花期高温热害特征及适宜播期分析

和骅芸1,2，胡 琦1,2**，潘学标1,2，马雪晴1,2，胡莉婷1,2，王晓晨1,2，何奇瑾1,2

（1.中国农业大学资源与环境学院，北京 100193；2.农业部武川农业环境科学观测实验站，呼和浩特 011700）

利用华北平原夏玉米种植区55个气象站点1981−2017年逐日地面观测资料，以日最高气温≥35℃持续3、4、5d，且相对湿度≤70%为一次轻、中、重度高温热害，从年代际尺度、年尺度、旬尺度分析37a来华北平原不同播期下夏玉米花期高温热害的时空变化特征；以开花期避开中度高温热害为标准，推算夏玉米花期规避高温的适宜播期。结果表明：6月上旬播种，夏玉米花期遭遇高温热害的频率最大，河南省南部的信阳、固始等地区遭遇高温热害频率超过20%；6月中旬播种，夏玉米花期遭受高温热害频率为9%～12%。2011年以来华北平原夏玉米花期高温热害加重，发生频率高于P1−P3时段（1981−2010年）。华北平原早熟玉米平均适宜播种期在6月15日−7月5日，中熟玉米平均适宜播种期在6月15−27日，晚熟玉米平均适宜播种期在6月15−20日。在各适宜播种期范围内，华北平原南部应适当晚播，北部则应适当早播。

华北平原；夏玉米；高温热害；播期

近百年来地球气候正经历显著的变暖趋势[1−2]，全球地表气温波动上升[3]。1905年以来，中国地表年平均气温增加速率为0.08℃·10a−1[3]，增温速率明显高于全球或北半球同期[4−5]，尤其是20世纪80年代中期以来，升温速率显著加快，北方地区增温趋势显著[6]，其中华北是中国大陆地区最明显的增温区域之一[7−8]。伴随着气候变暖和降水变异的加剧，极端天气气候现象出现的频次在增加，强度也在加大，预计未来这种极端事件发生频率会持续增加[9]。近年来，中国夏季极端最高气温的历史记录被屡屡打破[10]，华南至华北南部广大地区均出现不同程度的高温天气，持续高温使作物大幅减产[11]，对全国粮食安全带来了很大威胁。

中国农耕历史悠久，中东部主要农区均属于季风性气候，气候条件年际间变化大，气象灾害频繁发生[9,12]；而中国的粮食生产目前主要依赖于农业气候资源的状况，作物种植的空间格局与产量的年际波动，均会受到气候条件的显著影响[13]。玉米是中国最重要的粮食作物之一，栽培面积和总产量仅次于小麦和水稻，其中夏玉米种植区主要集中在黄淮海地区[14]。同时，由于玉米属于喜温作物，温度是影响其生长发育的主要气象因子，气候条件在很大程度上会影响玉米生产。有研究表明，在同一增温条件下，玉米比小麦、水稻等作物更容易受到气候变化的负面影响[15]。在气候变化背景下，夏玉米所受的高温热害日趋严重，尤其开花期是玉米全生育期对高温热害最敏感和脆弱的阶段，若气温持续高于34℃，则不利于花粉形成，开花散粉受阻，花粉数量减少[16]，陈朝辉等[17]研究表明，正在三分期的玉米雄穗在38℃高温胁迫3d后散粉会完全停止。随着畜产品消费量的迅速增加，中国对于玉米的需求量日趋增多，这就要求加快研究夏季高温热害发生的规律及其对玉米产量的影响，对夏玉米栽培管理措施的调整提供科学指导，从而预防或缓解高温对夏玉米生长的危害，确保中国夏玉米的高产、稳产。

目前已有的对夏玉米花期高温热害的研究多集中在设定某一地区花期可能时段（如7月下旬−8月上旬）的高温热害情况，鲜有从播种期角度分析夏玉米花期高温热害发生的时空变化特征及规避高温热害适宜播种期的研究报道。本研究根据1981−2017年华北平原55个站点的历史气象数据，分析该地区夏玉米花期高温热害发生的时空分布特征，通过推算夏玉米的适宜播期制定出夏玉米规避花期高温的适应性对策，为合理安排和调整农事活动，实现夏玉米的高产稳产提供科学依据。

1 资料与方法

1.1 研究区域概况及数据来源

选取华北平原夏玉米种植区主要包括北京、天津、山东省、河南省全部以及除去北部以外的河北省，未考虑苏北、淮北和山西省南部，大致位于32−40°N，114−121°E。该地区属于季风性暖温带半湿润半干旱气候[18]，年平均气温12.2℃，多年平均降水量656.1mm，主要集中在6−8月[19]。冬季寒冷干燥，夏季高温多雨，降水区域分布差异显著，季节分配不均，年际变化大。除河北和北京北部年积温小于4200℃·d的区域外，大部分地区种植制度为冬小麦−夏玉米一年两熟制[20]。选择研究区域内具有1981−2017年完整时间序列的逐日地面观测资料的气象站点，共计55个（图1）。气象资料下载自中国气象科学数据共享服务网的中国地面气候资料日值数据集（V3.0）。

1.2 研究方法

1.2.1 气候倾向率计算

用X表示样本量为n的某一气候要素，用t表示对应的年序，采用最小二乘法拟合得到一元线性回归方程，即

式中，a为回归系数，以a的10倍作为气象要素的气候倾向率，正的（或负的）a值表明增加（或减少）趋势。拟合的回归方程采用F检验法进行显著性检验。

1.2.2 活动积温计算

大于等于生物学下限温度的日平均温度之和为活动积温，即

式中，ATa为活动积温，n为界限温度期间的持续日数，Ti为第i日平均气温；B为界限温度，对夏玉米而言，界限温度通常为10℃；对冬小麦而言，界限温度通常为0℃。

对夏玉米生育期内逐日平均气温持续≥10℃期间的日平均温度相加可得玉米成熟所需积温。研究区域内全年≥0℃积温4100～5400℃·d，≥10℃活动积温3700～4700℃·d[18]，且其空间变异大，由北向南呈逐渐增加的趋势。40°N以北的河北省北部地区由于地形、纬度或海拔的影响，年≥10℃积温较小，考虑到小麦−玉米轮作制度，某些对热量条件要求较高的中熟和晚熟品种在研究区北部无法种植。

1.2.3 夏玉米生育期理论推算

研究区种植制度多为冬小麦−夏玉米轮作体系，因此要得到夏玉米理论播种期及收获期，需先推算冬小麦越冬期及返青期初日。

华北平原冬麦区一般分为北部冬性麦区（Ⅰ区）及弱冬性和弱春性麦区（Ⅱ区）[21]。Ⅰ区属于北部冬麦区，包括河北省境内长城以南的廊坊、保定、沧州、唐山、秦皇岛市全部以及京津两市全部；Ⅱ区大部分属于黄淮冬麦区，包括山东省和河南省全部以及河北省中、南部。Ⅰ区冬小麦冬前形成高产壮苗需要的≥0℃积温最适范围为550～600℃·d，Ⅱ区为500～550℃·d[22−25]，根据该指标，由越冬期初日开始向前推算≥0℃的积温，直至越冬前的积温达到所需积温（统一取550℃·d），由此得到冬小麦的理论播种期。根据冬小麦返青−成熟所需积温应高于2200℃·d，由返青期初日开始向后推算≥0℃的积温，直至此后的积温达到成熟，由此得到冬小麦的理论收获期。

在现有的技术条件下，预留2d的整地灌溉时间，将冬小麦播种期提前2d作为夏玉米的最晚收获期，冬小麦的收获期推后2d作为夏玉米的最早播种期。根据不同熟制的玉米成熟所需积温和生育期天数（表1），由玉米的最晚收获期向前推算，可得到不同熟制的夏玉米最晚播种期。

表1 不同熟制夏玉米品种成熟所需≥10℃活动积温和生育期天数

夏玉米最早播种期与不同熟制夏玉米最晚播种期之间即为可调整播期的范围。根据华北平原的气候条件，结合前人研究成果[26]，取夏玉米播种−开花期所需≥10℃活动积温为1490～1750℃·d。由播种期开始将逐日平均气温≥10℃持续期间的日平均温度累加，界定出≥10℃活动积温1490～1750℃·d所在的时段，得到夏玉米花期时间范围。

夏玉米生育期具体推算步骤如图2所示。

为确保推算出的夏玉米最早播种期的准确性，将最早播期提前两天作为冬小麦的最早收获期，并与华北平原冬小麦实际生育期数据进行对比（T检验），总计14个站，结果如表2所示。其中86%的站点（n=12）冬小麦普遍成熟期与理论推算所得日序数无显著性差异。

1.2.4 夏玉米花期高温热害频率计算

将日最高气温≥35℃持续3、4、5d且相对湿度≤70%分别作为夏玉米花期轻、中、重度高温热害指标，由于玉米花期对高温最敏感[27−30]，且华北平原一般在6月上旬−7月上旬播种，因此首先根据热害指标，编程计算55个站点37a内在6月1日−7月10日逐日播种时分别遭受花期轻、中、重度高温热害的总次数，进而求得在4个旬播种（6月上旬−7月上旬）分别遭受不同等级的高温热害的总次数，即每个旬10d之内播种发生热害次数的平均值，将总次数除以总年份即为在4个旬播种发生高温热害的频率。华北平原北部多于6月中旬收获小麦，不可能在6月上旬播种夏玉米，6月中旬播种的也不多。但由于华北平原地域辽阔，研究区域较大，考虑到南部仍有一些地区在6月上旬播种，因此，对6月上旬播种遭受花期高温热害的情况也进行分析。

图2 夏玉米播种期范围确定步骤示意图

表2 不同站点冬小麦理论收获期与实际收获期对比（平均值±标准差）

注:理论收获期和实际收获期均以日序表示。

Note: Both the theoretical harvest date and the actual harvest date are expressed in ordinal day from Jan.1.

1.3 数据处理

分别计算研究区各站点逐年冬小麦生长季内≥0℃活动积温、冬小麦越冬期初日和返青期初日，推算小麦播种期和收获期，进而确定夏玉米可能播种期范围；再根据37a来高温天气发生的规律，确定使开花期规避高温的适宜播种期。为了便于比较37a来高温日数及夏玉米高温热害发生的时空变化特征，将1981−2017年划分为4个时段，时段1（P1）：1981−1990年；时段2（P2）：1991−2000年；时段3（P3）：2001−2010年；时段4（P4）：2011−2017年。

数据处理均利用Matlab2014软件实现；空间分布图利用ArcGIS10.2软件反距离权重插值法（Inverse Distance Weighted Interpolation，IDW）制作，分辨率为0.02°。条形图采用Origin9.1制作。折线图采用Excel2019制作。

2 结果与分析

2.1 基于小麦生育需求确定夏玉米可能播种期

计算研究区域内冬小麦−夏玉米轮作模式下55个站点37a来夏玉米平均最早播种期，并绘制空间分布图，如图3所示。由图可见，华北平原最早播种期由北向南逐渐提前。华北平原东北部，包括河北省中北部、京津、山东省东部等地区最早播种期日序均在第165天以后，即6月15日以后；两条160d等值线之间的地区均可在第160天以前播种，即6月10日以前。

华北平原55个站点早熟、中熟、晚熟品种37a来平均最晚播种期空间分布如图4所示。由图可见，最晚播种期空间上均呈现由北向南逐渐推迟的趋势。早熟品种成熟所需积温最少，生育期短，在收获期一定的条件下，其适宜播种期更长。晚熟品种对积温要求较高，因此可调节的播期范围较小。

图3 1981−2017年夏玉米最早播种期日序的空间分布

对于早熟品种，在180d等值线以北的地区，最晚应在6月底之前播种，中部地区最晚可在7月上旬及以前播种，河南省最晚播期最晚，7月中旬也可播种。华北平原早熟玉米平均播种期在第166−186天，即6月15日−7月5日。

中熟品种在40°N以北的地区需在6月20日之前播种，但由图3可见，同一地区最早播期也为6月20日，图4b中170d等值线以北地区最晚播期更早。本研究由冬小麦的收获期确定最早播种期，而最晚播种期由夏玉米收获期反推而出，因此在170d等值线以北地区会出现中熟品种的最晚播期早于最早播期的现象，表明该地区积温条件无法满足中熟品种完全成熟，图4b中已用斜线表示。180d及175d等值线之间的地区6月下旬之间播种，品种基本不受限制。华北平原中熟玉米平均播种期在第166−178天，即6月15−27日。

晚熟品种需要充足的热量资源才能正常生长并且完全成熟，165d等值线以北地区夏玉米最晚播期早于最早播期，理论上165d等值线以北的地区不能播种晚熟品种，即图4c斜线部分。华北平原中部最晚应在6月中旬及以前播种，河南省南部地区应在6月底之前播种。华北平原晚熟玉米平均播种期在第166−171天，即6月15−20日。

2.2 不同播种期夏玉米花期高温热害的时空分布特征

图5为华北平原1981−2017年在6月上、中、下旬及7月上旬播种夏玉米，其在花期遭受轻度及以上、中度及以上、重度高温热害的频率的空间分布。

图4 1981−2017年早熟、中熟、晚熟夏玉米最晚播种期日序的空间分布

注:图4b、4c中斜线部分表示该地区不能播种中熟和晚熟品种。

Note：The oblique lines in figure 4b and 4c indicate that mid-maturity and late-maturity varieties cannot be sown in this region.

由图可见，在6月上旬播种，研究区夏玉米花期遭遇高温热害的频率最大。京津地区、河北省北部及山东沿海地区轻度及以上热害频率最小，小于5%；到内陆逐渐增加，河北省南部、山东省西部频率为5%～10%；河南省南部频率最大，对于信阳、固始及周边地区，如在6月上旬播种，则夏玉米在花期遭遇高温热害的频率可达20%，将会对产量造成极大的影响。中度及以上热害主要分布在河南省，频率大于5%，最南部小部分地区仍有10%的频率发生中度及以上高温热害。重度高温热害频率小于3%。

若在6月中旬播种，河南省仍有一定的频率遭受轻度及以上高温热害，频率为5%以上，三门峡，信阳等少数地区发生频率更大，达到10%左右。华北平原其余地区夏玉米高温热害发生的可能性较小。

综上所述，6月上旬播种，夏玉米花期遭受轻度及以上高温热害的频率最大，尤其是河南省，应尽量避免这个时段播种。相对于6月上旬，在6月中旬及以后播种，更有利于避免夏玉米花期与热害易发时段的耦合。

图6表示华北平原各站点6月1日−7月10日逐日播种，在花期遭遇轻度及以上高温热害的平均频率。由图可见，在6月上旬−7月上旬时段内，花期高温热害的频率整体呈逐渐减小的趋势，其中最高值出现在6月上旬，此时播种会有很大频率遭受花期热害；之后频率开始下降，在6月中旬及以后播种，频次降至1次以下，更有利于夏玉米安全度过花期，完成正常的开花授粉。由于7月上旬播种，花期热害频率很小，因此不同播期年代际分析不考虑7月上旬。

图5 不同播期下（6月上旬−7月上旬）夏玉米花期遭遇高温热害的频率

注:a、b、c、d分别为6月上旬、中旬、下旬和7月上旬播种，1、2、3分别指遭遇轻度及以上、中度及以上和重度热害频率。

Note: a, b, c, and d indicate seeding in early, mid, late June and early July, respectively. 1, 2, and 3 refer to frequency of mild and above, moderate and above, and severe heat damage, respectively.

图6 不同播种期夏玉米遭遇花期热害的平均频率（6月1日−7月10日）

2.3 不同播种期夏玉米花期高温热害的年代际变化特征

计算华北平原6月上旬播种夏玉米，在1981− 2017年各时段发生轻、中、重度高温热害的频率，其空间分布如图7所示。由图可见，P1时段，石家庄、邢台周边地区及华北平原东南部发生频率较大，多为5%～10%；P2时段热害加重，受灾面积增大，河南省热害频率增加趋势最为显著，南部频率为10%以上；P3时段与P1时段相比，差异不显著。P4时段与P3相比，高温热害发生区域整体南移，河南省整体灾情加重，全省频率均为15%以上，最南部地区频率甚至达到30%。

综上所述，从1981−2017年，若在6月上旬播种，华北平原高温热害呈逐渐加重的趋势，且受灾严重的地区逐渐南移，夏玉米遭受高温热害的频率也显著增加，因此，合理调整播期规避花期高温热害具有重要意义。

图7 研究区不同时段在6月上旬播种夏玉米花期遭遇轻度及以上高温热害频率的空间分布

图8显示了华北平原6月中旬播种夏玉米，在1981−2017年各时段发生轻、中、重度高温热害的频率的空间分布。由图可见，P1、P2时段相比差异较小，大部分地区频率小于5%，仅有河南省中部小部分地区如郑州、宝丰等地频率大于5%。P3时段热害分布区域较为分散，京津地区及河北省北部会发生一定程度的热害。但河北省北部地区播种期一般不在6月中旬，因此，可以避开高温对开花授粉的伤害。P4时段研究区高温热害仍集中发生于河南省，频率大于10%；此时段华北平原北部地区热害逐渐退散。

若在6月下旬播种夏玉米，在1981−2017年各时段发生轻、中、重度高温热害频率的空间分布如图9所示。由图可见，P1、P2、P3时段在6月下旬播种均较安全，花期遭遇高温热害的频率较小；P4时段仍然只有河南省易发高温热害，频率在5%～10%。

以积温为指标推算1981−2017年中熟品种适宜播期初始日及终止日所在日序数的平均值，以夏玉米花期规避中度热害为标准，即从6月1日开始逐日计算夏玉米遭受花期高温热害的频率，若花期内有4d及以上日平均温度≥35℃，则该日不适宜播种。在最大播期范围内确定出的适宜播期空间分布如图10。

由图10a可见，华北平原夏玉米适宜播期初始日由东北至西南逐渐提前，山东省东部、京津地区、河北省东部适宜播期初始日在第165天即6月14日及以后，其余地区初始日没有较大差别，均在第160天即6月9日前后，其中河南省在5月下旬。

图10b表明，华北平原夏玉米适宜播期终止日由北向南逐渐推迟，南部地区热量充足，较晚播种也可满足夏玉米生长发育所需积温；北部地区由于纬度、海拔等影响，适宜播期终止日较早，在第175天即6月25日前后，175d等值线及其以南地区适宜播期终止日较晚。

图8 研究区不同时段在6月中旬播种夏玉米花期遭遇轻度及以上高温热害频率的空间分布

图10 1981−2017年夏玉米适宜播期初始日（a）、终止日（b）日序的空间分布

由于以中熟品种所需积温为指标计算适宜播期初始日及终止日，因此时间范围较大；对于晚熟品种，最晚播期早于适宜播期终止日，因此应以最晚播期为准。在不同站点，各种熟制玉米适宜播期有一定的间断，不为连续区间。但在实际生产中，各地气候条件能够满足的情况下，选择种植品种时一般会优先考虑晚熟品种，其次为中熟及早熟品种。由于华北平原北部部分地区积温条件无法满足晚熟品种完全成熟，因此以中熟品种为准，分别选取河北省、山东省、河南省具有代表性的站点石家庄、济南及固始制作1981−2016年适宜播期条形图，如图11所示。

图11 石家庄（a）、济南（b）、固始（c）1981−2016年弹性播期及适宜播期的变化

3 结论与讨论

3.1 结论

（1）将华北平原夏玉米播期（6月−7月上旬）分为4个旬，6月上旬播种时，花期遭遇高温热害的频率最大。河南省南部信阳、固始及周边地区，如在6月上旬播种，则夏玉米在花期遭遇轻度及以上高温热害的频率可达20%。若在6月中旬播种，河南省三门峡、信阳等少数地区仍有一定的频率遭受轻度及以上高温热害，频率为10%左右。华北平原其余地区夏玉米高温热害的可能性较小。相比于P1−P3时段（1981−2010年），P4时段（2011−2017年）6月上、中旬播种遭遇花期高温的频率均显著增加。

（2）从规避花期高温热害的角度，1981−2017年华北平原早熟玉米适宜播种期在6月15日−7月5日，中熟玉米适宜播种期在6月15−27日，晚熟玉米适宜播种期在6月15−20日。

3.2 讨论

受到全球气候变化的影响，华北平原地区增温显著，热量资源增加[31−32]，同时也造成高温事件频发。前人研究表明，黄淮海地区对夏玉米花期影响较大的高温天气一般出现在7月底至8月初，因此应适当早播或晚播，以减小花期与高温的耦合[33−34]。据统计，河南省近年来高温热害频发，南部7月24日−8月1日的平均最高气温较高，这个阶段恰好与河南省南部玉米抽雄散粉期耦合，其中驻马店市5a内发生了4次高温热害，是河南省重度热害发生区域。这与本研究对花期高温热害的空间分布研究结果一致。程长江[35]在对河南省宝丰县夏玉米花期高温热害的分析中，仅以7月下旬−8月上旬出现的极端最高气温为指标，确定热害等级，并未考虑持续时间，得出宝丰县发生高温热害的频率为93.7%，与本研究结果相差较大。原因在于本研究通过积温区间确定花期所在时段，且花期时间持续10d左右，推算结果更接近实际花期，且热害指标为≥35℃高温持续3、4、5d，因此计算结果更精确。

适当提前播种可避开高温天气，且使夏玉米生育期延长，光热资源利用率更高[34]。刘战东等[36]指出，郑单958在河南省的适宜播种期为6月5−24日，最晚应在6月27日之前完成播种，否则不利于营养物质的积累；董秀春等[37]在济宁市设计分期播种实验，得出鲁西南地区登海605（晚熟品种）适宜播期为6月12−20日，均与本研究结果基本一致。气候增暖一方面增加了热量资源，吐丝后期的有效积温增多，能够有效提升玉米产量[38−39]；另一方面使得夏玉米生长季延长，播种期也发生了相应变化。本研究进一步对1961−2017华北地区夏玉米最早和最晚播种期进行了分析，结果表明，由于冬小麦成熟提早和机收面积扩大，夏玉米最早播种期呈现逐渐提前的趋势，总体每10a提前2.5d；最晚播种期呈现逐渐推迟的趋势，总体每10a推迟1.7d。气候变化背景下虽然热害发生频率增大，但华北地区夏玉米可调节的播期范围也在变大，更有利于确定规避高温的适宜播期。

夏玉米生产过程中可能会受到多重气象因子的共同影响，在考虑规避高温的同时，应兼顾生育后期光、温、水等条件的配合情况。如7月上旬及以后播种，虽然可以有效避开花期高温热害，但易引起高温催熟现象，后期热量、降水均不足，减产可能性大[40]。且在实际生产中，当地气候条件允许的情况下，农户会更倾向于选择增产潜力更大的偏晚熟品种，并尽量提前播种。同时，气候变化包括温度、降水、CO2等多种气象因子的时空变化，且各气象因子之间存在一定的联系，并非完全独立。例如，大田气候条件下，高温往往伴随干旱同时发生，二者共同作用，加重对作物的胁迫程度[27,30]。再次，除了气象因子的影响外，夏玉米花期高温的发生及减产程度还受植物本身的品种特性、基因型等植物学因子及各地区栽培管理方式的影响，气候变化及农业生产系统的复杂性决定了夏玉米花期高温热害研究的复杂性，仍有很多问题需要探讨。通过调整播期，可以有效规避高温热害，如晚熟品种适当迟播，早熟品种适当早播，都有可能使玉米开花期避开高温天气的高发期。采用≥10℃活动积温推算夏玉米生育期，在环境条件正常时运用≥10℃积温推算发育进程与实况拟合较好，但如发生干旱或渍涝则因对生长发育产生抑制，所需积温会明显增加，这也是本研究考虑不足之处。因此，应对玉米热害还应与灌溉、化学制剂调控、人工辅助授粉等其它措施相结合，并综合考虑不同熟期品种的增产潜力与其它风险权衡利弊，才能取得适宜减灾增产效果。未来研究中还应考虑多种因子的复合作用。

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Characteristics of Heat Damage during Flowering Period of Summer Maize and Suitable Sowing Date in North China Plain under Climate Change

HE Hua-yun1,2, HU Qi1,2, PAN Xue-biao1,2, MA Xue-qing1,2, HU Li-ting1,2, WANG Xiao-chen1,2, HE Qi-jin1,2

(1.College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University, Beijing 100193, China; 2.Scientific and Observing Experimental Station of Agro-Environment, Ministry of Agriculture, Hohhot 011700)

Using the daily ground observation data of 55 meteorological stations in the summer maize planting area of North China Plain from 1981 to 2017, annual heat damage events of summer maize was calculated by taking the daily maximum temperature ≥35℃ lasts for 3, 4, 5 days, as well as the relative humidity ≤70% as an indicator for light, medium and severe high temperature heat damage, respectively. The temporal and spatial variation characteristics of high temperature heat damage during the flowering period of summer maize under different sowing dates in the North China Plain were analyzed at the decadal scale, annual scale and ten−days scale. With the standard of avoiding medium high temperature heat damage at flowering stage, the suitable sowing dates for summer maize were then estimated. The results showed that the greatest frequency of heat damage at flowering stage of summer maize was found when sown in early June. And if planted in mid−June, the frequency of heat damage was 9%−12%. However, the heat damage has been increased since 2011, and the occurrence probability is higher than that in the P1−P3 period (1981−2010). The average suitable sowing date of early-maturity varieties in North China Plain is from June 15th to July 5th. That of mid-maturity and late-maturity varieties were from June 15th to June 27th and from June 15th to June 20th respectively. Within the suitable sowing period, planting should be postponed appropriately in the southern part of the North China Plain. And in the north, it should be earlier.

North China Plain; Summer maize; High temperature heat damage; Sowing date

10.3969/j.issn.1000-6362.2020.01.001

和骅芸,胡琦,潘学标,等.气候变化背景下华北平原夏玉米花期高温热害特征及适宜播期分析[J].中国农业气象,2020,41(1):1-15

2019−05−27

胡琦，E-mail：huq@cau.edu.cn

国家重点研发计划项目（2017YFD0300304；2017YFD0300404；2016YFD0300106）

和骅芸，E-mail：hehuayun0715@163.com