鲁西南地区气候变化对小麦生育期及产量的影响

丁媛媛

(山东省菏泽市气象局， 山东 菏泽 274000)

近百年来，全球气候日趋变暖，且昼夜差异明显，夜间升温幅度显著高于白天，气温升高尤其是夜间气温升高对农作物的产量和品质造成不利影响[1]。农业是“靠天吃饭”的行业，也是对气候变化反映最为敏感的行业之一，气候变暖使我国作物种植制度、作物品种布局发生变化，作物生长季延长[2]。气候变暖对冬小麦生育期影响较大，冬小麦全生育期平均气温升高，导致播种期、越冬期和返青期推迟，而拔节期、抽穗期和成熟期提前，不利于小麦生产[3]。由于气候变化存在明显的地区性差异，因此特定区域间的气候变化对其农作物的影响也不同,有必要开展相关研究。鲁西南位于山东省西南部，属于黄河冲积平原，极其适宜各类农作物的生长发育，在全球气候变暖背景下鲁西南的农作物也受到不利影响。为揭示鲁西南地区气候变化对小麦生产的影响，利用鲁西南地区1961—2010年气象观测资料及农气气象报表资料，分析该地区气候变化对小麦生育期及产量的影响如下。

1数据来源与分析方法

1.1数据来源

降水量、日照、气温和积温气象观测数据来源于鲁西南9个气象台站1961—2010年的逐月实测观测资料。小麦生育期及产量数据来源于菏泽2个农气基本站提供的农业气象报表，其中生育期为1980—2010年的数据，产量为1961—2010年(50年)的数据(因气象产量采用5年滑动平均法分离，所以产量数据前推4年，为1957—2010年的数据，处理后实际使用1961—2010年的数据)。

1.2分析方法

采用线性倾斜率法进行分析，使用5年滑动平均法分离趋势产量及气象产量，并对结果进行显著性检验。

2结果与分析

2.1气候变化特征

从图1可知，1961—2010年鲁西南年降水量下降趋势不显著，没有通过0.10水平的显著性检验；日照时数呈明显减少趋势，年平均气温为14.0℃，气温呈明显上升趋势，均通过了0.001水平的显著性检验；鲁西南≥0℃积温、≥10℃积温均呈明显上升趋势，其中，≥0℃积温上升趋势通过0.01水平的显著性检验，≥10℃积温上升趋势通过了0.05水平的显著性检验。

2.2小麦的生育期及产量变化特征

小麦的生育期分为出苗、三叶、分蘖、越冬、返青、起身、拔节、孕穗、抽穗、开花、乳熟、黄熟、成熟13个阶段。从图2可知，三叶-分蘖期、越冬-返青期距离变大，说明时间变长；分蘖-越冬期、返青-起身期距离变小，说明时间变短。整体看，小麦生育期时间长短并不一致，1984年的生育期最短，仅205 d；1991年最长，达255 d，此后小麦生育期天数减少。

1961—2010年小麦产量波动较大，1983年之前呈增产趋势，之后产量骤减，1997年后产量开始有所回升，维持在较为稳定的水平，但没有通过0.05水平的显著性检验。

2.3气候变化对小麦生育期及产量的影响

2.3.1 小麦生育期 1980—2010年鲁西南地区小麦全生育期的平均温度主要集中在10.0～10.5℃。从图3可知，随着温度升高，小麦全生育期天数随之延长，即小麦生育期温度和小麦生育期天数呈正相关关系，并通过了0.05水平的显著性检验(表1)。生育期内的温度变化主要影响小麦的越冬以及返青时间，从而对小麦整个生育期天数影响较大。同时，随着小麦生育期天数的延长，≥0℃积温、≥10℃积温均升高，均通过了0.05水平的显著性检验。

图1鲁西南1961—2010年年平均降水量、日照、气温、积温变化

图2鲁西南地区小麦的生育期时序变化(左)及产量变化(右)

图3气候变化对小麦生育期的影响

表1小麦生育期、产量与气象要素的相关性

2.3.2 小麦产量 从图4可知，鲁西南地区小麦的产量随生育期内平均温度的升高而有所下降，并通过了0.05水平的显著性检验(表1)。随降水量增多小麦产量上升，即小麦产量与降水呈正相关，但未通过0.05水平的显著性检验。随日照时数增加小麦产量上升，即小麦产量与日照时数呈正相关，并通过了0.05水平的显著性检验。随有效积温上升小麦产量呈下降趋势，即小麦产量与有效积温呈负相关，并通过了0.01水平的显著性检验。

图4气候变化对小麦产量的影响

3小结

小麦生长对温度有一定的要求，在种子萌发期，温度过低会导致小麦发芽缓慢且不整齐，还容易感染病虫害，温度过高时发芽则会受到抑制；分蘖期温度过低分蘖缓慢，温度过高则会受到抑制，而高温则会加速穗分化的进程，使其过早结束，致使码数和花数较少，一般在春季温度回升较慢的年份则会延缓穗分化的进程，有利于形成大穗。冬小麦在播种-拔节期前耗水量较少，拔节-抽穗期需水量大增，如此时缺水会导致严重减产。冬小麦属于喜光作物，整个生育期对于日照有着较高的要求，日照时数增加为小麦的光合作用提供有利条件，可增加籽粒重，增加产量。积温的增长或不足都会导致小麦粒重不足或晚熟。

研究结果表明，1961—2010年鲁西南地区年降水量整体上呈下降趋势，但趋势并不明显；日照时数呈明显下降趋势；年平均气温、≥0℃积温、≥10℃积温均呈明显上升趋势。小麦全生育期天数延长，气象产量不稳定，呈减少趋势，但未通过0.05水平的显著性检验。整体看，小麦生长所必需的温度、降水、日照、积温均出现了与之需求相反的变化趋势，对小麦产量极为不利，导致小麦气象产量有所下降。