解析我国玉米种植分布与气候关系研究
2021-12-01曾苏明
曾苏明
(济宁市农业科学研究院,山东 济宁 272131)
地域性、气候性是农业的根本所在,这意味着在种植业生产活动中气候因素具有非常重要的作用。近年来,世界各地都在种植玉米,随着玉米种植技术水平的不断提升,其单位面积产量也显著提升。在我国范围内,玉米在所有农作物中是第二大粮食作物,因此对其种植分布、气候之间的关系进行分析,具有非常重要的意义,以进一步提升其产量与质量。
1 玉米种植适宜的气候条件
玉米是我国农业生产中的主要种植对象之一,为解决人类粮食问题作出了巨大贡献。玉米对温暖、湿润的环境比较偏爱,同时要求土壤疏松,所以全国各地均有一定范范围的玉米种植,尤其是东北地区、华北地区以及西南地区种植范围比较大。其中东北地区的玉米种植类型主要为硬粒型,华北地区则主要种植马齿型玉米用于磨粉,从品质上来说这种类型的玉米品质稍次于东北地区的硬粒型玉米。在粗粮中玉米是保健的佳品,食用玉米有利于人的身体健康,吉林省是我国玉米种植范围最大的地区,因为该省份地处温带大陆季风气候区之中,此处的降水比较集中,光照也非常适宜,且全年无霜期比较短,非常适合种植甜玉米、粘玉米。
1.1 温度需求
玉米最开始种植在热带,高温适于其种植,在生长期间足够的温度是一项重要的气候天考间。一般玉米种子发芽最适宜的温度是30~32℃,最低、高温度分别为8~10℃、44~50℃;出苗最适宜的温度为20~26℃,如果达不到该温度,其产量将会明显下滑,最高温为40℃。玉米生产过程中,温度会发生很多变化,东北三省、内蒙古都是冻害发生率较高的地区,其在温度低于-15℃时,将形成低温型伤害,极大的降低玉米发芽率。玉米发育期间如果受到霜害,或者玉米受到冻害影响,其产量都会受到一定影响,温度过高会导致热害,其生育期节律也会紊乱。
1.2 水分需求
在不同生长时期,玉米对水分的需求都是不同的,其生长期月平均降水量在100mm是比较适宜的,虽然从播种到出苗期的需水量比较小,但水分依然是关键环节之一,必须达到总需水量3%~5%。想要确保出全苗,就必须确保有充足的、适宜的墒情,播种完成后需确保底墒充足,若墒情不够充足,待播种完成后,应注意及时浇水、补墒。从出苗到拔节,这一过程中对水分的需求量较小,可以忍受较大的旱情。虽然春区会有一些干旱,但适当的干旱有利于蹲苗,从拔节到大喇叭期是玉米生长非常快速的时期,需要持续30d的时间,特别是吐丝前后,这一时期对水分非常敏感,如果干旱情况过于严重,可能会出现卡脖旱的情况,一旦出现这种问题,则抽雄时可能会面临困难,也会对授粉、结实造成不良影响,形成玉米空秆,造成减产,严重时甚至会绝产。如果出现干旱情况,应注意及时灌溉,确保给予其足够的水分,这样才能实现玉米高产。处于灌浆后期、成熟期时对水分的需求往往比较小,但干旱造成的影响一般比较大,在玉米生育时水分对其敏感性比较大,缺水或水分太多都不利于玉米生长。
1.3 光照需求
玉米对光照要求不是很大,一般日照时间在8h~12h之间就可以,晚熟品种、早熟品种的玉米对光照的需求不同,其中晚熟品种对光照长度更敏感一些。相比北方品种,南方玉米品种对光照更为敏感,如果在北方偏南地区种植玉米,需要确保降低气温、延长日照时间,同时其生育期也会相应延长,从而促进其产量的提升,相反则会大幅度降低产量。所以,在玉米种植过程中,需着重关注光照对产量带来的影响。
2 玉米种植受气候變化的影响
近年来人们针对气候对玉米种植的影响进行了很多研究,主要集中在玉米种植与生长发育上,其研究方法有很多种,对气温、降水等因子与玉米产量波动之间的关系进行统计学分析,建立线性、非线性方程,对气象要素的影响进行分析和研究,模拟动态模型分析以后气候变化的情况等。
2.1 气候
对于农作物来说,气候变化必然会对其造成一定影响,同时农作物对气候变化也比较敏感。气候变化发生后,不管是在玉米播种期,还是在出苗期、拔节期等,都会有一定影响,一旦气候有变化发生,即便是很小的变化,玉米都可能面临很大影响。全球范围内的玉米种植区都要关注气候变化的影响。近年来全球气温都在不断升高,同时环境面临的污染也愈发严重,这种情况下温度、降水、光照等都会影响农作物的正常生长,为农业生产与发展带来大量不确定性因素。对于玉米来说,气候条件一旦发生变化,不管是温度升高还是降水量减少,或者频繁发生一些极端天气,都会对玉米播种、产量造成不良影响。另外,在农作物生长过程中,病虫害、杂草等也会随着气候条件的变化而发生改变,从而严重影响玉米的整体产量。
2.2 光照
在玉米种植、生长过程中,如果光照强度发生了改变,不仅会直接影响到空气的温度、湿度等气候因子的改变,同时土壤也会受到一定影响,土壤的温度、湿度、蒸腾与蒸发等都会出现一些变化。据相关研究显示,近年来生长在我国广西雁山的楝树,在其春季物候期、展叶盛期都出现了偏迟的现象,相比以往平均延迟天数在3d~15d之间,秋季气温开始降低,整体气候偏冷,叶全变期、落叶始期都显著提前。上世纪七八十年代的黄淮地区,由于日照时间减少玉米发生了减产,这种情况也有发生。所以,光照变化对农作物的影响是非常大的。到了生育期,如果有阴雨天气,在光照不足的情况下,玉米的产量将会明显下降。对于玉米的生长来说,显著的光照将直接影响其叶片的光合速率、光饱合点。在强光状态下植株,其呼吸速率往往比较高,同时物质生产力也会比较高。到了玉米生育时期之后,太阳总辐射如果明显减少,那么玉米的产量也会相应减少。通过大量试验研究显示,如果玉米成熟期的日照时间可以延长10h,那么玉米产量也会得到显著提升。
2.3 水分
世界范围内降水量减少,这是发生气候变化最为直观的一种表现。据相关研究显示,近年来我国各地降水量都在不断减少,四季之中降水量降低程度最大的要属夏季,春季次之,秋季表现为一定程度的增加,冬季则变化不显著,从总体上来看降水量依然呈现出了减少的趋势。我国东北、华北、西南地区降水量(全年)都有显著改变。水分与玉米的生长发育直接相关,降水量发生了如此巨大的改变,玉米种植、生产、产量必然也会受到影响,从而发生较大变化,一些地区甚至可能会出现绝产的情况。所以由此来看,我国必须对粮食种植结构进行相应调整,选择温度适合、降水量充足的地区进行玉米种植,如果上述两方面条件都满足,则可以适当增加种植面积,相反则应该适当减少玉米种植的范围,这样才能充分保障当地农民的口粮,有效解决粮食种植与生产问题。
2.4 CO2浓度
在作物生长过程中,CO2是非常重要的生态因子,同时它也是植物光合作用的重要原料,全球变化发生后,CO2的浓度也开始发生变化,此时农作物生长过程也会相应的发生改变,对农业生产造成不良影响,不仅会使物质产量、叶面积指数显著提升,同时叶面孔传导率也会相应降低,另外水分利用率明显提升,减弱了蒸发速率。植物干物质的整体结构发生改变以后,生物种子的产量自然也会降低,因此,虽然CO2浓度升高会对作物的生长造成影响,但是其中还存在一些不确定性,这一点还需要进一步研究。
3 我国玉米种植区与气候适宜性融合的农业措施
3.1 通过气候调节促进玉米生长
目前我国玉米种植区不断扩大,玉米质量也随之提升,这些都与气候适宜性存在一定关联,所以在玉米种植与发展时应与气候适宜性融合起来,这样才能进一步促进玉米的生长,这里就涉及到了人为调节气候的重要性了。具体来说,可以在旱季实施人工将于,确保玉米生长过程中的水分需求可以得到满足,同时针对洪涝、台风等灾害则应加强预警机制,提升预防灾害的能力,为玉米生产环境的安全性提供保证。
3.2 实行区域化生产作业方式
在玉米种植与生长过程中,不仅需要通过人为方式调节气候,同时还要合理调控气候的恒常性,以美国区域化生产作业方式为参照,经由不同作物的气候适应性,就单一品种实行专门作业。基于玉米的生长特性,可以在人口密集区解决人们的口粮问题,因此需加强对气候特征的定位,在巩固目前商品粮基地的基础上,将其改为区域生产基地,利用人文方式环节农业生产、气候适宜性之间存在的矛盾。
4 结语
水分、温度与光照都会对玉米生长造成不利影响,就目前的情况来看,世界范围内气候变化非常大,影响了农作物种植与生长,玉米作为全球第三大农作物,对世界各国来说都是非常重要的粮食作物,其产量或种植面积发生变化,都会对各国的粮食带来严重影响,因此在玉米种植过程中必须了解适宜气候条件与气候改变的影响,以更好的促进玉米生产。