2021年河套灌区春玉米全生育期农业气象条件评述

包佳婧，刘瑾宇，杨 松#

1.内蒙古巴彦淖尔市农业气象试验站，内蒙古临河 015000；2.内蒙古呼和浩特市气象局，内蒙古呼和浩特 010018

巴彦淖尔市属典型的中温带大陆性季风气候，四季分明，雨热同季。南部是著名的河套灌区，素有“黄河百害，唯富一套”的美誉，是亚洲最大的“一首制”自流引水灌区，水利资源丰富，是国家和自治区重要的商品粮生产基地，总耕地面积73.3万hm2[1-2]。年平均气温4.3℃～8.3℃，河套灌区全年≥10℃积温为3 053～3 339℃·d，在作物生长季（4一9月）内，日平均气温为17 .7℃～18.8℃，日较差为12.8℃～14.7℃，无霜期为142～150 d，年降水量为130～285 mm，雨量多集中在夏季7月、8月[3-5]。巴彦淖尔市年日照时数为3 100～3 300 h，是中国日照时数最多的地区之一，有利于长日照作物的生长[6-7]。河套灌区春玉米从播种到成熟一般需要130 d左右，4月下旬至9月上旬。玉米是巴彦淖尔市的优势作物，面积稳定在20万hm2以上，种植规模2015年达到了27.4万hm2。玉米不仅是当地的主要粮食、饲料、制药、淀粉加工的重要原料，同时还是农民收入的重要来源[8]。巴彦淖尔地区光热资源丰富，日照时数长，昼夜温差大，地势平坦，较适宜玉米生长。由于有黄河水灌溉，光照充足，因此，对玉米生长影响最大的因素为热量条件[9]。春季气温回升迅速且不稳定，秋季气温下降较快，霜冻和低害制约着玉米早播和正常成熟，夏季的高温干旱使玉米水分消耗过大，玉米开花期常受高温热害的影响[10]。文中根据《河套灌区主要农作物农业气象预评估技术研究》项目成果，按照玉米生长过程中不同发育阶段的综合气候适宜度评价指标体系，分析了玉米从播种至3叶、7叶至拔节、拔节至开花、开花至成熟发育阶段的温度、降水、日照等气象资料析，综合评判时间序列下多因素气象条件的影响。

1 玉米全生育期简述

2021年，内蒙古河套地区玉米播种面积为3.18万hm2，单产达到9 660 kg/hm2，玉米全生育期134 d，比常年少8 d，比2020年 多2 d（表1）；≥10℃积温为2 826.4℃·d，分别比常年和2020年同期少88.3℃和35.2℃·d；总降水量为31.0 mm，分别比常年和2020年同期少87.2 mm和111.2 mm（表2）。总日照时数为1 261.0 h，比常年少54.9 h，比2020年同期多30.9 h。6月中下旬部分乡镇出现大风及冰雹灾害，7—8月高温干旱，导致发生了严重的玉米红蜘蛛。

表1 2021年巴彦淖尔市河套灌区春玉米发育期

表2 2021年巴彦淖尔市河套灌区春玉米全生育期气象条件

2 播种至3叶期气象条件分析

2021年河套灌区春玉米播种至3叶期气温偏低到正常，降水偏少，苗期日照偏少。春玉米播种至出苗期平均气温为13.1℃，此期适宜温度为14℃～18℃，气温偏低，出苗缓慢，苗情偏弱，叶面积指数较低（图1）。播种至出苗期降水量0.4 mm，此期出现降水，土壤易形成板结层，部分种子发芽后难以穿越板结层，影响出苗率；出苗至3叶期无降水，利于根系向纵深发展。出苗至3叶日照时数为52.1 h，较常年偏多3.7 h，有机物质合成较多。

图1 2021年春玉米主要发育期平均气温与常年比较

3 7叶至拔节期气象条件分析

2021年河套灌区春玉米7叶至拔节期平均气温为21.3℃，分别比常年和去年同期低0.4℃和0.3℃，此期适宜温度为20℃～22℃。降水量为11.7 mm，分别比常年和去年多0.4和8.4 mm（图2）。日照时数为235.8 h，比常年同期少15.0 h，与年同期持平。此期温度适宜，符合玉米生长要求，能够壮苗生长，生育期提前，为后期灌浆节约时间，为产量形成奠定了基础。随着发育进程的推进，玉米对水分的需求不断增大，此期降水能及时补充水分。光照充足利于叶片的光合同化作用。

图2 2021年春玉米主要发育期降水量与历史比较

4 拔节至开花期气象条件分析

2021年河套灌区春玉米拔节至开花期平均气温为24.4℃，分别比常年和去年同期高0.4℃和0.6℃，此期适宜温度为22℃～25℃；降水量为0.2 mm，分别比常年和去年同期少19.5和13.8 mm；日照时数为242.6 h，比常年少17.6 h，比去年同期多5.6 h。此期温度在适宜范围内，有利于幼穗分化，能促进玉米大穗形成，弥补苗期不利影响。此期是春玉米从营养生长向生殖生长转变期，也是需水关键期，一旦缺水将影响开花授粉的正常进行，此期降水偏少，对于浇水不及时地段影响较大。光照充足利于光合同化。

5 开花至成熟期气象条件分析

2021年河套灌区春玉米开花至成熟期平均气温为22.7℃，与常年持平，比去年同期高0.7℃，此期适宜温度为22℃～24℃。降水量为16.1 mm，分别比常年和去年同期少46.7 mm和92.9 mm。日照时数为484.7 h，比常年少25.8 h，比去年同期多26.5 h。开花至乳熟期出现18 d≥32℃高温天气，其中≥35℃日数为5 d，≥37℃日数为2 d，高温导致花粉粒干缩，对玉米花粉活性和正常授粉造成不利影响（图3）。根据《河套灌区主要农作物农业气象预评估技术研究》项目成果，按照玉米不同高温热害程度预评估指标体系，将高温热害划分为3个等级进行评估分析，分别为轻度热害、中度热害和重度热害。根据高温天气实况，2021年7月10日—8月14日开花至乳熟期间，共遭遇了2次重度高温热害过程和1次中度高温热害过程，对处于花期且浇水不及时的地块长势及产量造成一定影响。降水偏少，高温干旱导致喜旱害虫玉米红蜘蛛大面积发生，也对产量造成一定影响。春玉米是需水量较大的作物，开花灌浆又是玉米需水较多的时期，此阶段降水偏少为植株生长提供的水分减少，浇水不及时的地段玉米长势受到影响。

图3 2021年春玉米主要发育期日照时数与常年比较

6 主要气象灾害

6.1 干旱

7—8月，累 计 降 水 量仅为11.8 mm，为有气象记录以来（1956年）最小值。7月、8月是春玉米需水关键期，又遭遇持续干旱天气影响，河套地区虽有得天独厚的灌溉条件，但受时间和地域限制，难以在短期内为大面积作物补充水分，水分供需矛盾尤为突出，部分地区作物因轮水周期长而得不到及时灌溉，生长受到极大影响。干旱少雨还易引发喜旱害虫发生、发展。据农业部门调查，2021年玉米红蜘蛛严重暴发，部分地区玉米影响较大。

6.2 冰雹

2021年6月12日、13日午后，受强对流天气影响，大部地区出现雷雨、大风、冰雹等强对流天气。据应急管理局统计，灾害造成2个乡镇，18个村，121个组，2 226户5 192人受灾，受灾农作物面积33.6 km2，受灾农作物主要有小麦、玉米、葵花、葫芦、番茄、青椒、辣椒、瓜类等，直接经济损失3 663万元。

6.3 大风

2021年6月28日19:00～20:40，出现分布不均匀的雷雨，伴有雷暴大风。灾害共造成3个乡镇，29个村，142个组，1 441户共3 218人受灾，受灾农作物面积10.527 4 km2，其中农作物成灾面积10.51km2，受灾农作物种类：小麦1.772 km2、玉米7.944 9 km2、葵花0.743 8 km2、番茄0.066 7 km2，直接经济损失742.4万元。

7 结论

2021年内蒙古河套灌区春玉米全生育期气温、降水、日照等气象因素对玉米生长的影响利弊兼有，全生育期间水、热条件匹配一般，尤其在玉米生长旺盛期降水较少，出现高温热害及玉米红蜘蛛虫害，均不利于产量的形成，比2020年减少1.6%，但由于播种面积增加总产量增加，及时采取防治措施止损，总体开看河套灌区2021年是一个玉米丰收年。