呼伦贝尔市气候条件对大豆玉米带状复合种植的影响分析
2023-07-25赵岳冀
赵岳冀
(呼伦贝尔市气象局,内蒙古自治区 呼伦贝尔021000)
2023年中央一号文件明确提出,要抓好粮食和重要农产品供保,扎实推进大豆玉米带状复合种植。大豆玉米带状复合种植是国家稳粮扩豆工作的重要抓手,呼伦贝尔市是国家和自治区的重要商品粮生产基地,气候及土壤特性适合大豆种植,是国家优质大豆产业带。因此,研究呼伦贝尔市气候条件对大豆玉米带状复合种植的影响很有必要。
1 气候条件对大豆玉米带状复合种植的影响
大豆玉米带状复合种植是稳玉米、扩大豆的有效途径。2022 年,呼伦贝尔市在岭东扎兰屯市、阿荣旗和莫力达瓦旗大力推广大豆玉米带状复合种植技术,扩大大豆种植面积,提高大豆产能。大豆玉米带状复合种植的增产效果不仅取决于田间配置和管理,与气象条件也密不可分。
1.1 作物生长季(5月—9月)降水的影响
呼伦贝尔地区为旱作农业区,由于大豆玉米共生期超过全生育期的一半以上,因此存在大豆玉米水肥竞争的矛盾,两种作物的需水临界期存在重合。7月中下旬—8月上旬,大豆处于开花至结荚期,玉米处于抽雄至开花期,均是最关键的需水临界期,是决定产量的关键时期,因此,全生育期降水量在500 mm 以上、且7 月中下旬—8 月上旬降水量在300~350 mm、开花至成熟期在400 mm时增产效果明显。
分析2011 年—2020 年近10 年气象数据,岭东农区生长季降水量呈增加趋势,扎兰屯市每10年增加75.5 mm,阿荣旗每10年增加48.6 mm,莫力达瓦旗每10年增加101.1 mm,历年降水量值见表1;分析近10年生长季降水量,平均值达500 mm以上,对呼伦贝尔市推广大豆玉米带状复合种植十分有利;从水分临界期(7 月中旬—8 月上旬)降水量分析,这一时期降水量在166.7~171.5 mm,约占生育期总降水量的30%,低于理想降水量,对大豆玉米带状复合种植的增产效果有不利影响。
表1 2011年—2020年作物生长季(5月—9月)降水量统计Tab.1 Statistical table of precipitation during the crop growing season(May-September)from 2011 to 2020 mm
1.2 作物生长季(5月—9月)太阳辐射的影响
大豆玉米带状复合种植技术关键是通过“扩间增光”改善大豆冠层光合有效辐射达到增产目的,因此生长季的太阳辐射多,不仅可增加“扩间增光”的效果,也可有效避免玉米对大豆的遮阴,从而提高产量。
从呼伦贝尔市近30 年(1985 年—2014 年)夏季(6 月—8月)太阳总辐射平均值的空间分布情况可以看出,岭东三旗市夏季太阳总辐射基本在1 800 MJ/(m2·a)以上,属于太阳能资源丰富区,日照时数统计表见图1。岭东地区作物生长季日照时数大于6 h天数达19~23 d,大豆、玉米生长旺盛的7月和8 月也在20 d 左右,光照条件对于推广大豆玉米带状复合种植十分有利。
表2 岭东农区各地生长季日照时数大于6 h天数统计表(30年平均)Tab.2 Statistical table of days with sunshine duration greater than 6 h in the growing season in Lingdong agricultural area d
2 气象灾害的影响分析
大豆玉米带状复合种植中主要受强降水、干旱及霜冻等气象灾害影响较大,对2011 年—2020 年近10 年作物生长季(5月—9月)的气象灾害进行分析如下。
2.1 暴雨洪涝
岭东农区地处呼伦贝尔市暴雨洪涝的高风险区。近10年岭东农区三旗市6 月—8 月暴雨以上等级降水发生次数为10~16次,大暴雨1~2次,未发生特大暴雨,其中7~8月暴雨以上发生次数占84.6%~90.0%,大暴雨发生次数占50.0%~100.0%;从变化趋势分析,扎兰屯市暴雨发生次数表现为明显增加趋势,2019 年和2020 年均发生4 次;此外,2020 年和2021年岭东地区连续两年遭受台风影响,使遭受暴雨洪涝的风险加大。7 月—8 月是大豆、玉米生长最旺盛的时期,此期遭遇暴雨洪涝灾害造成玉米、大豆倒伏,特别对大豆玉米带状复合种植造成严重灾害,导致减产和绝产。
2.2 干旱
岭东农区三旗市位于呼伦贝尔市干旱灾害发生的中风险、中低风险和低风险区,且根据近10 年呼伦贝尔市气象干旱综合指数分析结论,岭东地区气象干旱综合指数(MCI)表现为春季干旱强度有所减弱,秋季干旱强度略有增加,夏季干旱强度变化不明显。因此除在夏季需水临界期可能因水分竞争和阶段性干旱对大豆玉米带状复合种植有不利影响,其余时段干旱的不利影响偏轻,特别是春季干旱强度的减弱对大豆、玉米的顺利播种和出苗较为有利。
2.3 霜冻
岭东农区三旗市位于呼伦贝尔市霜冻灾害发生的中低风险和低风险区。近10 年终霜日多出现在4 月中下旬,且扎兰屯市和阿荣旗略有推后,莫力达瓦旗略有提前;初霜日多出现在9月下旬末,且扎兰屯市略有推后,阿荣旗和莫力达瓦旗略有提前。总体气候条件对大豆、玉米春季苗期生长和秋季籽粒灌浆影响不大,但气候的不确定因素仍然存在,2011年和2018 年扎兰屯市和阿荣旗终霜日出现在5 月21 日和5月23 日,对早播大豆和玉米的苗期生长十分不利;2011 年扎兰屯市初霜日出现在9月11日,2019年扎兰屯市和阿荣旗初霜日出现在9 月16 日,部分地区大豆遭受霜冻灾害。因此,进行大豆玉米带状复合种植时应考虑霜冻发生的不确定性。
3 2022 年气候预测及对大豆玉米带状复合种植的利弊分析
3.1 有利影响
2022 年呼伦贝尔市岭东农区三旗市降水量略多于常年0%~20%,春季降水量略少于常年0%~20%,但春季中后期降水过程相对较多;第一场透雨出现在5 月中旬末,较常年略晚。生长季平均气温略高于常年1 ℃左右,春季气温高于常年1℃左右,热量充足;终霜日出现在5 月上旬,略早于常年;春播期总体气象条件对大豆、玉米的适时整地、播种和出苗较为有利,大豆玉米带状复合种植技术推广地区可根据墒情适当早整地早播,对采取分期播种模式较为有利。夏季降水量略多于常年0%~20%,降水集中期为7 月中下旬,在大豆、玉米生长旺盛的共生阶段发生干旱的可能性较小,保证两种作物在需水临界期得到较充足的水分供给。初霜日出现在9月下旬初,略晚于常年,对两种作物的籽粒充分成熟十分有利,收获方式可选择分别收获(先收大豆)或同时收获。
3.2 不利影响
①春播前期可能出现阶段性干旱,对播种质量产生不利影响,各地进行复合种植时要因地制宜,底墒偏好地区可进行早播,干旱地区可在5月中旬进行播种。
②由于大豆玉米共生期较长,水肥竞争明显,6 月中下旬—7月上旬大豆处于分枝期、玉米处于拔节期,是需水较多的时期,应加强水肥管理,减少因水分供应不足造成的减产。7 月中下旬是降雨集中期,强降水、大风、冰雹等农业气象灾害发生频率较高,因此选择推广种植地区时应选择灾害发生低风险区。2022年农区大风日数略多于常年,应避免因为大风灾害造成倒伏减产。