六盤水市倒春寒發生特征及其對小麥產量的影響

吳 丹，張 錦，龍向陽，王 麗，古書鴻

(1.貴州省水城縣氣象局，貴州 水城 553002;2.貴州省銅仁市氣象局，貴州 銅仁 554300)

六盤水市倒春寒發生特征及其對小麥產量的影響

吳 丹1，張 錦1，龍向陽2，王 麗2，古書鴻1

(1.貴州省水城縣氣象局，貴州 水城 553002;2.貴州省銅仁市氣象局，貴州 銅仁 554300)

利用1961—2011年六盤水市3個氣象觀測站的日平均氣溫以及1970—2011年的小麥產量資料，分析了六盤水市倒春寒天氣發生的特征及其對小麥產量的影響。結果表明，六盤水市倒春寒發生頻繁且嚴重，中級以上等級的年份超過7成，其中，重級以上等級接近4成;發生時段主要集中在3月下旬，其次為4月上旬。

倒春寒;小麥產量;六盤水市

1 引言

倒春寒是六盤水市主要農業氣象災害之一，對水稻育秧和玉米、馬鈴薯播種、出苗及苗期生長造成影響的同時，還能影響小麥、油菜的正常開花授粉，進而導致減產。2011年春季，六盤水市遭受了特重級倒春寒天氣，全市平均倒春寒總日數達12d，最多倒春寒日數有10 d，3月下旬和4月上旬的旬平均氣溫僅為5.8℃和10.7℃，分別較歷史同期偏低5.8℃和2.5℃。嚴重的倒春寒災害和持續低溫陰雨天氣，給農業生產造成了巨大影響，導致作物發育期顯著推遲，產量也受到嚴重影響。小麥是六盤水市主要糧食作物之一，歷年的種植面積占夏糧面積的50%。由于六盤水市倒春寒發生期間，正值小麥抽穗開花的關鍵時期，倒春寒的發生往往對小麥產量形成造成嚴重影響［1，2］。

本文根據1961—2011年六盤水市3個氣象觀測站的3—4月的逐日平均氣溫以及1970—2011年的小麥產量資料進行了統計分析，研究了六盤水市倒春寒天氣發生特征及其對小麥產量的影響，為開展糧食產量預報和加強倒春寒災害影響評估奠定基礎。

2 資料與方法

氣象資料采用六盤水市3個氣象觀測站(六枝、水城、盤縣)1961—2011年的逐日平均氣溫，小麥產量數據來源于六盤水市統計局。

以線性擬合法確定小麥趨勢產量［3］，并進一步計算出氣象產量;以氣象產量除以趨勢產量，得到相對氣象產量。以5%作為豐欠年劃分標準，同時將歷年小麥產量與上年相比，計算出增減幅度，減產幅度超過5%的也計為欠收年。

年度倒春寒指數采用李玉柱等［4］的標準，其中，年度倒春寒指數＞157為特重級，115～157為重級，63～114為中級，33～62為輕級，＜33則無倒春寒發生。

以上年10月中旬為起始時間，以5℃為下限溫度，計算歷年小麥生育期活動積溫距平，以反映小麥生長發育進程。負積溫是反映低溫對作物持續影響的重要指標，按照倒春寒10℃界限指標，計算3—4月各旬10℃以下負積溫，以反映各旬倒春寒對作物的影響程度。

3 結果與分析

3.1 六盤水市歷年倒春寒變化趨勢

在1961—2011年期間，各倒春寒等級出現年數及比例見表1，由表1可以看出倒春寒等級達到特重級、重級、中級、輕級和無的年份分別為：13a、7a、17a、5a、9a。從中可以看出，超過 8 成的年份有倒春寒天氣發生，其中，重級以上等級接近4成，表明六盤水市倒春寒天氣發生頻繁且等級較高。

表1 六盤水市1961—2011年倒春寒各等級發生年數及頻率

從年際變化來看，六盤水市倒春寒發生強度年際差異較大(圖1)，其中，1960年代至1990年代，呈緩慢波動上升趨勢，各年代重級以上等級的年份普遍為3～5 a，其中1960年代末至1970年代初和1990年代中前期為倒春寒天氣高發期，幾乎隔1 a就有1 a達到重級以上等級。1998—2010年為倒春寒天氣低發期，強度等級普遍在中級及以下，但2001年以后，又逐步呈現出增加趨勢。

圖1 六盤水市1961—2011年倒春寒發生強度指數變化趨勢

六盤水市3個觀測站年際變化呈現出相同的趨勢，但強度等級存在差異，其中1971—2000年30 a平均倒春寒強度等級指數分別為147.4(水城)、99.3(六枝)、72.4(盤縣)。由此看出，水城縣多年平均達到了重級等級，六枝和盤縣為中級。

統計六盤水市1961—2011年各旬倒春寒發生日數可知(表略)，3月下旬至4月下旬各旬累計發生倒春寒日數分別為：193 d、92 d、41 d 和 13 d，其中1981—2010年平均各旬發生日數為4.0 d、1.9 d、0.9 d和0.3 d。其中1961—2011年3月下旬倒春寒的歷史變化趨勢與年度倒春指數變化趨勢具有良好的線性關系(y=18.172x+31.862，R2=0.6807。其中，y表示年度倒春寒指數，x表示3月下旬的倒春寒天數)，3月下旬是倒春寒發生的主要時段，且在很大程度上決定了年度倒春寒的強度。由于3月下旬是六盤水市小麥抽穗開花的主要時期之一，如遇上倒春寒天氣，將導致小麥開花授粉受阻，影響其產量的形成。

3.2 倒春寒對小麥產量的影響

對歷年小麥產量的線性趨勢分析可知，1970—2011年間小麥單產呈增產趨勢，年增長率約為13.1 kg·km-2，但年際波動較大。

應用線性擬合趨勢產量的方法，在劃分豐欠年的過程中，仍有諸多不足之處。如1985年、1993年、1994年、1996年、2009年等年份，雖然相對氣象產量處于平年或豐年范圍，但其較上年卻是顯著減產的，這種減產必有其氣象因素所在。由于相鄰2 a之間，小麥生產力技術水平和品種等都相對較為穩定，導致產量波動的原因就主要在于氣象條件。因此，本研究將歷年產量與上年產量進行了對比分析，將減產幅度在5%以上的年份，同樣視作欠收年，而豐收年和平產年仍然以相對氣象產量為標準，由此劃分出豐欠年型(圖2)。

由圖2可見，1970—2011年的42 a中，欠收年20 a，豐收年12 a，平產年10 a。表明六盤水市小麥產量受氣象因素影響較大，其中，有近50%的年份因氣象災害導致小麥欠收。

圖2 1970—2011年六盤水市小麥實際產量年際變化趨勢

結合倒春寒強度等級分析可知，在1970—2011年中級以上等級倒春寒發生的31 a中，有14 a欠收，8 a豐收，9 a平年，表明中級以上等級倒春寒發生時，只有1/4左右的可能性能夠實現小麥豐收。在欠收的20 a中，有9 a倒春寒達到重級以上等級，5 a為中級，6 a為輕級倒春寒或無倒春寒發生，表明有七成左右的小麥欠收是由倒春寒災害天氣引起的。因此，倒春寒天氣是影響小麥單產的重要因素之一。

此外，由上述分析可知，即使有重級以上倒春寒天氣發生的年份中，也有小麥豐收的年份。對重級以上倒春寒發生年份的小麥生育期前期(上年10月中旬-當年3月中旬)積溫和3—4月各旬10℃以下負積溫(表2)的分析發現，如果倒春寒發生的時段，不是小麥抽穗揚花關鍵期，則小麥產量受影響較小。如1991年和1992年均由于發育期提前或推遲而使抽穗揚花期避開了倒春寒發生的時段，從而得以增產。而欠收年份中，積溫與常年相當，發育期接近常年的年份，倒春寒也主要發生在3月下旬;而積溫偏少，發育期推遲的年份，4月上旬也有倒春寒發生。因此，倒春寒發生在小麥抽穗揚花等產量形成的關鍵期時，會影響小麥正常開化授粉，導致空秕率上升、千粒重下降，從而影響產量;如果出現凍害，會進一步形成空穗或死穗。

表2 重級倒春寒年份小麥前期積溫距年及各旬10℃以下負積溫

4 結論與討論

①六盤水市1961—2011年，超過8成的年份有倒春寒天氣發生，其中，達到重級以上等級的年份接近4成，表明六盤水市屬于倒春寒災害天氣頻發且嚴重的區域。水城多年平均達到重級，六枝和盤縣達到中級。發生時段主要集中在3月下旬，其次為4月上旬。

②1970—2011年，六盤水市小麥20 a欠收，12年豐收，10 a為平產年，表明有近5成的年份因氣象災害導致小麥欠收。其中，有7成左右的小麥欠收由倒春寒引起或者與倒春寒有關，表明倒春寒是影響小麥單產的重要因素之一;當發生中級以上倒春寒時，只有1/4左右的可能性能夠實現小麥豐收。

③倒春寒是影響小麥產量的主要氣象災害，但干旱、凝凍、低溫陰雨寡照等也會對小麥產量造成影響，同時生育期內的光、溫、水配合狀況也是影響小麥形成的重要因素。這些影響因素對小麥產量的影響有待進一步分析研究。

［1］ 許炳南.貴州氣候災害的劃分標準［J］.貴州氣象，1999，23(3)：42-47.

［2］ 李玉柱，許炳南.貴州短期氣候預測技術［M］.北京：氣象出版社，2001.

［3］ 許炳南，等.貴州氣候與農業生產［M］.貴陽：貴州科技出版社，1992.

［4］ 曾維英，張艷梅.倒春寒天氣對六枝小麥產量的影響［J］.貴州農業科學，2009，37(9)：72-74.

［5］ 張艷梅，陳海濤，周翔，等.影響六盤水市小麥產量的氣候因子研究［J］.安徽農業科學，2009，37(31)：15191-15192，15240.

［6］ 王馥棠.農業氣象預報概論［M］.北京：農業出版社，1991.

S426，S512.1

B

1003-6598(2012)02-0021-03

2012-01-13

吳丹(1984— )，女，助工，主要從事應用氣象業務服務工作。

貴州省氣象局2008年、2011年氣象科技開放研究基金項目(黔氣科合KF［2008］02號、黔氣科合KF［2011］01號)共同資助。