氣溫變化對魯西南小麥前期生長的影響及應(yīng)對措施

孟瑞娟

（菏澤市氣象局 山東菏澤274000）

我國氣候變化對作物的生產(chǎn)和產(chǎn)量有一定的影響[1]，冬春季節(jié)黃河中下游地區(qū)冷暖空氣交替頻繁，氣溫變化較大， 有時會出現(xiàn)階段性氣溫異常偏低或偏高，而異常天氣的出現(xiàn)，對小麥生產(chǎn)的影響逐漸顯現(xiàn)。 近年來魯西南地區(qū)冬春季節(jié)溫度經(jīng)常出現(xiàn)異常，溫度的變化極易影響小麥前期的生長發(fā)育， 進(jìn)而影響小麥的產(chǎn)量，異常天氣出現(xiàn)頻率加大，年際間溫度變化差異大[2]， 異常氣溫對小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)是一大威脅。 如何解決氣溫異常對小麥的不利影響，是實現(xiàn)小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的必要條件。 氣溫與小麥中前期生長的關(guān)系，有關(guān)學(xué)者從不同方面進(jìn)行研究，取得了較大進(jìn)展，筆者試圖通過6 年的試驗資料，分析氣溫對小麥根系的影響，為生產(chǎn)實踐提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地條件

2011-2017 年， 試驗地點(diǎn)選在魯西南地區(qū)小麥新技術(shù)展示田內(nèi)， 試驗地面積2.5 畝， 肥力均勻，小麥玉米一年兩熟輪作， 常年麥秸直接還田， 玉米秸粉碎還田。

1.2 試驗品種

小麥品種為濰麥8，遇旱澆水。 其他管理方法同大田。

1.3 試驗方法

每年在試驗田內(nèi)隨機(jī)取5 個點(diǎn)，每點(diǎn)取10 株分別在越冬期、返青期、拔節(jié)期、抽穗期調(diào)查次生根條數(shù)、根干物質(zhì)積累量及莖葉干物質(zhì)重，取其平均值進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥生長中前期溫度變化分析

小麥生長中前期月平均氣溫的常年值和積溫的常年值來源于菏澤市1981-2010 年30 年氣象數(shù)據(jù)整編資料（見表1）。

從2011 年到2017 年來看， 小麥生長中前期7 個月與常年值相比氣溫都有不同程度的升高， 這段時間總的變化趨勢是變暖， 升高幅度最大的分別為年后1 月份，升高 1.9℃，其次為年后 3 月份升高 1.7℃。 年前11 月份溫度升高，會在一定程度上促進(jìn)小麥根系和葉片發(fā)育（墑情適宜的情況下），但也會加重旺長的趨勢， 值得注意的是 2015 年、2016 年、2017 年連續(xù)3 年2 月份的溫度均比常年值嚴(yán)重偏高， 小麥極易出現(xiàn)旺長。 出現(xiàn)旺長的麥田要及時采取控旺措施，噴施化學(xué)劑。

表1 小麥生長中前期氣溫數(shù)據(jù)分析

2.2 氣溫變化對小麥次生根數(shù)量的影響分析

從表 2 可看出：2014-2015 年 10 月、11 月溫度較常年溫度偏高， 當(dāng)年的小麥進(jìn)入越冬期時根系數(shù)量已達(dá)到8.7 條/株， 遠(yuǎn)高于常年的均值的6.0 條/株。2012-2013 年越冬期前溫度為 4 年來最低水平，12 月均溫就降到了-0.4℃， 提前一個月進(jìn)入越冬期，嚴(yán)重影響了小麥的根系生長， 同期的小麥次生根數(shù)量最少為 4.7 條/株，比 4 年均值低 2.3 條/株。 由此看出，這段時期內(nèi)的根系生長與溫度成正相關(guān)。 2014-2015 年1～2 月份的溫度升高迅速， 根系恢復(fù)生長的時間較早， 但由于年前旺長且受3 月份倒春寒的影響，葉片受凍較重，影響了小麥植株的正常生長，營養(yǎng)物質(zhì)的不足限制了同期根系的噴發(fā)， 因此出現(xiàn)了返青期次生根條數(shù)（9.1 條/珠）比均值偏多，而拔節(jié)期的小麥次生根條數(shù)（24.9 條/株）比平均值偏少了，這也說明年前旺長對年后小麥生長有不利影響。 2011-2012 年2 月份持續(xù)低溫， 使得當(dāng)年的小麥返青期推遲，與越冬期相比根系無明顯增長。 進(jìn)入3 月份后溫度恢復(fù)正常值， 小麥根系迅速噴發(fā)， 補(bǔ)償性生長明顯。 此時段小麥次生根條數(shù)受溫度影響明顯，溫度高則次生根條數(shù)增加，溫度低則條數(shù)減少。

綜合分析：次生根的數(shù)量與溫度呈正相關(guān)，同時也受其營養(yǎng)器官長勢的影響, 每年的10 月至次年4 月都有異常氣溫變化[3]，對小麥的正常生長造成影響，不利于小麥實現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，而年后2~3 月份溫度偏高，促進(jìn)小麥莖葉快速生長，在當(dāng)?shù)卦绱浩毡槠档那闆r下，應(yīng)及時調(diào)控肥水，促進(jìn)小麥地上地下協(xié)調(diào)生長，利于小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

2.3 氣溫變化對小麥根系干物質(zhì)積累的影響

對比小麥冬前根系的干物質(zhì)積累看出，2014-2015 年為暖冬年份，小麥進(jìn)入越冬期時間晚，年前小麥旺長， 小麥根系干重為0.26 g/株， 較4 年均值稍高。2012-2013 年度，小麥11 月份均溫已降至7.6℃，12 月降到了-0.4℃，為近年新低，在11 月下旬小麥提前進(jìn)入越冬期，比正常年份提前了近20 d，小麥根系生長量不足，根系的干物質(zhì)積累量只有0.19 g/株，較4 年均值偏低0.03 g/株。 這表明在墑情適宜的情況下，小麥越冬期前的溫度與根系干物質(zhì)積累成正相關(guān)。

表2 小麥次生根數(shù)量變化

表3 小麥根系干物質(zhì)

對比小麥返青后小麥根系的干物質(zhì)積累量發(fā)現(xiàn)，2012-2013 年度的干物質(zhì)積累在返青期增長較快， 這是因為2013 年2~3 月份溫度與常年值相近，符合小麥根系生長發(fā)育所需的較佳溫度，墑情適宜，地上地下生長較為協(xié)調(diào)。 與之相反的情況是2011-2012 年返青期溫度較常年均值偏低， 干物質(zhì)積累量受溫度的影響，增加較慢，拔節(jié)期后隨溫度的快速升高增迅速增加。 這也驗證了在墑情較適宜的情況下，根系的干物質(zhì)積累與溫度成正相關(guān)。 數(shù)據(jù)表明溫度對根系的生長影響顯著。

2.4 氣溫變化對小麥莖葉生長的影響

秋種時期氣溫偏高，小麥易出現(xiàn)大葉型旺長，葉片、葉鞘超長，株高增加、分蘗節(jié)缺位。 播種后干旱，次生根難噴發(fā)，形成“虛胖”現(xiàn)象嚴(yán)重。 少部分地塊轉(zhuǎn)化為大苗量型生長和穗分化旺長， 這給小麥安全生產(chǎn)帶來極大隱患。 為此我們在早春起身期對小麥?zhǔn)軆銮闆r進(jìn)行布點(diǎn)調(diào)查。

由于2014-2015 年暖冬， 小麥地上部分生長旺盛， 越冬期前莖葉干重達(dá)到0.58 g， 而根系干重為0.26 g，這說明當(dāng)年的小麥地上部分和地下部分生長極不協(xié)調(diào)。 旺長造成葉片生長過快而根系生長相對不足，這會降低小麥的抗凍能力，后期養(yǎng)分供應(yīng)不足易出現(xiàn)早衰。 而2013-2014 年返青期和拔節(jié)期的莖葉的干物質(zhì)重分別達(dá)到0.46 g 和2.03 g，較4 年均值高出0.04 g 和0.12 g。 由于此時間段內(nèi)溫度回升快，莖葉生長迅速，而地溫回升較慢（澆返青水），根系生長相對緩慢， 返青期和拔節(jié)期的根系干重分別為0.33 g 和1.16 g。 也造成了一定時間內(nèi)出現(xiàn)上下生長不協(xié)調(diào)，針對此狀況應(yīng)及時劃鋤增溫，促進(jìn)小麥根系發(fā)育。

表4 不同年份溫度條件下小麥莖葉干物質(zhì)重量

3 情況分析

隨著生態(tài)氣候條件的不斷變遷， 極端異常天氣頻發(fā)多發(fā)， 現(xiàn)有的栽培技術(shù)在變化了的生態(tài)氣候面前表現(xiàn)出一定的局限性和不適性， 小麥持續(xù)高產(chǎn)遇到前所未有的挑戰(zhàn)。 為實現(xiàn)小麥生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，確保糧食安全和社會經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展， 通過對近年來的氣象因子進(jìn)行分析，結(jié)合小麥生產(chǎn)實際，開展相關(guān)研究，便于指導(dǎo)小麥生產(chǎn)。

（1）結(jié)合通過對近年來冬前和早春的氣象條件分析和小麥的生長特點(diǎn)，確定小麥的最佳播期。

（2）通過調(diào)查小麥旺長情況，摸清暖冬年份本地區(qū)小麥的旺長類型和生長狀態(tài)， 以便采取對應(yīng)的技術(shù)措施。

（3）通過調(diào)查不同年份小麥根系發(fā)育生長，分析原因，制定小麥前期管理技術(shù)要點(diǎn)，指導(dǎo)小麥生產(chǎn)。

（4）調(diào)查倒春寒對小麥生長的影響，分析倒春寒在本地區(qū)發(fā)生的頻率和易發(fā)生時間段， 制定相應(yīng)的預(yù)案，提早發(fā)布倒春寒預(yù)警，便于農(nóng)戶采取提前澆水等措施，減輕倒春寒危害。

（5）通過整理分析氣象數(shù)據(jù)，結(jié)合開展研究和田間調(diào)查， 制定適合當(dāng)?shù)匦←湼弋a(chǎn)栽培的改進(jìn)技術(shù)措施，指導(dǎo)小麥生產(chǎn)。

4 生產(chǎn)建議

當(dāng)前氣候條件不斷變化的形式下， 小麥單位面積產(chǎn)量提高的途徑及技術(shù)措施有以下幾點(diǎn)。

（1）選用適合當(dāng)?shù)氐姆痔Y力強(qiáng)成穗率高多穗型品種，如濟(jì)麥22、泰農(nóng)18。

（2）適期播種，通過研究發(fā)現(xiàn)魯西南地區(qū)小麥的最佳播種在10 月10 日前后[4]。 適期播種小麥不易旺長，年前生長群體更加合理，植株更加健壯，更易獲得高產(chǎn)。

（3）年前因氣溫偏高出現(xiàn)旺長地塊應(yīng)及時噴施壯豐安進(jìn)行化控，使小麥轉(zhuǎn)旺促壯。

（4）早春溫度回升過快，莖葉過快生長，根系發(fā)育相對滯后， 發(fā)育不協(xié)調(diào)地塊， 應(yīng)及時劃鋤增溫保墑，促進(jìn)根系發(fā)育。

（5）春季旺長麥田應(yīng)盡量適當(dāng)推遲澆水施肥時間，結(jié)合噴施化控劑，控制小麥旺長，提升個體健壯度。

5 結(jié)論

分析近年來的氣象數(shù)據(jù)， 小麥生長的中前期異常氣候出現(xiàn)的概率加大，極端天氣不斷增多。 近6 年來，冷冬年份和暖冬年份均由出現(xiàn)，給小麥的前期穩(wěn)健生長帶來了安全隱患。

由試驗數(shù)據(jù)看出，在墑情適宜的情況下，小麥根系的次生根條數(shù)、 干物質(zhì)積累量與同時期的溫度呈正相關(guān)，溫度高則次生根條數(shù)多、干物質(zhì)積累量大；溫度低則條數(shù)相對較少、干物質(zhì)積累量少。

氣溫異常影響小麥協(xié)調(diào)生長， 年前溫度異常升高則易造成冬前旺長，這會降低小麥的抗凍能力，后期養(yǎng)分供應(yīng)不足易出現(xiàn)早衰， 針對這種情況應(yīng)噴施化學(xué)藥劑如壯豐安，注意防旺促壯[5]，抑上促下。 返青期至拔節(jié)期地溫回升較慢，次生根難噴發(fā)，根系生長受阻，而葉片正常生長分蘗，就會出現(xiàn)一段時間上下生長不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象。 如2011-2012 年返青期和拔節(jié)期，針對這種情況應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)施少量氮肥，促進(jìn)根系生長，緩解上下生長失調(diào)的問題，促進(jìn)小麥協(xié)調(diào)生長。針對近年來小麥生長中前期異常天氣不斷增多的不利形勢， 在小麥生產(chǎn)中應(yīng)及時采取有針對性的技術(shù)措施，促控結(jié)合，提高小麥抗逆能力，實現(xiàn)小麥穩(wěn)健生長，為小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)打下良好基礎(chǔ)。