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摘要 利用商丘2014年冬小麦生育期间降水量、气温资料和冬小麦3个作物地段的产量资料，分析了干旱对冬小麦产量形成的不利影响。结果表明，前期干旱对冬小麦密度影响较大，拔节至抽穗期干旱会使冬小麦有效小穗数、穗粒数减少、粒重下降。因此建议在水源不足或灌溉条件困难的情况下，干旱时可偏重于孕穗抽穗期灌溉，既节约用水又可达到增产的目的。
关键词 干旱；冬小麦；产量；影响
中图分类号S511文献标识码A文章编号0517-6611（2014）29-10434-03
水分是影响冬小麦生长和产量形成最重要的生态条件[1]，冬小麦生长发育、产量高低和品质优劣均与水分因子有密切的关系[2]。黄淮海地区冬小麦生育期间自然降水满足不了冬小麦生育期水分需求[3]。灌溉是保证冬小麦水分供给、提高产量的有效途径[4-5]。商丘是个农业大市，位于黄淮腹地，冬小麦是商丘市的主要粮食作物，播种面积逐年增加，产量稳步增长，为河南省甚至全国的粮食安全做出了突出贡献。商丘也是农业气象灾害频发的地区，其中干旱每年均有发生，严重影响小麦产量。干旱是由于长期无降水或降水偏少，造成空气干燥、土壤缺水，从而使作物种子无法萌发出苗，或使作物体内水分亏缺，影响作物正常生长发育，最终导致产量下降甚至绝收的气候现象。冬小麦生育期的各个时期均有可能发生干旱（秋旱、冬旱、春旱、初夏旱等），干旱出现在不同的生育时段，对冬小麦产量的影响不同，春旱时正值小麦拔节抽穗和大秋作物播种期，干旱会造成小麦减产和影响大秋作物适时播种。2014年商丘市冬小麦播种面积476.2千hm2，总产量341.9万t。生育期内气象条件对冬小麦生长基本有利，但出现了阶段性干旱，对冬小麦生长产生了不利影响。笔者利用2014年气象资料和冬小麦产量资料，分析干旱对冬小麦产量的影响，找出干旱对冬小麦产量影响的时段，为科学防御干旱、节约水资源提供依据，达到防灾减灾的目的。
1资料与方法
1.1数据来源冬小麦生育期及产量数据来源于商丘农业气象观测站3个观测地段，气象数据来自商丘国家基准气候站冬小麦生育期间降水量、气温等资料。3个观测地段位置分别位于商丘市叶庄乡吕庄村、商丘市双八镇新村东地、商丘市平台乡房楼东地，三地相距10 km以上。
1.2分析方法采用气候统计学的方法，分析商丘冬小麦生育期间气温、降水量变化，根据冬小麦各个生育阶段的旱涝指标，结合各生育阶段降水量和土壤墒情，分析冬小麦生育期间出现的干旱时段和干旱等级，同时分析干旱对3个地段冬小麦产量的影响。
2结果与分析
2.1冬小麦种植情况从商丘3个观测地段冬小麦种植情况（表1）可以看出，3个观测地段土壤性质相同，均为沙壤土；种植的冬小麦均属于周麦系列、半冬性品种、10月中旬播种，播种方式为条播、平作；吕庄地块整个生育期间没有灌水，双八地块在三叶期前灌水一次，房楼地块在孕穗期灌水一次。
表12014年3个冬小麦观测地段调查数据
观测地段土壤性质品种名称品种类型播种日期播种方式灌溉次数灌溉日期吕庄沙壤土周麦22半冬性10-18条播、平作无双八沙壤土周麦22半冬性10-12条播、平作1三叶期前房楼沙壤土周麦27半冬性10-16条播、平作1孕穗期
2.22014年冬小麦生育期间旱情分析
2.2.1冬小麦干旱指标。农业干旱是以一定时间和空间范
围内降水缺少、产量减少为特征，很多学者对此进行了研究[6-8]，在此采用冬小麦生育阶段降水量旱涝指标（表2），分析2014年商丘市冬小麦生育期间干旱阶段。
2.2.2商丘历年冬小麦生育期间降水量分析。播种时要求底墒充足，在没有灌溉的条件下，底墒水主要来源于播种前40 d左右的降水量[9]。从1961～2013年商丘冬小麦各生育期降水量变化（图1）可以看出，商丘53年来冬小麦底墒水年际变化波动较大，总体上呈减少趋势，降水适宜的年份为26年，干旱年份为27年，其中重旱年份15年；播种至越冬期降水量总体上呈增多趋势，这对冬小麦生长是有利的，降水增多利于壮苗，土壤水分充足可提高地温，对冬小麦安全越冬有利，期间降水适宜年份有38年，干旱年份15年，其中重旱为8年；商丘53年来冬小麦返青至抽穗期降水量呈波动式下降趋势，能满足生长需求的年份仅9年，不能满足生长需求的有44年，其中达到重旱的年份为25年；冬小麦从抽穗到成熟期降水量呈增多趋势，但增多趋势并不明显，能够满足生长需求的年份为18年，35年不能满足生育需求，其中重旱年为15年。总的来说，商丘冬小麦各生育期间降水量年际变化较大，其中底墒水和返青至抽穗期降水量呈减少趋势，干旱将呈加重趋势。
2.2.3.1冬季干旱。从2014年冬小麦生育期间气温和降水量距平变化（图2）可以看出，冬小麦生育期间，气温和降水变化起伏较大，12月上旬～1月下旬除12月下旬气温为负距平外，其他各旬均为正距平，而降水量在此期间均为负距平，播种至越冬期降水量仅有52.6 mm，说明这段时间气温偏高、降水偏少，根据表2可判断，达到了轻至中度干旱。
2.2.3.2春季干旱。冬小麦2月下旬开始返青，4月上旬进入孕穗抽穗期，返青至抽穗历经50 d左右，从图2可以看出，2月下旬～4月上旬气温异常偏高，平均气温较历年同期偏高2.9 ℃，期间降水量仅12.5 mm，降水量严重不足，与历年同期相比均为负距平，按照干旱指标已经达到重度干旱。小麦返青后生长量加快，需水量增多，土壤蒸发量也增大，土壤墒情明显不足，远远不能满足小麦返青后水分需求。根据实测墒情分析，3月上旬麦田开始出现旱情，至4月中旬40 cm以上土壤相对湿度<40%，出现重度干旱。高温和干旱促使冬小麦发育期提前、生育期缩短，吕庄观测地段出现少量白穗、死穗，密度降低。
图22014年商丘冬小麦生育期降水量和气温距平变化2.3干旱对冬小麦产量结构的影响分析小麦收获后按照《农业气象观测规范》进行产量结构分析，在每个地块8个密度点中，每点连续取50茎，共400茎，从中取50穗分析有效小穗数、无效小穗数、不孕小穗率、穗粒数、穗粒重和千粒重（表3）。冬小麦产量的形成与降水在各个生育阶段的分配有密切的关系。拔节期是冬小麦需水关键期，此阶段缺水将影响冬小麦未来的成穗数和穗粒数[10]。抽穗和灌浆期是需水临界期，缺水对冬小麦粒重影响较大[11-12]。由表3可知，冬小麦整个生育期间没有灌水的吕庄观测点，有效小穗数、穗粒数最少，无效小穗数最多，不孕小穗率最大，穗粒重最轻；三叶期灌水一次的双八次之；而在孕穗期灌水的房楼有效小穗数、穗粒数最多，无效小穗数最少，不孕小穗率最低，穗粒重最重。说明冬小麦返青后至孕穗期土壤缺水对小穗数、穗粒数和穗粒重的影响较大，干旱会使有效小穗数和穗粒数减少、粒重下降，这与成林等的研究结果[13]相一致。冬小麦千粒重主要受灌浆期各种因子的影响，与灌浆期前的各因子关系不大[14]，而4月中旬后期雨量充足，旱情解除。 根据冬小麦分蘖成穗规律，大多数大分蘖形成于越冬前，而一部分分蘖在拔节后会相继死亡，成为无效分蘖[15]，拔节至孕穗期缺水加速了这部分分蘖的死亡。从表3可见，全生育期没有灌一次水的吕庄密度减少率最大，三叶期灌水的双八密度减少率最小，而拔节至孕穗期灌水的房楼密度减少率次之。说明冬小麦生育期间干旱会使密度降低，且前期干旱对密度的影响大于后期。从冬小麦理论产量公式[16]可知，冬小麦理论产量主要与穗粒数、千粒重和密度有关。密度决定于播种时期的数量和生育期间的田间管理，冬小麦生育前期浇水预防干旱是阻止密度减少、提高产量的有效措施。
3结论与讨论
（1）商丘市冬小麦生育期间，底墒水和返青至抽穗期降水量呈减少趋势，播种至越冬期和抽穗至成熟期降水量呈增多趋势。各个生育期间降水量年际变化较大，多数年份不能满足冬小麦生育需求。
（2）2014年商丘市冬小麦出现了越冬期干旱和春季干旱。
（3）前期干旱对冬小麦密度影响较大，拔节至抽穗期干旱会使冬小麦有效小穗数、穗粒数减少、粒重下降。
（4）在前期降水不足的情况下，在小麦播种前要灌足底墒水，施足底肥，为冬小麦苗齐苗壮打下基础。
（5）随着全球气候变暖，冬小麦播种期推迟，日平均气温稳定在15～17 ℃时播种较适宜，播种量不要过大。播种过早，播量太大会使小麦生长过快，茎秆细弱，抗御干旱的能力减弱。
（6）干旱对冬小麦各个生育期的生长均会产生不利影响，土壤水分不足时要适时灌溉补墒，满足作物生长的水分需求。
（7）在水源不足或灌溉条件困难的情况下，为节约水资源，干旱可偏重于孕穗抽穗期灌溉，既节约用水又可达到增产的目的。
参考文献
[1] 刘昌明，魏忠义.华北平原农业水文及水资源[M].北京：科学出版社，1989.
[2] 姜会飞.农业气象学[M].北京：科学出版社，2009.
[3] 方文松，刘荣花，朱自玺，等.黄淮平原冬小麦灌溉需水量的影响因素与不同年型特征[J].生态学杂志，2009，28（11）：2177-2182.
[4] 陈玉民，郭国双，王广兴，等.中国主要作物需水量与灌溉[M].北京：水利电力出版社，1995.
[5] 张景略.冬小麦的需水特点与合理灌溉[J].河南农林科技，1981（10）：1-3.
[6] 王位泰.干旱与冬小麦和玉米产量关系的分析[J].中国农业气象，2002，23（3）：27-30.
[7] 霍治国，白月明，温民，等.水分胁迫效应对冬小麦生长发育影响的试验研究[J].生态学报，2001， 21（9）：1527-1535.
[8] 方文松，朱自玺，刘荣花，等.河南省冬小麦干旱动态评估指标初探[C]// 中国气象学会2007年年会生态气象业务建设与农业气象灾害预警分会场论文集.中国气象学会，2007.
[9] 董中强.河南农业气候[M].河南：河南科学技术出版社，1991.
[10] 千怀遂，焦士兴，赵峰.河南省冬小麦气候适宜性变化研究[J].生态学杂志，2005，24（5）：503-507.
[11] 朱自玺，牛现增.冬小麦主要生育阶段水分指标的生态分析[J].气象科学院院刊，1987，2（1）：81-87.
[12] 朱自玺，牛现增.冬小麦耗水量和耗水规律分析[J].气象，1987（13）：29-32.
[13] 成林，刘荣花，马志红.缺水和灌水对冬小麦产量影响评估[J].干旱地区农业研究，2012，30（2）：101-106.
[14] 马体顺，马青荣，杨光仙，等.气候生态因子对冬小麦千粒重的影响[J].河南气象，2006（3）：56-57.
[15] 刘兆丽，王建林.施肥对小麦产量结构的影响[J].青岛农业大学学报：自然科学版， 2008，25（3）：189-192.
关键词 干旱；冬小麦；产量；影响
中图分类号S511文献标识码A文章编号0517-6611（2014）29-10434-03
水分是影响冬小麦生长和产量形成最重要的生态条件[1]，冬小麦生长发育、产量高低和品质优劣均与水分因子有密切的关系[2]。黄淮海地区冬小麦生育期间自然降水满足不了冬小麦生育期水分需求[3]。灌溉是保证冬小麦水分供给、提高产量的有效途径[4-5]。商丘是个农业大市，位于黄淮腹地，冬小麦是商丘市的主要粮食作物，播种面积逐年增加，产量稳步增长，为河南省甚至全国的粮食安全做出了突出贡献。商丘也是农业气象灾害频发的地区，其中干旱每年均有发生，严重影响小麦产量。干旱是由于长期无降水或降水偏少，造成空气干燥、土壤缺水，从而使作物种子无法萌发出苗，或使作物体内水分亏缺，影响作物正常生长发育，最终导致产量下降甚至绝收的气候现象。冬小麦生育期的各个时期均有可能发生干旱（秋旱、冬旱、春旱、初夏旱等），干旱出现在不同的生育时段，对冬小麦产量的影响不同，春旱时正值小麦拔节抽穗和大秋作物播种期，干旱会造成小麦减产和影响大秋作物适时播种。2014年商丘市冬小麦播种面积476.2千hm2，总产量341.9万t。生育期内气象条件对冬小麦生长基本有利，但出现了阶段性干旱，对冬小麦生长产生了不利影响。笔者利用2014年气象资料和冬小麦产量资料，分析干旱对冬小麦产量的影响，找出干旱对冬小麦产量影响的时段，为科学防御干旱、节约水资源提供依据，达到防灾减灾的目的。
1资料与方法
1.1数据来源冬小麦生育期及产量数据来源于商丘农业气象观测站3个观测地段，气象数据来自商丘国家基准气候站冬小麦生育期间降水量、气温等资料。3个观测地段位置分别位于商丘市叶庄乡吕庄村、商丘市双八镇新村东地、商丘市平台乡房楼东地，三地相距10 km以上。
1.2分析方法采用气候统计学的方法，分析商丘冬小麦生育期间气温、降水量变化，根据冬小麦各个生育阶段的旱涝指标，结合各生育阶段降水量和土壤墒情，分析冬小麦生育期间出现的干旱时段和干旱等级，同时分析干旱对3个地段冬小麦产量的影响。
2结果与分析
2.1冬小麦种植情况从商丘3个观测地段冬小麦种植情况（表1）可以看出，3个观测地段土壤性质相同，均为沙壤土；种植的冬小麦均属于周麦系列、半冬性品种、10月中旬播种，播种方式为条播、平作；吕庄地块整个生育期间没有灌水，双八地块在三叶期前灌水一次，房楼地块在孕穗期灌水一次。
表12014年3个冬小麦观测地段调查数据
观测地段土壤性质品种名称品种类型播种日期播种方式灌溉次数灌溉日期吕庄沙壤土周麦22半冬性10-18条播、平作无双八沙壤土周麦22半冬性10-12条播、平作1三叶期前房楼沙壤土周麦27半冬性10-16条播、平作1孕穗期
2.22014年冬小麦生育期间旱情分析
2.2.1冬小麦干旱指标。农业干旱是以一定时间和空间范
围内降水缺少、产量减少为特征，很多学者对此进行了研究[6-8]，在此采用冬小麦生育阶段降水量旱涝指标（表2），分析2014年商丘市冬小麦生育期间干旱阶段。
2.2.2商丘历年冬小麦生育期间降水量分析。播种时要求底墒充足，在没有灌溉的条件下，底墒水主要来源于播种前40 d左右的降水量[9]。从1961～2013年商丘冬小麦各生育期降水量变化（图1）可以看出，商丘53年来冬小麦底墒水年际变化波动较大，总体上呈减少趋势，降水适宜的年份为26年，干旱年份为27年，其中重旱年份15年；播种至越冬期降水量总体上呈增多趋势，这对冬小麦生长是有利的，降水增多利于壮苗，土壤水分充足可提高地温，对冬小麦安全越冬有利，期间降水适宜年份有38年，干旱年份15年，其中重旱为8年；商丘53年来冬小麦返青至抽穗期降水量呈波动式下降趋势，能满足生长需求的年份仅9年，不能满足生长需求的有44年，其中达到重旱的年份为25年；冬小麦从抽穗到成熟期降水量呈增多趋势，但增多趋势并不明显，能够满足生长需求的年份为18年，35年不能满足生育需求，其中重旱年为15年。总的来说，商丘冬小麦各生育期间降水量年际变化较大，其中底墒水和返青至抽穗期降水量呈减少趋势，干旱将呈加重趋势。
2.2.3.1冬季干旱。从2014年冬小麦生育期间气温和降水量距平变化（图2）可以看出，冬小麦生育期间，气温和降水变化起伏较大，12月上旬～1月下旬除12月下旬气温为负距平外，其他各旬均为正距平，而降水量在此期间均为负距平，播种至越冬期降水量仅有52.6 mm，说明这段时间气温偏高、降水偏少，根据表2可判断，达到了轻至中度干旱。
2.2.3.2春季干旱。冬小麦2月下旬开始返青，4月上旬进入孕穗抽穗期，返青至抽穗历经50 d左右，从图2可以看出，2月下旬～4月上旬气温异常偏高，平均气温较历年同期偏高2.9 ℃，期间降水量仅12.5 mm，降水量严重不足，与历年同期相比均为负距平，按照干旱指标已经达到重度干旱。小麦返青后生长量加快，需水量增多，土壤蒸发量也增大，土壤墒情明显不足，远远不能满足小麦返青后水分需求。根据实测墒情分析，3月上旬麦田开始出现旱情，至4月中旬40 cm以上土壤相对湿度<40%，出现重度干旱。高温和干旱促使冬小麦发育期提前、生育期缩短，吕庄观测地段出现少量白穗、死穗，密度降低。
图22014年商丘冬小麦生育期降水量和气温距平变化2.3干旱对冬小麦产量结构的影响分析小麦收获后按照《农业气象观测规范》进行产量结构分析，在每个地块8个密度点中，每点连续取50茎，共400茎，从中取50穗分析有效小穗数、无效小穗数、不孕小穗率、穗粒数、穗粒重和千粒重（表3）。冬小麦产量的形成与降水在各个生育阶段的分配有密切的关系。拔节期是冬小麦需水关键期，此阶段缺水将影响冬小麦未来的成穗数和穗粒数[10]。抽穗和灌浆期是需水临界期，缺水对冬小麦粒重影响较大[11-12]。由表3可知，冬小麦整个生育期间没有灌水的吕庄观测点，有效小穗数、穗粒数最少，无效小穗数最多，不孕小穗率最大，穗粒重最轻；三叶期灌水一次的双八次之；而在孕穗期灌水的房楼有效小穗数、穗粒数最多，无效小穗数最少，不孕小穗率最低，穗粒重最重。说明冬小麦返青后至孕穗期土壤缺水对小穗数、穗粒数和穗粒重的影响较大，干旱会使有效小穗数和穗粒数减少、粒重下降，这与成林等的研究结果[13]相一致。冬小麦千粒重主要受灌浆期各种因子的影响，与灌浆期前的各因子关系不大[14]，而4月中旬后期雨量充足，旱情解除。 根据冬小麦分蘖成穗规律，大多数大分蘖形成于越冬前，而一部分分蘖在拔节后会相继死亡，成为无效分蘖[15]，拔节至孕穗期缺水加速了这部分分蘖的死亡。从表3可见，全生育期没有灌一次水的吕庄密度减少率最大，三叶期灌水的双八密度减少率最小，而拔节至孕穗期灌水的房楼密度减少率次之。说明冬小麦生育期间干旱会使密度降低，且前期干旱对密度的影响大于后期。从冬小麦理论产量公式[16]可知，冬小麦理论产量主要与穗粒数、千粒重和密度有关。密度决定于播种时期的数量和生育期间的田间管理，冬小麦生育前期浇水预防干旱是阻止密度减少、提高产量的有效措施。
3结论与讨论
（1）商丘市冬小麦生育期间，底墒水和返青至抽穗期降水量呈减少趋势，播种至越冬期和抽穗至成熟期降水量呈增多趋势。各个生育期间降水量年际变化较大，多数年份不能满足冬小麦生育需求。
（2）2014年商丘市冬小麦出现了越冬期干旱和春季干旱。
（3）前期干旱对冬小麦密度影响较大，拔节至抽穗期干旱会使冬小麦有效小穗数、穗粒数减少、粒重下降。
（4）在前期降水不足的情况下，在小麦播种前要灌足底墒水，施足底肥，为冬小麦苗齐苗壮打下基础。
（5）随着全球气候变暖，冬小麦播种期推迟，日平均气温稳定在15～17 ℃时播种较适宜，播种量不要过大。播种过早，播量太大会使小麦生长过快，茎秆细弱，抗御干旱的能力减弱。
（6）干旱对冬小麦各个生育期的生长均会产生不利影响，土壤水分不足时要适时灌溉补墒，满足作物生长的水分需求。
（7）在水源不足或灌溉条件困难的情况下，为节约水资源，干旱可偏重于孕穗抽穗期灌溉，既节约用水又可达到增产的目的。
参考文献
[1] 刘昌明，魏忠义.华北平原农业水文及水资源[M].北京：科学出版社，1989.
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[4] 陈玉民，郭国双，王广兴，等.中国主要作物需水量与灌溉[M].北京：水利电力出版社，1995.
[5] 张景略.冬小麦的需水特点与合理灌溉[J].河南农林科技，1981（10）：1-3.
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[12] 朱自玺，牛现增.冬小麦耗水量和耗水规律分析[J].气象，1987（13）：29-32.
[13] 成林，刘荣花，马志红.缺水和灌水对冬小麦产量影响评估[J].干旱地区农业研究，2012，30（2）：101-106.
[14] 马体顺，马青荣，杨光仙，等.气候生态因子对冬小麦千粒重的影响[J].河南气象，2006（3）：56-57.
[15] 刘兆丽，王建林.施肥对小麦产量结构的影响[J].青岛农业大学学报：自然科学版， 2008，25（3）：189-192.