气温降水对开封市 2018年小麦生育期的影响

气温降水对开封市 2018年小麦生育期的影响

张 睿、刘晓君

开封市气象局，开封 475004

摘要：分析本年度的气温降水和历史气温资料，以农业气象学、小麦栽培学等知识，探讨其对开封市小麦生长期的影响。建立数据库，采用滑动平均等实现气温与小麦生长期的相关分析，2018年开封市小麦各发育期内气温比历年平均值偏高，总的来讲气温有利于小麦的生长发育。除越冬期外，其他时段降水不能满足小麦生长的需水量。随着气候变暖，1月份气温不断升高，约三十年前本地以种植半冬性小麦品种为主转向种植弱冬性小麦品种为主，近年来有向种植春性小麦品种为主的变化趋势。

关键词：气温；降水；小麦；生长 ；影响

引 言

气候变暖是当前最重要的全球环境之一，备受国际社会关注。联合国气候变化专门委员会（IPCC）第五次评估报告明确指出，1980～2012年全球平均地表温度升高了0.85℃，而且二十一世纪气温将持续升高气^[1]。20世纪80年代以来，全球范围内极端气象事件频发，给生态环境、经济发展和人民生活造成了严重的影响和损失，引起各国政府及公众的广泛关注^[2]。本文以2018年开封市观测的气温、降水实的况，对开封小麦生育期的影响进行分析，并结合历史气象记录，探讨本地的气温和降水与小麦生产过程的关联，特别是对小麦越冬期的气温与小麦品种的联系做了比较深入的研究。望为农业和气象的科技人员做好农业生产服务提供参考，能起到抛砖引玉的效果，使政府指挥农业生产更加得心应手。

1 数据与方法

1.1数据来

本研究使用的气象数据和小麦生长发育期的数据基于市气象局的观测资料，种植小麦品种信息来源于市农业局，10～5月为小麦生长期。

1.2研究方法

依据《农业气象学》、《气候学》、《数理统计学》、《气象学》、《河南小麦栽培学》等理论知识，建立数据库，在Excel软件的支持下，采用滑动平均等实现气温与小麦生长期各时段的相关探讨，确定小麦各生长发育期的初始至结束日期，利用本年度对我市气温和降水的观测纪录，研究气温、降水对小麦各生长发育期的影响。以农业气象的角度对小麦各生长发育期进行分段，同时参考小麦生长发育的现状。

2 小麦生育期气候特点

开封市地处黄淮平原，位于114°18ˊE、34°48ˊN，海拔高度73.7m；全市冬小麦常

年播期一般在10月中旬， 6月初收获，全生育期210～220d。气候特点是秋季温度适宜，降水量幅度变化较大；冬季少严寒，缺少雨雪；初春温度回升快，日照足，春旱多；春末夏至气温常偏高，易受干热风的影响。

3 小麦不同生育期受气温降水的影响

3.1播种到越冬前

本年度开封小麦播种为2017年10月25日，比历年推迟9d，属于秋暖年，0℃以下的5d滑动平均气温稳定出现时间为2018年1月1日（根据麦苗生长发育的情况越冬前为12月25日），共68d。根据温度与麦苗生长关系，形成壮苗的冬前适宜积温（0℃以上）常年平均在580～800℃^[15]，本年度越冬前本地积温为627℃，适合小麦冬前壮苗对积温的要求。

3.2 越冬期

本年度开封小麦越冬期以气温为参照物，从2018年1月1日～2月12日（0℃以上的5日滑动平均气温稳定出现时间是2月11日，根据麦苗生长发育的情况返青为2月22日），约43天。积温累计没有出现负数，最低气温-7.1℃，以最低气温分析，越冬期间的气温适合小麦正常生长发育。越冬期内有四次降水过程，降水量共计13.6mm，依据刘伟昌

^[16]等研究的河南省冬小麦分旬耗水量，越冬期小麦需耗水约14.0 mm，基本满足了小麦生长发育的需求。

2018年1月本地平均气温0.2℃，五年滑动平均气温1.9℃（见下图），整理分析1957～2019年气象资料显示，本地1961～1987年历年1月平均气温低于等于的0℃占63%（见下表），高于0℃低于等于1℃占33%，高于1℃的不到4%。五年滑动平均气温低于等于0℃的占93%，高于0℃低于等于1℃占7%，没有高于1℃的气象纪录。依据气象资料实况和分析显示，二十七年中，历年1月平均气温最低-3.3℃，最高1.3℃，五年滑动平均气温最低为-1.2℃，最高0.1℃，这段时期本地以种植半冬性小麦品种为主。之后连续五年（1988～1992年）每年的五年滑动平均气温都高于0℃，1988年设定为本地1月五年滑动平均气温变暖的转折年。

随着气候持续变暖从1988～2014年历年1月平均气温等于低于0℃的年份明显减少（见下表），高于1℃的年份明显增加；五年滑动平均气温等于低于0℃的年份占11%，高于0℃低于等于1℃的年份占89%，没有高于1℃的现象。依据气象资料实况分析显示，二十七年中，历年1月平均气温最低为-2.7℃，最高为3.7℃，五年滑动平均最低年份为-0.5℃，最高0.8℃，均比1988前偏高，这段时期本地以种植弱冬性小麦品种为主。之后连续五年（2015～2019年）五年滑动平均气温都高于1℃，2015年假定为本地五年滑动平均气温持续变暖的转折年。

表 开封市历年1月平均气温、1月五年滑动平均气温 （1961～2019） （%）

图 1961-2019年历年1月平均气温五年滑动平均

3.3返青到抽穗期

此阶段本地从2月22日～4月21日，约69天。从2月12日本地日平均气温稳定>3℃，22日开始晴天中午前后达到10℃以上，小麦开始返青。3月22日开始日平均气温稳定大于8℃，以后没有出现日平均气温低于0℃，日最低气温低于-3℃的天气纪录，积温比历年平均偏高，使小麦营养器官和生殖器官能得到较好的发育，为小麦起身和拔节提供了良好的热能。从气温的角度小麦开始拔节（根据麦苗生长发育的情况拔节开始为4月2日），到4月21日，出现两次日平均气温低于9℃和两次最高气温高于30℃的天气现象，偏低和偏高气温的幅度较小，持续时间短，整体积温适合小麦分蘖和根、茎、叶的生长，没有出现其它不利于小麦生长的天气现象，所以本时段气温有利于小麦生长发育。

3.4抽穗到成熟

本地此阶段从4月22日～6月3日，约43天。5月1日为开花期，以日平均气温16～21℃为宜。从4月24～30日本地平均气温为21℃，最高日平均气温为25.1℃，最低日平均气温为16.5℃，天气晴朗，微风，满足了小麦开花期对气温的需求。

5月3～19日为小麦灌浆期，适合气温为18～24℃（上限气温为26～28℃，下限气温为12～14℃^[15]）。本时段的平均气温为23℃，其中有15天的日平均气温在19.5～25.5℃，仅有一天日平均气温为28.8℃，没有出现日平均气温高于30℃和低于18℃的纪录。从以上气象数据可以看出，本年度小麦灌浆期的气温为小麦生长提供了良好的气象保障，灌浆时间较短也影响了小麦生长的产量。但是没有出现日最高气温和最低气温危害小麦生长天气条件，也没有出现干热风天气的记录，适合小麦正常发育生长。孕穗到成熟的气温能满足小麦生长的需求。人工浇灌虽然能满足小麦生长发育的需水量，但浇水较集中，时间短不利于小麦籽粒饱满，使产量受影响。

3 小结与讨论

1. 2018年开封市小麦各发育期内的气温均高于近30年平均值，各时期的有害气温出

现的有限，且出现的幅度小、时间短，整体有利于小麦生长发育，为小麦丰收奠定了坚实的基础。 ②2018年开封市小麦生长发育期降水量与30年平均整体呈下降的趋势，除越冬期降水基本满足小麦生长发育外，其它各时期不能满足小麦生长的需求。人工浇灌为小麦生长发育提供了及时的需水量，使开封市小麦单产又创高产。人工浇灌较集中，时间短不利于小麦籽粒饱满，对小麦产量有负面影响。

③从气温的角度上说，随着气候变暖，本地三十年前以种植半冬性小麦品种为主，转为以种植弱冬性小麦品种为主，随着气候变暖的持续，本地以种植弱冬性小麦品种为主，有向种植春性小麦品种为主变化的趋势。

④以气温指标确定小麦生长发育各时期的日期，与小麦自然生长确定小麦生长发育各时期的日期，有误差。越冬期气温的升高对农作物品种的适应，给农业和气象科研人员提供了空间，同时也对我们提出了更高的要求。

参考文献

[1] IPCC.Climate change 2013:the physical science basis:conyribution of working group l to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climatechange[M].New York:Cambridge University Press,2013.

[2]王芝兰，奚立宗，李耀辉，等.中国西北地区东部近546年干旱事件特征分析[J].气象学报，2020，78，（1）:72-85.

作者简介：张睿（1985-），男，汉族，重庆人，本科学历，助理工程师，从事农业气象工作。