2020年奇台冬小麦气候品质评估

2020年奇台冬小麦气候品质评估

李唐孟卓 哈菲莎

奇台县气象局，昌吉 奇台 831800

摘要：基于2019-2020年奇台县部分气象站点逐日监测数据以及冬小麦生育期数据的观测，对2020年冬小麦生长过程从气象条件进行分析，确定了影响冬小麦品质的主要气象因子：平均气温、≥10℃积温、降水量、气温日较差，确定各自权重并建立了评估模型，在加权计算后评估该季种植区冬小麦品质为特优。

关键词：冬小麦；气候品质；奇台

奇台县地处天山北麓冲积平原，距乌鲁木齐203km。县内中部地势平坦开阔，土层肥厚，昼夜温差大，日照时间长，农业资源优势突出，现有可耕地200万亩，年播种面积163.4万亩，有着“优质小麦”、“粮食生产百强县”、“国家级商品粮基地县”等美誉，是新疆重要的小麦粮食生产基地。

近年来，全国多地开始推行农产品气候品质认证工作，并获得较好的社会与经济效益，作为参考，本次从气象角度评估论证当地作物的独特品质，以期为推广奇台小麦知名度，促进农民增收助力。

1数据来源

1.1气象数据

实验数据选用奇台县国家级地面气象观测站近10年气象观测数据以及小麦种植区附近部分区域气象站2019-2020年气象监测数据。在选择区域站点时综合考虑地形以及水平距离因素影响，选取最为接近种植区的测站，能有效反映当地整体气象条件对冬小麦种植产生的影响，具有较好代表性。

1.2冬小麦品质检测数据

本次在奇台县多个高产种植区内进行取样，依次在七户乡、半截沟镇和东湾镇取得冬小麦样品，品种分别为新冬18号、新冬22号和新冬52号。在保证样品充足的情况下委托农业农村部农产品质量监督检验测试中心（郑州）进行质量检测，检测项目主要包括水分、蛋白质含量、容重和吸水量以及延伸性等。详见表1.

表1 不同品种冬麦品质检验结果

2 冬小麦气候品质评估

2.1冬小麦品质指标

小麦籽粒中蛋白质和面筋含量等是小麦籽粒品质的重要指标之一，籽粒蛋白质含量和面筋品质具有遗传性，其中蛋白质含量的遗传力指标达到0.83。长期以来，对于小麦籽粒蛋白质含量和气象条件关系国内外专家学者做了许多研究和探索，根据前人研究成果，我们依据两者之间的关系来建立气候对蛋白质含量的权重指标。

2.2 冬小麦气候品质评估模型建立

应用主成分分析、加权平均法和专家打分法等方式，最终确定气候品质评价模型可由小麦气候适宜性区划指标评分值（X1）、当年冬小麦生长气候条件分析评分值（X2）和冬小麦种植生产管理条件评分值（X3）三大部分组成。本文从气象角度出发侧重考虑X2项得分情况。X2和X3暂不做讨论。

X2表示当年小麦关键生育期（取9月-次年6月）生长气候条件评分值，评分公式：X2=α-β。

其中，α表示主要气候资源情况。评分公式：α=0.4α1+0.3α2+0.2α3+0.1α4。

α1：气温日较差（权重10%）在12～14℃之间为适宜条件；α2：平均气温（权重30%）在2.4～4.6℃之间为适宜条件；α3：≥10℃积温（权重20%）在1850～2050℃之间为适宜条件；α4：降水量（权重10%）≥140mm为适宜条件。各α因子的评分依据是气温日较差、平均气温当年值在适宜条件内为100分，在适宜条件的±10%内为90分；在适宜条件的±20%内为80分；积温、降水量当年值较适宜条件≤10%为90分，较适宜条件≤20%为80分。

β表示主要气象灾害情况，其中β1：冻害（权重20%）；β2：高温热害（权重20%）；β3：干热风（权重60%）。 因气象灾害影响效果有限，按统计及经验估算影响程度最多占20%，灾害总分20分。各β因子的评分依据是无灾害0分，轻微灾害10分，严重灾害20分。评分公式：β=0.2β1+0.2β2+0.6β3

2.2.1确定评分等级

对于农产品的气候品质分级常规分为特优、优、良、一般4类。X2表示认证得分，依次可划分为“特优”（X2≥90分）、“优”（80≤X2＜90分）、“良”（70≤X2＜80分），X2＜70则归为一般类。

2.2.2确定冬小麦关键发育期

根据奇台县冬小麦不同发育期特性，将冬小麦分为9个发育期，可合并为4个阶段，依次为播种分蘖期，漫长的越冬期和返青期以及拔节抽穗开花期，乳熟和成熟期。常规时段为当年9月至次年6月，历时10个月。

3 生长阶段气候条件分析

3.1播种至分蘖期（2019年9月中旬至10月下旬）

9月15日天气晴朗，日平均气温16.12℃，适宜播种。播种后至出苗分蘖期陆续出现两次有效降水天气过程，过程累计有效降水分别为8.5mm，8.1mm，配合当地井灌设施补充灌溉，保证了小麦出苗及越冬前后续发育期的稳定供水，播种至分蘖初期间麦区≥0℃积温达到531.7℃，热量条件能够满足小麦形成壮苗的条件。

3.2越冬至返青期（2019年11月至次年3月）

2019年11月中旬奇台县冬小麦逐渐开始步入越冬期，并提前进行了过冬水灌溉保墒，防止后期因地温过低给小麦带来冻害，冬季累计过程降雪28.6mm，无冻害影响，阶段内日最低气温-22.9℃，整体气温较常年偏高，2020年3月日气温迅速回升，在合理追加氮磷肥辅助下，当季冬麦顺利返青，长势良好，不影响后续发育期生长。

3.3拔节至抽穗开花期（2020年3月至5月）

种植区冬小麦进入拔节及抽穗开花期间，麦区气温适宜，土壤墒情良好，气象条件对小麦幼穗分化及抽穗开花有利。小麦4月中旬开始拔节，拔节期较常年同期偏早。小麦4月底5月初逐步自抽穗过渡进入开花期，整体发育期较常年偏早。该阶段地区自然降水较历年偏低，种植区采用井灌、滴灌的形式进行作物生长需水的补充，本阶段冬小麦长势良好。

3.4乳熟至成熟期（2020年5月至6月）

灌浆期间，麦区气温适宜，自5月起出现有不同程度的降水，麦区未出现≥30℃的高温天气，日平均气温均在23℃左右，气象条件对小麦的充分灌浆十分有利。6月开始冬小麦陆续成熟，至6月下旬全部成熟。6月以来麦区气温适宜，降水偏少但土壤墒情较好，气象条件对早熟型冬小麦灌浆、成熟、收晒更为有利。

3.5 不利气象条件分析

冬小麦在返青拔节的生长阶段气温回升较快，整体有效降水偏少，对于冬小麦生长需水存在一定程度影响。

4冬小麦发育期内气候条件分析评分情况

4.1气候资源评分

表2、3中涉及气象数据均采用奇台站2019年9月-2020年6月气象观测资料。

表2： 气候资源（α）评分情况

4.2气象灾害评分

表3：气象灾害（β）评分情况

5 2020年冬小麦气候品质评估结果

综合考虑奇台冬小麦各个生育期气候条件以及对新冬18、22和52号的品质检测、冬小麦气候品质等级评估等，最终得到当季冬小麦评分为96.7分，从气候品质角度评为“特优”级。

6存在的问题及解决措施

本次评估模型建立过程中主要考虑了几个单一气象要素对作物生长的影响，并选取地区均为多年冬小麦优质产区，未涉及不同等级冬小麦种植适宜区采样和不同生产管理条件产生差异带来的评估影响，有待进一步的修改完善。

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