气温变动对小麦生长的干扰透析
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全年除7、8月份不太明显之外，其余10个月的水平(α=0.05)均显著。近50年来的1—6月的水平（α=0.01或α=0.001）极显著，这6个月平均最低气温年气温变化倾向率分别为：0.459℃/10a、0.511℃/10a、0.299℃/10a、0.361℃/10a、0.359℃/10a和0.251℃/10a。由表2可知，近50年来获嘉县极端最低气温年气温变化倾向率稍逊于平均最低气温年气温变化倾向率。年极端最低气温的相关水平极其显著，年气温变化倾向率为0.717℃/10a；其中，冬春夏秋4季变暖除春季的相关水平仅达到显著外，其余3季的相关水平都达到了极其显著，年气温变化倾向率分别为0.795℃/10a和0.381℃/10a、0.396℃/10a和0.564℃/10a。极端最低气温升高明显的月份为1月、3—6月和11月，这6个月平均最低气温年气温变化倾向率分别为：1.042℃/10a、0.379℃/10a、0.636℃/10a、0.385℃/10a、0.432℃/10a和0.564℃/10a。最高气温，近50年来获嘉县年平均最高气温升高的年气温变化倾向率不明显，相反，夏季（6—8月）各月平均最高气温下降的年气温变化倾向率的相关水平(α=0.05)显著，年气温变化倾向率分别为：-0.275℃/10a、-0.312℃/10a、-0.340℃/10a。夏季平均最高气温下降趋势的相关水平(ɑ=0.001)极显著，年气温变化倾向率为-0.293℃/10a。知，近50年来获嘉县极端最高气温下降的年气温变化倾向率更加明显。全年除5月、9—10月略呈上升，11月上升稍显明显以外，其余8个月均为下降趋势，其中6至8月下降的相关水平(α=0.05)为显著，年气温变化倾向率分别为：-0.380℃/10a、-0.355℃/10a、-0.266℃/10a；夏季和年极端最高气温下降的相关水平(α=0.01)极显著，年气温变化倾向率分别为：-0.530℃/10a、-0.399℃/10a。
温度对小麦各发育期的影响，在分蘖（包括分蘖期）前，随着播期推迟，发育期间隔日数逐渐延长，表明温度是影响苗期小麦发育进程的主导因子；而在B播期出苗-三叶时，间隔日数长于C、D播期，表明表层土壤水分在小麦三叶之前同样能起到限制小麦生长的作用；小麦进入分蘖期以后，随着次生根的生长，表层土壤干旱对小麦生长的影响已不明显，温度的作用进一步加大。小麦从播种到出苗，在墒情适宜的情况下，所需积温平均为120℃，但并不能说明小麦出苗一定需要120℃的有效积温。120℃并非是小麦出苗必须满足的条件，但为方便工作需要，一般认为120℃是播种到出苗所需的积温指标。三叶-分蘖期间，小麦实际生长1片叶，此时植株也有了相对完整的次生根，对积温的表现也相对稳定。由此可以认为，小麦苗期每生长1片叶，约需积温为65℃左右。由于近10年来为典型的暖冬年份，小麦冬季未停止生长，因此无法确定越冬和返青的温度指标。小麦拔节与积温无关，气温是决定小麦是否拔节的关键因素。理论上讲小麦拔节的生物学温度下限为12℃。但是，需要注意的是12℃是即时温度，试验结果已证明了这一点，在日平均气温10℃以下时，小麦已开始拔节生长，原因是当时最高气温已远远高于12℃，而生物生长具有不可逆转性，随之小麦在日平均气温低于10℃以下，甚至更低的情况下，也一样可以拔节。影响小麦抽穗早晚的因素，既有积温也有气温，就像拔节生长一样，小麦抽穗也应该有生物学温度下限，但本人尚未见到相关资料。从试验结果看，应该是12℃＜T＞18℃。在拔节到抽穗期间，从积温方面看，A、B2期，由于属非正常拔节，含有大量的无效积温；C、D、E、F含有少量的无效积温，G、H的积温基本就是拔节到抽穗期间所需积温，约250℃，相当于生长4片叶的所需积温量。小麦开花的生物学温度下限是18℃，4月初的倒春寒严重推迟了小麦开花的进行，小麦开花更多的是依赖于气温。从试验及统计结果看，8个播期全生育期经历日数最长的是A，为216天；最短的是H，经历了184天。各处理的结果是随播期的推迟，生育期渐短。所用积温和生育期表现一致，A期积温最多，为2322℃；H期最少，只有1860℃。但是，这并不能说明，小麦的最长生育期是216天、最短生育期是184天；也同样不能认为2322℃是小麦的积温上限、1860℃是下限。如果后期气温适宜的话，A期的生育期还可以再延长；如果播期再继续推迟的时候，生育期还可以再缩短。在此，笔者认为一些年份里，小麦在10上旬和11月中旬播种，一样能够正常成熟。气象因子对小麦生育关键期灌浆期灌浆速度的影响获嘉县小麦开花日期出现在2011年4月16日，首次测定日期4月26日；5月26日收获，末次测定日期5月24日。获嘉县小麦从4月28日开始便进入快速增长期，持续到5月8日，11天增重28.8g，平均2.62g/d；最大值出现在5月6日—5月8日，日增重达5g以上；在5月4日受到降水低温天气影响，灌浆速率减少0.97g/d。5月9—10日出现的气温低于18℃，阴雨、寡照天气，灌浆受阻，出现干物质倒流现象。5月10日后又进入快速增长期，至5月18日达到44.7g，8天增重15.9g，平均增重1.99g/d；虽然期间13—14日气温也曾低于18℃，但由于光照条件好，灌浆未停止。此后，进入平台期，增重缓慢，直至成熟。影响小麦灌浆第一关键气象因子是光照，日日照时数在8h以上时，最利于灌浆；第二因子是温度，灌浆最适宜温度条件是：日平均气温24℃左右，最高气温29℃，最低气温18℃；当日平均气温低于20℃，灌浆缓慢。降水、空气湿度、风速等因子对灌浆的影响不明显。
获嘉县小麦应在10月23日—10月28日完成播种。小麦从播种到出苗所需120℃积温。小麦苗期每生长1片叶，约需积温为65℃左右。小麦拔节生物学温度下限为12℃，在日平均气温低，但日最高气温高于12℃的情况下，小麦一样可以拔节。小麦抽穗生物学温度下限是12℃＜T＞18℃，拔节到抽穗约需250℃的积温。小麦开花的生物学温度下限是18℃，低于18℃不能正常开花。当平均气温低于18℃，阴雨、寡照天气，易出现干物质倒流现象；平均气温低于18℃时，若光照充足，灌浆速度仍可继续。灌浆高峰期在开花后12~32天之间，此后进入后期灌浆平台期，增重缓慢，表明“库”对“源”和“流”有着反制约。日照是影响灌浆速度的主导气象因子，温度是限制因子，其他气象因素的影响一般为间接作用。气温变化使小麦生产不稳定性加剧，产量波动将增大，引起小麦生产布局和结构变动，小麦生产和投资将大幅度增加[12-13]。无论温度升高多少，气候变干或变湿，都将引起小麦生产条件的改变[14]。气温变化是一个复杂的问题：有些因素、有些时段是变暖，有些时段、因素是降低[15]；应对气温变化要综合考虑才能趋利避害[16]。目前，此方法仅适合于局部区域，缺少针对较大尺度区域综合分析研究，未将气象灾害和社会生产力水平因素考虑进去，本试验结果只是提供了在一个时间范围内对获嘉县小麦的发育期和产量的影响，有一定的局限性，对小麦的研究和分析有待进一步探讨。
作者：祝新建 陈怀亮 臧新洲 段世萍 单位：中国气象局/河南省农业气象保障与应用技术重点实验室 获嘉县气象局