气候条件对小麦生长发育影响的分析

气候条件对小麦生长发育影响的分析

2009～2010年度小麦生长期间气候条件特殊，最明显的特点是冬季降温早，持续时间长，春季温度回升晚，气温比常年一直偏低，导致小麦各生育时期相对应后移，对小麦生长发育造成了较大影响。从2009年10月下旬开始，到2010年6月上旬积温比常年少106.4℃，比2007～2008年度和2008～2009年度分别少297.6℃和218.5℃。在小麦生长期间各生育阶段平均日均温均低于常年，致使小麦的成熟期推迟5～10天，但最终获得了丰产。这在历史上是罕见的。为了探讨在该气候条件下小麦的生长发育特点，我们选用了在河南种植面积较大、具有代表性的品种周麦18号、偃展4110、豫麦49-198系、矮抗58以及种植多年的郑引一号等5个品种，对其幼穗发育进程实行系统观察，并结合所测定的籽粒灌浆数据及其相对应的气候资料实行分段分析，为在不同年份选用相对应的技术措施提供理论依据。

一、小麦的生育进程

（一）幼穗发育进程

小麦幼穗发育进程是小麦生育状况的主要标志。从2009-～2010年度幼穗发育进程来看，从开始到结束一直晚于其他年份。表1为郑引一号品种在不同年份的幼穗发育进程，1987～1988年度和1998～1999年度分别代表自1975年以来发育较慢和发育进程较快的两个不同年份。从表1能够看出，发育慢的1987～1988年度在11月11日观察，该品种幼穗分化5.3个苞叶原基；发育快的1998-～1999年度11月10日观察，已分化8.7年苞叶原基；而据2009年11月13日调查，该品种幼穗分化才5个苞叶原基，较发育慢的1987～1988年度还少0.3个苞叶原基。进入越冬期，2009年12月26日时其幼穗发育达二棱中期，1987～1988年度的12月28日也达二棱中期，但1998～1999年度12月27日调查已达二棱后期；返青之后，2010年2月25日调查幼穗发育达二棱末期，1987-1988年度的2月28日达小花分化期，而发育较快的1998～1999年度在2月22日调查已到雌雄蕊分化期，比2009～2010年度早2个发育时期（表1）。从不同品种在不同年份的幼穗发育状况（表2）能够看出，2010年3月23日调查时，周麦18号小麦的幼穗发育达雌雄蕊分化期，比2007～2008年度和2008～2009年度均晚1～2个时期。此时偃展4110小麦品种2007～2008年度和2008～2009年度已分别发育到柱头突起和柱头伸长期，比2009～2010年度早2～3个发育时期，到开花期2009～2010年度晚10天左右，如周麦18号较前两年晚6～8天，偃展4110则晚13天（表4）。上述资料表明，2009～2010年度小麦幼穗发育进程一直处于较慢状态。

（二）籽粒形成与灌浆

因为2009～2010年度开花期推迟，造成小麦籽粒形成、灌浆也相对应后延。从图1能够看出，郑引一号品种2010年5月14日粒重达到10克，1999年5月7日已达10克，提早了7天，发育较慢的1988 表1 郑引一号品种不同年份幼穗发育进程

年度 幼穗发育进程

开花期

（月/日） 日期

（月/日） 叶龄

（片） 幼穗

（时期） 日期

（月/日） 叶龄（片） 幼穗

（时期） 日期

（月/日） 茎秆（cm） 幼穗

（时期） 日期

（月/日） 茎秆（cm） 幼穗

（时期）

1987-1988

（慢年） 11/11 4.5 单棱

（5.3苞） 12/28 6.9 二棱中 2/28 0.7 小花2 3/24 6.2 雌蕊凹 4/30

1998-1999

（快年） 11/10 5.6 单棱末

（8.7苞） 12/27 7.4 二棱后 2/22 5.6 雌雄蕊 3/23 5.6 雌蕊大凹

4/24

2009-2010 11/13 5.3 单棱

（5苞） 12/26 6.6 二棱中 2/25 5.3 二棱末 3/23 5.3 雌蕊凹 5/3

表2 不同小麦品种不同年份幼穗发育进程

品种 2009—2010年度（3/23） 2008—2009年度（3/27） 2007—2008年度（3/23）

茎总长

（cm） 幼穗发育

（时期） 茎总长

（cm） 幼穗发育

（时期） 茎总长

（cm） 幼穗发育

（时期）

周麦18号 3.3 雌雄蕊2 11.5 雌蕊大凹 7.2 雌蕊凹

豫麦49-198系 2.8 雌雄蕊2 16.1 柱头突起 8.8 柱头突起

矮抗58 3.7 雌雄蕊3 11.0 柱头突起 8.1 雌蕊大凹

偃展4110 3.5 雌蕊小凹 15.7 柱头伸长 10.1 柱头突起

注：角码表示中部小穗达到该时期的小花数，如雌雄蕊2表示一个小穗上有两朵小花达到雌雄蕊分化期。 0102030405060粒重（g/1000粒）2008年度2009年度2010年度 4/20 4/21 5/1 5/2 5/8 5/12 5/22 5/26 5/28 5/30 6/1 6/2 6/4 6/10

图1 偃展4110不同年份籽粒灌浆进程（郑州，下位花，播期10月16日）

0102030405060粒重（g/1000粒）2008年度2010年度 4/27 5/3 5/5 5/8 5/12 5/15 5/22 5/25 5/28 5/30 6/2 6/4 6/10

图2 周麦18不同年份籽粒灌浆进程（郑州，下位花，播期10月8日）

测定日期（月/日） 测定日期（月/日） 051015202530354045粒重（g/1000粒）1988年1999年2010年 4/24 4/30 5/3 5/8 5/12 5/23 5/26 5/28 5/30 6/2 6/4 6/10

图3 郑引一号不同年份籽粒灌浆进程（郑州，下位花，播期10月16日）

年5月12日达到此重量，比2010年早2天。周麦18号品种（图2），2008年5月4日达到10克，而2010年延迟到5月13日，推迟了9天。偃展4110品种（图3），2008年5月3日达到10克，而2010年5月10日才达10克，推迟7天。灌浆停止时间2010年亦明显后移。但两年灌浆进程曲线是平行向上发展，这表明它们的灌浆强度是一致的。这就是2010年虽然成熟期推后，但粒重并不低的原因。

二、2009-2010年度气温变化与小麦生长

在小麦生长期间2009～2010年度气温一直偏低，所以本文着重点分析不同时段气温对小麦产量形成的影响，进而探讨导致本年度小麦晚熟而不减产的原因。根据常年小麦在河南的生育进程，将其划分为以下6个时段。

（一）播种—出苗阶段（10月10日～10月31日）

从表3可以看出，2009年10月10日到10月31日之间的气温偏高，积温为396.1℃，比2007年和2008年分别高64.5℃和17.7℃，平均日均温为17.8℃，分别比前两年高2.9℃和0.8℃，有利于小麦发芽和出苗。因此，该阶段气温没有导致小麦生长缓慢。

（二）冬前（11月1日～12月20日）及越冬（12月21日～2月9日）阶段

2009年该阶段气温突然降低，且在11月1日到11月17日气温起伏较大，由11月1日的日均温13℃下降到11月2日和3日的4.9℃和6.2℃，之后气温有所回升，11月7日日均温度曾达20℃，但11月9日气温又开始下降，11月11日至11月17日日均温下降到0℃以下，最低为-1.8℃。该阶 测定日期（月/日） 表3 不同年份不同时段的气温变化状况 （月.日， ℃）

年度 播种出苗（10.10-10.31） 冬前阶段（11.1-12.20） 越冬阶段（12.21-2.9） 返青—起身（2.10-3.15） 拔节—抽穗（3.16-4.15） 抽穗—籽粒形成（4.16-5.10） 籽粒形成—成熟（5.11-5.31） 收获前后

（6.1-6.10）

积温 日均温 积温 日均温 积温 日均温 积温 日均温 积温 日均温 积温 日均温 积温 日均温 积温 日均温

2007～2008 331.6 15.1 376.0 7.5 74.7 0.4 274.8 7.8 433.9 14.0 495.6 19.8 509.6 24.3 250.0 25.0

2008～2009 378.4 17.2 446.8 8.9 126.2 2.0 231.0 6.8 448.2 14.5 495.5 19.8 449.2 21.4 265.9 26.6

2009～2010 396.1 18.0 245.9 4.8 107.5 1.5 181.2 5.1 382.1 12.3 467.6 18.7 465.9 22.2 235.9 23.6

-10-50510152025303510-110-910-1710-2511-211-1011-1811-2612-412-1212-2012-281-51-131-211-292-62-142-223-13-93-173-254-24-104-184-265-45-125-205-286-5日均温℃日期（月-日）2007-20082008-20092009-2010图4 近三年逐日日均温变化图 0.0100.0200.0300.0400.0500.0600.0播种—出苗（10.10-10.31）冬前阶段（11.1-12.20）越冬阶段（12.21-2.9)返青—起身（2.10-3.15）拔节—抽穗（3.16-4.15）抽穗—籽粒形成（4.16-5.10）籽粒形成—成熟（5.11-5.31）收获前后（6.1-6.10)生育阶段积温(℃)0.05.010.015.020.025.030.0日均温(℃)2007～20082008～20092009～20102007～20082008～20092009～2010图5 不同年份不同生育阶段积温变化段总的温度是偏低的。11月1日到12月20日0℃以上的积温为245.9℃，平均日均温为4.8℃，相邻近的2007年和2008年此阶段的积温分别达到376.0℃和446.8℃（表3），且两年度该阶段气温均在0℃以上，起伏较小；2007和2008两年该阶段积温分别比2009年高130.1℃和200.9℃，日均温分别为7.5℃和8.9℃，比2009年高2.7℃和4.1℃（2008～2009年度冬春发生严重冻害）。由此可以看出，2009年低温来的早，降的快，起伏大。在这样气温变化的状况下，小麦能较早通过低温阶段，开始由营养生长进入穗的分化时期，缩短了纯营养生长阶段，主茎叶片数减少，如半冬性品种周麦18、矮抗58品种多为12片叶，春性品种郑引一号为11片叶，植株生长缓慢。据进入越冬时（12月27日前后）调查，2009年叶龄分别比2007年和2008年少0.3片和0.8片。冬前的分蘖数相应减少，但在正常播种情况下，麦苗冬前达到5叶一心，单株可有4个分蘖（不含主茎），其中有3个一级分蘖，就能为2010年获得充足的穗数奠定良好基础。但在晚播的情况下，由于气温下降快，分蘖数不足，如10月25日播种（郑州地区）冬前积温只有367.7℃，主茎可生长3叶一心，单株只能发生一个分蘖，特别在播量不足时，最终单位面积成穗少。今年河南省和黄淮麦区有不少地块就是因为晚播造成穗数不足进而影响最终产量。