全 文 :第 18卷 第 3期 干 旱 区 资 源 与 环 境 Vol. 18 No. 3
2004年 5月 Journal of Arid Land Resources and Environment May. 2004
文章编号: 1003- 7578( 2004) 03- 144- 04
自然降水量利用与旱地裸燕麦产量形成的关系
周德宝1 马宽亮 2
( 1.内蒙古科技大学 014030; 2.包头市固阳县新建农职业中学 014208)
提 要: 通过该项调查与分析表明:旱作区裸燕麦年平均降水量 300- 400mm , 6- 8月降
水量占全年的 64% - 74% ,降水变率小 ,降水日数多 ,大于 10和 25mm降水次数多 , 1天或者 1
小时内降水强度小 ,全年超过 300mm降水保证率达 80% ,生长季节内超过 250mm占 70% , 7-
8月超中均出现丰、平、欠年规律 ; 4、 5、 6月降水量大于 10、 25、 50mm , 7和 8月大于 100mm。或
者有两次 10mm的保苗雨 , 40- 60mm的抽穗雨 , 100mm的灌浆雨 ,亩产达 51- 74kg。反之 , 20
- 30kg通过蓄住天上水 ,保住地里摘 ,形成土壤小水库的耕作措施 ;合理调节播种期 ;搭配不
同熟性品种 ,增强抗旱性和经济性状 ,达到持续丰产和稳产目的。
关键词: 旱地裸燕麦 ;自然降水量 ;产量形成
中图分类号: X37 文献标识码: A
裸燕麦在包头市固阳县栽培历史悠久 ,适应性强 ,是裸燕麦系统生长发育所形成的生物学特性长期适
应自然环境的结果。裸燕麦栽培冷凉高寒地区、日照长、日照百分率高 ,太阳辐射能资源丰富 ,光能利用率
潜力大 ,有效积温充足 ,昼夜温差大 ,有利于裸燕麦干物质形成与积累。自然降水期与裸燕麦的需水期相吻
合 ,雨热同期。风调雨顺年份 ,旱地裸燕麦亩产达 75~ 125kg。但光、温、水、气和营养的生长因子中 ,干旱是
裸燕麦产量形成的主要限制因子。由于年际间降水量极不平衡 ,降水变率和强度过大、风沙多、蒸发量大、
时有春、伏和秋旱出现 ,威胁着裸燕麦的正常发育 ,严重干旱年份亩产 25~ 30kg ,极度干旱年份颗粒无收。
正如竺可桢指出的: “干旱地区限制粮食产量的主要气候因子是降水。裸燕麦产量高低因自然降水量多少
而波动着。
为了解决裸燕麦单产不高、总产不稳的生产问题 ,在裸燕麦主产区 ,全面综合地调查自然气候资源的
基础上 ,查阅近 25年的气象资料和相关的产量情况 ,着手分析自然降水量利用与裸燕麦产量形成的规律 ,
找出制约干旱因子的理论依据 ,实施优良的栽培技术措施 ,合理经济的利用有效的自然降水 ,消弱干旱因
子的限制 ,为达到裸燕麦持续丰产和稳产为目的而进行的综合调查研究。
1 收集资料、调查与研究方法
调查地点在包头固阳县下温壕乡、大庙乡、新建乡、公益民乡。时间段为 1984~ 1986年。采用的方法是
整 理固阳县农业局、气象局、统计局近 25年资料的同时 ,并点面结合 ,选择对比块 ,测定土壤水分和氧含
量 ,调查基本苗数、株数和穗数 ,室内考种分析 ,测其产量。此外还与专业户、种田能手召开座谈会 ,搜集典
型经验。
2 结果与分析
2. 1 不同产区的自然降水资源
裸燕麦栽培在海拔 1100~ 1900m的高寒地区 ,一般在 1200~ 1400m ,形成独特的气候特征 ,从自然降
水资源分析 ,不利条件影响裸燕麦的生育。
收稿日期: 2003- 04- 22
基金项目: 包头科委资助项目 ( 962BGF043)
作者简介: 周德宝 ,男 , ( 1961— ) ,河北涿鹿 ,副教授 ,研究方向:植物开花生理及分子生物学调控研究。
DOI : 10. 13448 /j . cnki . jal re . 2004. 03. 028
2. 1. 1 自然降水量
旱区降水量多少 ,直接影响裸燕麦产量高低。风调雨
顺则丰收 ,反之则减产。
从表 1可以看出:大庙乡的年平均降水量达 400mm ,
和年最高降水量 500mm ,蒸发量与降水量比值仅为 4. 4
倍 ,降水资源优于新建乡。 另外 ,各地春季的相对湿度为
30~ 40% ,春旱现象严重。而降水量为 180~ 256mm占全
年降水量的 64~ 67% ,有利于裸燕麦的生
表 1 不同地区自然降水资源 ( mm)
Tab. 1 Precipitations in diffe rent ar ea s
降水资源 大 庙 公益民 新 建 下湿壕
年平均降水量 405. 2 335. 5 301. 7 389. 1
年最高降水量 588. 8 523. 4 394. 1 479. 3
年最低降水量 177. 6 203. 3 168. 1 219. 6
年平均相对湿度% 58. 2 59. 1 54. 3 58. 0
年平均蒸发量 1744. 8 1969. 7 2171. 5 1763. 4
蒸发量 /降水量 4. 4 5. 9 7. 1 4. 5
育。裸燕麦生育期要求 300~ 500mm的降水量 ,按此标准 ,大庙乡 23年中出现20年 ,新建乡16年中仅为 8年 ,
说明不同地区 ,满足裸燕麦需水量的年份出现频数是不稳定的 ,是造成裸燕麦丰产与欠收的原因之一。
2. 1. 2 变率和降水强度
降水变率和降水强度大小是衡量降水有效利用率高低的重要指标之一。
各地年平均降水变率在 13~ 22%之间。而新建乡、下湿壕乡的年平均降水变率和最大降水变率均低于
大庙乡 ,而生育期内降水日多 ,大于 10和 25mm的降水占全年降水量的 80% ,比大庙乡高 ,有利于裸燕麦
对自然降水的充分利用。但遇到 1天中最大降水量为 84mm, 1小时内最大降水量为 53mm的年份出现 ,降
水强度过大 ,说明降水不均匀及过度集中 ,造成地面径流 ,反而下湿壕乡比大庙乡降水有效利用率降低 ,对
裸燕麦稳产也是不利的。各地年际降水变率中 ,最大与最小降水量的比值为 2. 2~ 3. 3倍 ,比值越小 ,降水
越均匀 ,降水利用越高。
2. 1. 3 降水保证率 (% )
在需水关键期 ,降水保证率大的对提高裸燕麦产量有促进作用。
全年超过 300mm降水保证率达 80%以上 ,如大庙乡和公益民乡 ,生长季节内降水量达 250mm占 70%
以上 , 7~ 8月份降水量超过 100mm占 60%以上 ,满足裸燕麦生育关键期对水分需要 ,可以减轻伏旱和秋
旱的干扰 ,对裸燕麦获得较好收成有保证。
2. 2 自然降水量利用与裸燕麦产量形成的关系
2. 2. 1 当年降水量指标与产量形成关系
通过对大庙乡降水资源分析 ,自然降
水量利用与裸燕产量的形成有一定关系 ,
并找出一定的规律。
从表 2可以看出: 当年的降水量在
300~ 500mm , 5~ 8月的降水量 250~
300mm ,占全年降水量的 70%以上 ,当年
裸燕麦产量较高达 50~ 60kg /亩 ,反之降
水不足的亩产 35~ 40kg。另外 ,前一年降
水量较多的 ,对后一年连作的裸燕麦产量
也有促进作用 ,如 1961年降水量益充沛 ,
1962年降水量仅 325mm,比 1961年还增
产 27% ,因此 ,蓄墒和保墒措施对裸燕麦
抗旱起着重要作用。
2. 2. 2 各月降水量指标与裸燕麦产量形
成的关系 ,见表 3
由表 3可知:凡是 4、 5、 6月份降水量
大于 10、 25、 50mm , 7和 8月份降水量大
表 2 自然降水量与裸燕麦产量形成的关系 ( mm) (大庙乡 )
Tab. 2 Rela tions betw een the pr ecipitation and the yields of naked oat
年份 全年降水量 生育期内降水量 生育期内降水量占全年降水量 (% ) 每亩产量 ( kg)
1961 587 406 69 56. 0
1962 325 238 73 58. 5
1967 513 381 74 52. 5
1968 412 303 73 57. 0
1960 231 102 44 35. 5
1965 177 96 54 40. 0
表 3 各月降水量与裸燕麦产量形成的关系 ( mm)
Tab. 3 Rela tions betw een th e monthly precipita tions
and the yields o f naked oa t
地区 年份 4月 5月 6月 7月 8月 每亩产量 (k g)
1974 25. 5 29. 1 61. 4 79. 2 - - 94
新 1978 12. 7 26. 5 58. 3 102. 5 - - 63
建 1972 7. 1 13. 5 39. 2 92. 1 - - 14
1973 4. 2 26. 7 58. 1 51. 7 - - 33
公 1959 15. 1 2. 4 67. 1 126. 3 118. 8 76
益民 1972 2. 8 16. 7 49. 3 65. 5 38. 3 22
100mm ,裸燕麦亩产较高 ,反之 ,达不到这个降水指标的新建乡在 1972和 1973年和公益民乡产量均低。
2. 2. 3 三场关键雨与裸燕麦产量形成的关系
获得裸燕麦丰产的三场关键雨是: 5月下旬至 6月上旬的保苗雨 , 6月下旬至 7月上旬拨节一抽穗雨 , 7
月下旬到 8月上旬的灌浆雨。
通过分析各地降水期和降水量与裸燕麦不同生育时期对水分条件要求的吻合程度及三场关键雨及时
程度 ,也是提高裸燕麦产量的重要指标之一。
·145·第 3期 周德宝等 自然降水量利用与旱地裸燕麦产量形成的关系
( 1)保苗雨 旱地裸燕麦在 5月中下旬播种 ,气温回升快 ,旬平均气温从 8℃升到 12℃ ,风沙多 ,降雨少 ,
蒸发量大 ,失墒严重 ,出现春旱现象。同时裸燕麦种子吸收它本身干种子重的 65%的水分才能萌芽。保证
全苗必须有两场 10mm以上降水 ,俗话说: “见苗三收”。
表 4 三场关键雨与裸燕麦产量形成的关系 ( mm ) (公益民乡 )
T ab. 4 Rela tions betw een the three main rainfalls and the yields o f naked oat
年份 5月下旬 6月上旬 亩产 ( kg) 年份 6月下旬 7月上旬 中旬 下旬 8月下旬 亩产 (k g)
1967 18. 6 25. 6 74
1979 10. 7 42. 0 2. 9 21. 0 55. 3 96. 9
1970 15. 9 37. 6 51
1971 9. 5 1. 5 20
1978 3. 5 12. 8 35. 9 32. 6 27. 8 46
1980 0. 6 6. 7 30
由表 4可知: 1967年和 1970年 5月下旬至 6月上旬 ,保证两场 10mm的降水量 ,亩产 51~ 74kg ,而 1961
年和 1980年此期降水少仅为 20和 30kg /亩。从公益民乡的降水资料还看出:凡大于或等于 20mm的旬平均
降水量出现较早的裸燕麦产量亦高。
( 2)拔节—— 抽穗雨 6月下旬和 7月上旬 ,裸燕麦进入生殖生长旺盛阶段 ,形成穗大粒多的关键期 ,
即将进入需水临界期 ,此期气温高、蒸发量大、降水少、易造成“卡脖旱”。 由表 4可知 , 6月下旬至 7月上旬
有 40~ 60mm的降水量 ,亩产量较高。 反之 ,产量低。
( 3)灌浆雨 7月上旬至 8月上旬 ,裸燕麦进入灌浆阶段 ,形成粒重的关键期 ,此期降水量少造成秋旱 ,
籽粒瘦小 ,千粒重降低。由表 4可知: 此期降水量在 100mm以上 ,满足裸燕麦对水分要求 ,延长裸燕麦功能
叶片的寿命 ,增强光合能力 ,制造干物质较多 ,在温差较大条件下 ,积累干物质较多 ,分配与转移较通畅 ,亩
产量较高。反之 ,则产量低。
2. 2. 4 历年裸燕麦的丰产与欠收规律
查阅近 25年气象资料和相应的亩产量 ,裸燕麦的丰产与欠收有一定规律。
表 5 不同年份裸燕麦产量及降雨量表 ( mm)
Tab. 5 Yield changes in different y ea rs ( mm)
年份 公益民 4月份降水量亩产 ( kg) 丰产与欠收规律
下湿壕 4月份降水量
亩产 ( kg ) 丰产与欠收规律
1964 41. 1 53 丰年 39. 2 72 丰年
1965 3. 8 35 平年 5. 1 74 丰年
1966 9. 2 23 欠年 19. 7 46 平年
1967 9. 1 56 丰年 25 66 丰年
1968 0. 3 43 平年 6. 2 35 平年
1969 7. 5 32 欠年 14. 5 54 丰年
1970 15. 7 50 丰年 12. 3 63 丰年
1971 2. 3 42 平年 12. 3 61 丰年
1972 11. 6 37 平年 0. 0 43 平年
由表 5可知: 每三年中裸燕麦产量大致出现各一次丰年、平年和欠收的规律。 由于下湿壕乡比公益民
乡的降水量多 ,出现的丰年频数多。 同时 , 4月份降水量在 10mm以上的 ,适当增加土壤墒情 ,为保全苗奠
定墒情基础 ,亩产量较高。
2. 3 充分利用自然降水
2. 3. 1 建立土壤小水库
春季土壤墒情好坏 ,对保全苗起决定作用 ,而土壤墒情好坏又取决于上一年的降水多少及保蓄程度 ,
只有蓄住天上水 ,保住地里墒 ,形成土壤小水库 ,做到秋雨春用 ,排除和减弱春旱现象 ,才能保全苗。
由于前作收获期早晚不同 ,采取蓄蔽措施不同 ,因此蓄水程度不同。 小麦茬因收早、耕翻早、休闲时间
长、充分接纳秋雨、蓄水程度强 ,小麦茬比胡麻茬 0~ 10cm的土壤含水量增加 25. 4% , 10~ 20cm土壤含水
量增加 38. 9% ,有较好的墒情 ,裸燕麦出苗率达 63% ,比胡麻茬出苗率增加135. 4% 。马铃薯耗水量大、收获
又晚、耕翻也晚 ,群众说: “马铃薯茬发干” ,出苗率不及胡麻茬。
另外 ,“只蓄不保 ,水全跑了” ,必须采取相应的保墒措施。磙地比未磙地 0~ 10cm的土壤含水量增加
39. 6% , 10~ 20cm增加 32. 4% ,裸燕麦在磙地的情况下出苗率达 63. 1% ,比未磙地出苗率增加 71%。通过
蓄墒与保墒措施 ,形成土壤小水库 ,保证全苗是为裸燕麦丰产奠定了基础。
2. 3. 2 调节播种期
通过调节播种期 ,使裸燕麦需水关键期与自然降水期相吻合 ,提高降水的有效利用率。 旱地裸燕麦的正
常播种期在小满前后 ( 5月 20日 ) ,适当提前播种期对裸燕麦有良好促进作用。
5月 15日播种的裸燕麦的经济性状良好 ,穗长比晚播的增加1. 8cm ,结实小穗数增加 1. 4个 ,每穗粒数增
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加 11. 7粒 ,小穗粒数增加 0. 5粒 ,穗粒重增加 0. 2g ,千粒重增加 4. 6g ,亩产达 95kg ,比对照增产 32. 4%。
2. 3. 3 搭配不同生育期品种
利用生育期长短不同 ,充分有效
利用自然降水 ,也是获得丰产的捷
径。 晚熟品种华北 1号早播 ( 5月 5
日 ) ,中旱熟品种 (内燕 1和 4号 )晚播
( 5月 21日 ) ,早熟品种更加晚播 ( 5
月 25日 ) ,使裸燕麦的需水期与自然
降水期相吻合 ,获得较好收成。
表 6 裸燕麦不同品种的经济性状与产量 (大庙乡 )
Tab. 6 The econonic cha racter s and the yields of the differ ent v arieties
品 种 株高
cm
穗长
cm
小穗数 单株粒数
结实孕 不 粒数 g 粒重
千粒重
g
亩产
kg
比对照增产
%
内燕 4号 86. 5 14. 3 9. 5 0. 0 126. 6 3. 3 20. 3 100 300
内燕 3号 79. 0 10. 5 9. 2 0. 0 77. 6 2. 4 97. 3 106 326
内燕 1号 89. 6 14. 4 11. 3 0. 0 96. 0 2. 0 19. 5 100 300
华北 1号 CK 89. 9 10. 5 8. 0 0. 9 22. 5 0. 3 16. 5 50 CK
由表 6可知:内燕 3号生育日期小 ,晚播后比华北 1号增产 326. 6% ,中旱熟品种增产 300% ,华北 1号虽
然播种早 ,由于春旱特别严重 ,保苗不全 ,生育期内需水供水不相吻合 ,减产特别严重。
3 结论与讨论
( 1) 旱地裸燕麦栽培区的年平均降水量 300~ 400mm之间 , 6~ 8月的降水量占全年降水量的 64~
74%的降水资源 ,有利于裸燕麦的生育。生育期内大于 10和 25mm降水次数多 ,有利于充分利用自然降
水。但 1天或 1小时内降水强度过大 ,造成地表径流 ,却降低了自然降水的有效利用率 ;全年超过 300mm的
降水保证率达 80%以上 ;生长季节内超过 250mm的占 70%以上 ; 7~ 8月超过 100mm占 60%以上。自然降
水期与裸燕麦需水期相吻合排除伏旱与秋旱干扰 ,有利于裸燕麦获得丰产。 反之 ,则减产。
( 2) 自然降水量利用与裸燕麦产量形成有一定规律性。 3年中大致出现各一次的丰产、平年、欠年的
规律。当年降水量在 300~ 500mm ,或者前一年降水量偏多的 ,对下一年裸燕麦产量有提高作用 ;各月降水
量指标以 4、 5、 6月降水量 10、 25、 50mm和 7~ 8月降水量各大于 100mm ,或者保苗雨有 10mm降水量 2次 ,
拔节一抽穗雨有 40~ 60mm降水量 ,灌浆雨有 100mm降水量的三场关键雨 ,裸燕麦亩产达 51~ 74kg ,反
之 ,亩产仅 20~ 30kg。
( 3)防止干旱困扰的技术措施 ,通过早翻、深翻、多次耕翻 ,三九磙地及顶凌耙耱的“蓄住天上水 ,保住
地里墒”的措施 ,形成土壤小水库 ,做到秋雨春用 ,调节播种期 ,适时早播 ,搭配早、中、晚熟品种 ,均可增强
裸燕麦的抗旱性 ,提高裸燕麦的经济性状 ,穗长增加 1. 8cm,每穗料数增加 11. 7粒 ,千粒重增加 4. 6g ,亩产
量达 95kg。 比对照增产 32. 4% ,达到持续丰产和稳产的目的。
参考文献
[1 ]包头市固阳县农业据统计资料 ; [2 ]包头市固阳县气象局统计资料 ; [3 ]包头市固阳县统计局统计资料
Natural Precipitation and Yield Formation
of Naked Oat in Rainfed Farming Areas
ZHOU De- Bao M A Kuan- liang
( 1. Departm en t of Biology, Baotou No rmal universi ty Baotou 014030 China)
Abstract
The rela tionship betw een natural precipitation and yield of naked oat in rainfed farming areas w as
investigated during 1984~ 1985. It w as found that 250mm of rain- fall ( 64~ 67% of the annual ) w as
the minimum requirement fo r a high yield of 765~ 1110kg /km2if two rainfalls of 10min in seedling stag e.
Otherwise, an avevage yield o f 300~ 450 kg /km2 was abtained. By selecting sui table variety, adjcesting
sowing date and other cultav ation mea sures, restainable high yields are avai lable in the dry land farming
a reas.
Key words: naked oa t; na tural precipi tation; yield forma tion
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