全 文 ：旱作筱麦的气象条件
及适宜种植区域
董关水 朱家昌
(内蒙古乌盟气象处 , 0 1 2 0 0 0 )
提 要
根据我国筱麦主栽区— 内蒙古乌兰察布盟 30 余年的筱麦种植情况和 气象资料 , 以及两个旗县近 10 年的筱麦气象观测数据 , 全面分析了筱麦生长的气象条件 ,提
出实现筱麦高产稳产的最佳光 、 热 、 水配置指标 。
关键词 : 筱麦 气象条件 最佳配置指标
引 言 件 。 因此 ,本区的气候 、 自然情况基本适合筱
筱麦是乌盟一大优势作物 , 占居一定的 麦的生理特性 。
经济地位 。 种植面积约在 37 万公顷 , 占全盟 1 . 2 光照
粮豆总播面积 32 %左右 。 筱麦从分孽开始即要求长 日照 。 抽穗期
筱麦又称裸燕麦 、 玉麦 、 铃档麦 。 营养价 光照时间长 , 可提前抽穗 、 提早成熟 。开花 、 乳
值高 , 其子实出粉率 比小 麦高 10 %左右 , 且 熟期喜晴朗天气 , 忌连阴雨天气 。
蛋白质含量达 15 % , 比白面和大米高 50 %至 乌盟 4一 9 月太阳辐射能约 3 6 7 OM J ·
1 倍左右 ;脂肪含量 8 . 5% , 比面粉及大米高 m 一 , , 平均每天 日照时 间 8一 9 小时 , 有利于
4一 6 倍 ;此外还含有各种维生素及氨基酸 , 光合作用 , 能够满足筱麦生育对 日照的需求 。
而且 8 种 “ 必需氨基酸 ” 的组成也比较平衡 , 据武川县农业气象资料分析 , “ 华北 2
是理想的降血脂保健食物 。 是内蒙古中西部 号 ” 筱麦全生育期 (5 一 8 月 )所需光照平均为
地区广大人民的喜食主食 。 9 86 h 。 光照 若在 l o Oh0 以上 , 亩产 量 可 达
筱麦适应性强 、 生产成本低 、 用途广泛 。 5 一 9 k5 g ;低于 97 h0 , 亩产量不足 6 k0 g 。 因
其秸杆多汁 、 柔嫩 、 适 口性好 ,是牲畜的优质 此 , 一般日照时间长的年份筱麦产量就高 。在
饲草 。 生产实践中采取合理密植 、 适当早播 、 实行套
1 气象因子对筱麦生育的影响 种 、 调整行向 、 及早中耕锄草等措施 ,都有利
1
.
1 乌盟的气候特点 于延长筱麦的增光时间 ,增加受光面积 , 达到
乌盟地处内蒙古 自治区中部 ( 3 9 0 3 7 `一 增产的目的 。
4 3
0
2 8 `N
,
1 0 9
0
1 6 `一 1 1 4 0 4 9 , E ) , 海 拔 1 0 0 0一 1 . 3 热量
2 2 0 0m
,属半干旱气候区 , 系农牧业过渡带 。 筱麦喜冷凉气候 ,要求热量条件低 ,全生
具有地势高、 气温低 、 无霜期短 、 日照长 、 降水 育期要求妻 S C 积温 1 4 0 0 C 以上 。
量少 、 蒸发量大 、 春旱 、 伏旱的几率大 、 光资源 乌盟最热月平均温度为 18 一 2 0 一C , 25 G
丰富的气候特点 。而筱麦是一种长 日照 、 短 日 以上 的高温天气较少 , 适合筱麦 的喜冷凉特
期 、 要求积温较低的喜冷凉的作物 。 且根系发 性 ,尤其在大青山两侧海拔 1 5 0 0一 1 8 0 0m 的
达 , 吸收能力强 , 光合生产率高 , 对土壤要求 广大农区夏季气温较凉 , 雨量相对较多 ,更是
不严格 , 抗寒 、 耐疮性强 , 可适应多种自然条 种植筱麦的理想区域 。
气象 第 2 0 卷 第 n 期 一 4 7 一
据有关资料介绍川 · 2j[ , 筱麦后期能忍耐
一 2一一 4 C低温 ;平均气温低于 1 6 C不能开
花 ;乳熟后受冻的临界温度是一 2一 一 4 ℃ 。 而
察右中旗 (简称中旗 ) 农业气象观测表示 : 苗
期的最低气温 一 6 . 8℃ , 乳熟后最低气 温一
4
.
1℃仍无冻害 。 开花期平均温度 : 永 49 2 品
种 8 . 4 C ; 大筱麦 1 5 . 0℃ ; 华北 2 号 16 . 8℃ ;
三分三品种 1 2 . 7 ℃时仍发育正常 。 可见 , 筱
麦不论生长初期或晚期均有较强的耐寒力 ,
很适应乌盟的冷凉气候 。
采用积分回归方程困 , 分析温度时间分
布对筱麦产量的影响 。 将筱麦全生育期 (5 月
下旬至 8 月 )分成 10 个时段 ,把各时段的旬
平均气温输人公式 ,计算偏回归系数 , 然后用
方差分析对偏回归系数进行显著性检验 。
按积分回归的概念 , 其产量可用下式表
达 :
数 , 它表示全生育期内气温与筱麦产量之间
的相关关系密切 。
表 1 平均气温及 a( t) 值
时间 平均气温 /℃ a( t) 平均气温 /℃ a( t)
5 月下旬
6 月上旬
中旬
下旬
7 月上旬
中旬
下旬
8 月上旬
中旬
下旬
::
一 3 . 7
1
.
9
一 1 . 0
一 5 . 4
一 7 . 7
1 4
.
2
1 5
。
1
1 6
.
4
1 8
。
0
1 8 4
一 3。 7
一 3 。 8
一 3 。 8
一 5 。 5
一 8 . 1
一 7 . 1
一 4 . 6
一 1 . 8
一 0 . 9
一 2 . 7
1 9
.
2
1 8
。
3
:: 9
0
。
62 7
:: :
一 9 。 6
一 8 . 3
一 4 . 3
一 0 . 9
一 6 . 2
11亡J7口左LuQL…八了Oōǎ石OJOù吕1ù .呜一 .
0
.
70 2
、 、 一 + 丁:· , ( , , S ! (` , d `
式中 夕, 为气象产量估值 ; c 为待定常数 ; 凡
(t )为 t 到 t + dt 时段内的温度值 ; “ ` ( )t 为温
度对于产量影响的时 间函数 , 表示温度每变
化 1℃ , 筱麦产量的平均变化量 。 式中 a , (t )是
时间 t 的函数 , 可用正交多项式展开 , 其中一
些参数查正交表取得 。
将化 德 、 武川两县 3 0 年 ( 2 9 6 1一 1 9 9 0
年 ) 的筱麦产量与全生育期 内 10 个时段的旬
平均气温输人公式 , 即可求得 a , (t ) 值 ( 表 1 ) 。
由表 1 知 a( )t 多为负值 ,说明筱麦种植区的
温度偏高 ,热量供过于求 。 其中 6 月下旬至 7
月下旬的 a( t) 绝对值最大 , 温度偏高过多 ,影
响了产量 。 亦说明低温年或在温度较低的地
区种植 , 筱麦产量会高些 。 表中 r 为相关系
1
.
4 水分
筱麦喜湿 ,是需水较多的作物 。其蒸腾系
数为 59 1 , 高于小麦 , 在干早情况下 , 调节水
分能力很强 , 可以忍耐较长时间的干旱 。
筱麦子粒蛋白质含量较高 ,需要有较多
的土壤水分才能保证播后出苗 。 据武川县农
气观测 ,土壤含水量占田间持水量的 50 %一
7 0肠出苗较好 ; 70 %一 80 %出苗最好 。苗期根
系发达 , 需水量少 , 土壤含水量低至 40 %仍
长势良好 。 分萦至抽穗阶段的需水量约占全
生育期总需水量的 60 % ;特别是抽穗前 12 一
15 天 (孕穗 ) 是筱麦需水的 “ 临界期 ” , 开花 、
灌浆对水分的需求量较前期有所减少 , 但仍
需较多的水分才能减少花梢 , 使子粒饱满 。据
和林县农业部门试验 , 抽穗后浇水次数对筱
麦穗部经济状况和产量有明显的影响 2[] (表
2 )
。 成熟期子粒处在自然脱水阶段 , 需水量
少 ,要注意控水防涝防倒伏 。
表 2 浇水次数对筱麦生育及产量的影响
浇水次数 抽穆至成熟日数 小穗数 结实数 花梢数 /% 穆粒数 千粒重 / g 产量 / k g
· 亩一 ’
2 1 19
.
2 1 7
.
2 10
.
5 3 0
26 1 9
.
7 1 8
.
1 8
.
2 3 3
2 9 20
.
0 1 8
.
9 5
.
5 3 4
1 9
.
0
2 0
.
5
1 5 5
.
0
1 7 2
.
8
2 1 9
.
2
本区常出现春旱和 “ 卡脖旱 ” 。 这是影响
农作物抓全苗和正常生育的一个突出矛盾 。
而筱麦要求温度低 、 热量少 , 生育期短 , 播种
期伸缩性大 。 可根据墒情及降雨趋势情况适
当调节播种期 (早播可在谷雨前后 , 晚播可延
至芒种 ) 。 这样 ,既便于抓出苗 , 又能使筱麦的
需水关键期与降水集中期相吻合 。
2 早作筱麦的水分评价
一 4 8 一 气象 第 2。 卷 第 1 期
抽U
“M
2
.
1 旬降水量与产量
为了定量分析旱作筱麦生育期内 , 天然
降水的时间分布对产量的影响 , 同样用积分
回归模式计算旬降水量对产量的偏回归系数
R
,
( t ) 值 ( 附 图 ) , 资料为武 川县 1 9 6 1一 1 9 9 0
年逐年 5 月下旬至 8 月下旬的 10 旬降水量
与历年全县筱麦平均亩产量 。 R 、 (t )为降雨量
对于产量影响的时间函数 , 它表示雨量每变
化 l m m , 筱麦产量的平均变化量 。 由附图看
出 : 尺 (t ) 曲线的分布有两个峰点和 两个谷
点 , 高峰点出现在 7 月 中 、 下旬 ( 孕穗 、 抽穗
期 ) , 次高峰点出现在 6 月上旬 ( 出苗 、 三叶
期 ) ;谷点出现在 6 月中 、 下旬 (分粟 、 扎根期 )
和 8 月中旬 (黄熟期 ) 。 因此筱麦从拔节开始 ,
需水量迅速增加 ,到抽穗期达到高峰 , 孕穗 、
抽穗期是筱麦的需水关键期 。 降水量每增加
(减少 ) I Om m , 产量相应增加 (减少 )约 3 . 5一
4
.
o k g
。 次高峰在出苗期 , 该期的雨水多少决
定了出苗率和壮苗率 , 对产量的形成影响很
大 , 与农谚“ 见苗三分收 ” 的经验相符 。 谷点示
意 了扎根 、 黄熟期所需水分相应减少 。
下旬上旬 中旬下旬
5月 `月
上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬
”-’zù
…月.妞贾沙尧忿.鱿
附图 R , (t ) 的分布函数
.2 2 降水总量与产量
据后山三个旗 (县 ) 的旱作筱麦农业气象
资料分析 : 全生育期 内降雨量大于 2 8 o m m
时 ,多为偏丰年景 ;其中拔节至抽穗期的雨量
在 1 2 Om m 以上 , 筱麦半收 , 亩产 5 0 k g 以上 ,
若 孕穗 、 抽穗期雨量 在 90 m m 以上 , 可达
7 0一 S Ok g ; 全生育期内降雨量小于 Z o o m m ,
多为歉年 , 亩产在 40 k g 以下 ;若穗期又小于
4 o m m
,亩产可低至 1 0 余 k g ,几乎无收成 。 表
3 为 5 个歉年和丰年的平均值 。
表 3 后山地区的降水量与早作筱麦产量 (5 年平均 )
年景
丰年
歉年
差值
出苗 分雍
::
3 9
.
0
2 9 7
黔 孕穗
::
::
.
抽穗
6 2
.
4
14
.
4
4 8
.
0
开花
4 4
.
1
2 6
.
4
1 7
.
7
禁 童塾4 1 . 0 产量 k/ g · 亩一 `7 0 . 4
辈 ::` :
R / m m
3 0 9
。
4
1 8 6
.
0
1 2 3
.
4 ;:
2
.
3 筱麦的水分供求状况
据 30 年降水量实况资料分析乌盟筱麦
( 秋筱麦 ) 的水分供求状况 (表 4 ) , 秋筱麦全
生育期内 , 除前山地 区外 , 大青山区降水偏
少 , 后山地区缺水最多 , 6 月明显缺水 ; 尤其
在需水关键期 7 月的降水量不能满足作物需
要 , 后山地 区缺水 25 %一 45 % , 水分供低于
求 ,直接影响了筱麦的生育和产量 。
表 4 乌盟秋筱麦的水分供需状况
时段 前山 后山
6 月
7 月
全生育期
需水量
/ m m
) 6 0
) 12 0
) 2 8 0
4 0一 6 0
9 5一 1 1 5
2 8 0一 3 1 0
大青山
4 0一 50
9 5一 1 10
2 6 5一 30 5
3 0一 5 0
7 0一 9 0
2 0 0一 2 5 5
6
、
7 月份降水变率大 (7 月降水变率高达
24 %一 47 % ) , 6 月又处在雨 季到来之前 , 经
常是降水较少 。 所以降水量的多少和时间分
配上的差异 ,是乌盟筱麦以及其它作物 , 产量
低而不稳的重要原因 。 然而 ,一般年份作物的
需水关键期与雨水集中期基本吻合 ,光 照充
足 , 为农业种植创造了条件 ,气候生产潜力甚
大 。
3 筱麦的最佳光 、 热 、水配置及适宜种植区
筱麦产量的高低是各因素综合影响的结
果 , 统计得出筱麦全生育期及各生育阶段的
光热水指标配置状况 (表 5 ) 。
气象 第 2 0 卷 第 n 期 一 4 9 一
表 5 筱麦的最佳光 、 热 、 水配置指标
生育期 播种 苗期 分雍 拔节 抽称 ’ 乳熟 成熟 合计
日照 / h 2 3 0 1 2 0 1 0 0 ) 1 5 0) 1 7 02 0 0) 97 0
平均温度/ ℃ 1 0一 1 31 3一 1 5 15一1 7 1 6一 18 1 7一1 9一 6一1 8 1 5一1 7
耗水率/ % 1 4 6 1 5 35 2 0 1 0 1 0 0
不利天气 干旱 低温风沙 干早 干早 干早 连阴雨 大风
全生育期 需水量在 2 8 0m m 以上 ; 苗期
和穗期 的降水量和温度与产量的关系最为密
切 。 幼穗分化期温度不宜高于 1 6℃ ,开花期
的温度不宜低于 1 6 ` C ,且怕连阴雨天气 。
选择 20 个气象因子为分析指标 , 运用特
征值进行区域分布的主成分分析 , 得第一主
成分 ) 5℃积温不低于 14 0 ℃ · 日 ;第二主
成 分是 拔节 至抽 穗期 的降水 量 不 少 于
1 2 o m m ;第三 、 四主成分是温度和 日照 , 各生
育阶段的平均温度为 10 一 19 ℃ ;全生育期的
日照时数在 9 7 h0 以上 ; 不同的生育阶段 , 对
水分的要求是不 同的 , 如分集至抽穗期耗水
量 占全生育期的 56 %左右 。 凡符合上述农业
气象条件的地区 ,都可种植筱麦且能达高产 、
优质 、 高效的 目的 。
4 对旱作筱麦生产的建议
4
.
, 选择最佳播种期
从光热水资源及 80 %气候保证率分析 ,
5 月 1 5一 20 日前后为筱麦的最佳播种期 。 从
天然降水规律的平均状况分析叫 , 5 月 20 日
前后将会出现 明显的过程降水天气 , 即抓苗
雨 。 此时土壤化冻 , 地下水上升 , 土壤湿度为
春季最好的时期 。该时期播种的筱麦 ,其拔节
抽穗期时值 7 月 中 、 下旬 , 又是雨水集中期 ;
同时 , 开花期正值所需的高温期 。
4
.
2 注意调节播种期
由于乌盟气候变化较大 , 明确了最佳播
种期 , 还需针对筱麦播期弹性大的特点 。 依据
当时土壤墒情及长期天气趋势预报 , 因地因
时因天气情况适当调节播种期 。 建议晚熟品
种可早播 ,早熟品种晚播 ,确保苗全苗壮及穗
期处于多雨期 。但播种不宜过晚 , 以免在生长
后期遭受冻害 。
4
.
3 筱麦的最佳种植区
地处大青山两侧的卓资 、 中旗 、 武川等地
因地势较高、 气候冷凉 , 热量条件低 , 种植筱
麦比小麦稳产保证率大 , 成本低、 产值高 ,经
济效益明显且产量亦较高 ,是种植筱麦最稳
妥的地区 。 其它旗 (县 )的适宜种植区主要应
安排在海拔 2 5 0 0一 1 8 0 0 m 高度处 , 温度较
低 , 湿度较大 , 降雨偏多 ,有利于筱麦生长发
育 。
4
.
4 防御“ 卡脖旱”
乌盟 93 %的耕地是旱地 , 7 月 份大于
1 20 m m 降水量的保证率只有 36 %一42 % ,
卡脖早的机率却达 25 % 。 因此有水利条件的
地方需要适当灌溉 ,而大量的旱作区 ,则要加
强深耕蓄水和耕作保墒措施 。
致谢 : 承乌盟农科所杨海鹏研究员 、 内蒙古气科所张
林高级工程师提出宝贵意见 , 谨致谢意 。
参考文献
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M
e t e o r o lo g ie a l e le m
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D o n g G u a n s h u i Z h u J i
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,
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A b s t r a C t
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u l a n e h a b u l e a g u e o f i n n e r M o n g o li a
,
t h e m e t e o r o lo g ie a l e o n d i t i o n s r e q u ir e d b y n a ked
o a t s a r e a n a l y s e d i n d e t a il s
.
T h e o p t im u m e o
r d i n a t i n g i n d e x o f r a d i a t i o n
.
t e m p e r a t u r e a n d w a t e r
t o g e t h i g h y i e l d s o f n a k e d o a t s 15 g iv e n
.
K e y W o r d s
: n a k e d o a t s o p t im u rn m e t e o r o lo g i e a l i n d e x h i g h a n d s t a b le y i e ld s
5 0 一 气象 第 2 0 卷 第 n 期