马小瑞 岳耀军 杨颖
甘肃省华池县气象局 745600
摘要：全球变暖已经是不争的事实，而且全球变暖对农作物生产也会造成不同程度的影响。华池县属黄土高原丘陵沟壑区，属于大陆性气候，其光热资源丰富,土壤、生态环境适宜种植玉米，但干旱、霜冻、洪涝等灾害时有发生。在此背景下，利用华池县1981-2018年的气温、降水量、日照时数资料，采用数理统计、线性趋势等方法，分析华池县近38年的农业气象条件对玉米生长发育的影响，为更好的做好玉米生长气象服务提供参考。
关键词：农业气象条件；玉米种植；适宜性；华池县
引言
全球气候变化的大趋势是气候变暖、极地冰川融化、促使海平面上升。南半球的降水量增加，北半球亚热带地区降水量减少。暴雨、高温、低温冷冻、干旱等极端天气气候事件频繁出现。在全球气候变暖的大背景下，我国的气候变化也呈现出变暖的趋势，升温幅度略高于全球水平。气温在升高的过程中会对植物的生长发育产生影响，如改变植物生育期持续时间及各段物候期出现或结束的时间；随着气温的升高，会在一定程度上影响植物的生长。
玉米是华池县的主要农作物之一。玉米的生长与气候之间具有紧密的联系。在华池县玉米种植过程中温度条件、水分条件以及光照条件对其造成的影响较为显著，既有有利气候条件带来的正面影响，也有灾害性天气带来的不良影响。特别是近年来，全球气候变暖趋势加剧，各类气象灾害出现几率愈来愈频繁，给玉米的正常生长发育带来一定的阻力。所以，本项目立足华池县农业气象条件及对玉米生长发育的影响，以通过项目研究制定科学合理的发展对策，这对于趋利避害，合理利用当地农业气候资源，进一步提升华池县玉米产量和品质，推动当地农业经济的快速发展具有极其重要的现实意义。
1.国内外现状及发展趋势
玉米具有很强的气候适应性，在中国的种植范围最为广泛，北到黑龙江的寒温地区，南到海南岛的热带地区，东到低海拔的沿海地区，西至高海拔的西部地带。气候生态条件中的光、温、水、气等不同组合，对农业生产的影响不同，不利于农业生产的组合导致农业减产；有利于农业生产的组合使农业增产；最佳组合会使作物有更高的产量。作物的产量是由作物的遗传潜力在一定环境条件下的表现，国内外的大量研究工作，揭示了影响作物生长的光、温、水、气等气候生态因素的作用。
玉米在世界各地单产中属热带最低、其产量仅为副热带和中温带地区的 25%，其原因主要是与气候因子、尤其是光照时间、夜间温度和太阳辐射的影响有关，其次是土壤肥力、病虫害和水分供应等问题。根据 Gooding 研究认为，玉米品种对光周期的敏感性主要表现为：当把热带的玉米品种种植到高纬度地区时，因营养生长延迟，在大田间很少能及时开花，进而形成籽粒。Colingad 等人发现，在 16-30℃温度范围内，玉米抽雄时期所需时间随光周期的增大而增加，不过两者间存在着明显的相互作用。光强是影响光合速率日变化的主要因子。胡昌浩等研究认为：叶片在展开后数天光合速率较高，随着叶龄增大，光合速率降低，壮龄叶和老龄叶在低光强下差异较小，在高光强下差异较大，增加日照时数，延长光合时间可以提高玉米产量[。叶修祺等统计分析认为：目前全国大部分玉米生产群体中光照不是限制产量的主要因素，但在甘肃、山东等地，已有抽雄至灌浆阶段因光照不足而减产的现象。玉米种子发芽、营养生长、籽粒灌桨等各个过程中，温度的影响最为显著。通常认为，当温度较低的时候，玉米体内的酶活性弱，抑制玉米的正常生长发育活动。相反，当温度升高时，酶活性增强，玉米体内的物质代谢旺盛，各种养分的运输、吸收速度较快，组织分化和细胞分裂迅速，能够促进玉米植株的生长发育。水分胁迫对玉米的影响前人已有多项研究成果，Shaw 概括了 Robins、Classsen 和 Shaw、Denmead、Mallett 和 Shaw 的多年研究结果，认为玉米受水分胁迫的影响范围十分广泛。
气候生态因子对玉米的影响不止反映在玉米生理反映特征和对气候的需求上，各种研究认为，玉米产量也可以随着不同年份的气候条件的波动规律来确定其统计关系。
国外学者 Runge 和 Thompson 研究和分析了美国玉米种植带的产量和气候关系的曲线回归统计结果认为：玉米的生长发育节律与美国玉米主产区的自然气候条件变化节律不是完全吻合的，并根据各关键时段的降水与温度指标提出了预测产量的各种结果。我国玉米种植从南到北、从东到西都有分布，这些区域气候类型多样、地形复杂，因此体现在玉米产量的气候生态因子的影响也是多方面的。就我国范围而言，玉米产量与苗期日照时间的长短、拔节期降水的多少、开花授粉时日较差以及灌浆期的温度高低和日照时间都具有很大关系。王鹏文等研究认为:热量条件好，降水适宜的年份一般都是高产年；温度条件低下，干旱少雨的年份往往是低产年。低产年的玉米叶片进程低于高产年。玉米前期的生育进程低产年慢于高产年，后期没有差异。张泽民对辽宁、河南两省的玉米杂交种进行试验研究表明：这两省受气候因素不同的影响造成玉米杂交种穗粒性状差异。
综上所述，前人对玉米生长发育和生态因素的关系已经开展了大量工作，但是针对华池县农业气象条件及对玉米生长发育的影响为空白，所以，本项目系统研究华池县气候条件对玉米生长发育的影响十分必要。
2.玉米生长发育适宜气象条件分析
玉米属于喜温性作物，在玉米的整个生长发育阶段对温度的要求比较高。在玉米整个生长发育阶段中需要的≥10℃的积温为1800~2800℃范围内。在玉米发芽阶段所需要的温度条件处于10-25℃之间，这样便可以促使玉米正常发芽，在温度达到24℃的时候那么玉米的发芽速率会有所加强，假如气温＞25℃或者≤10℃便会对玉米的生长发育造成不同程度的影响。假如气温＞35℃，则往往会致使玉米的花粉粒活力大幅下降，严重情况下甚至会致使花柱枯萎，从而对玉米的受精、授粉带来不良影响。在玉米拔节阶段，通常要求的温度处于18~25℃之间；在玉米开花的时期，最为适宜的温度通常要处于32~35℃范围内；当温度处于20~24℃范围内，通常对于玉米籽粒的形成比较有利，若温度＞25℃或≤16℃，则会对淀粉酶的活性有所阻碍，玉米营养物质转移较慢且积累较少，常常会使得玉米成熟期延缓，玉米千粒重有所下降，进而对玉米产量造成不利影响。玉米在生长发育过程中最为合适的降雨量处于410~640mm范围内。
玉米在各个生长发育阶段，其所需要的水分条件也有所区别，在玉米播种至出苗阶段所需要的水分比较少，这个时候往往要求耕层土壤水分旱涝、处在田间持水量的65.0%左右，以确保玉米根系的正常生长发育。在拔节孕穗阶段，玉米的茎叶生长速度相对较快，促使干物质的积累大幅增加，蒸腾速度也逐渐加快，玉米在此生育期需要足够的水分确保玉米的正常生长，土壤水分的含量通常应占田间持水量的75.0%左右。玉米各生育阶段对水分最为敏感的时间段当属抽雄开花的前后的大喇叭口期，该时间段为玉米需水的“临界期”。往往需要充足的水分，以满足玉米植株新陈代谢；玉米抽穗开花以后的乳熟期对于水分要求则有所减少，不过也需要适量的水分，确保玉米子粒可以较好的灌浆成熟，以增加玉米千粒重。
此外，玉米属于一种喜光性、短日照的农作物，在玉米出苗后每日往往需要8-12h的日照，充足的光照条件会促使玉米发育快、开花早，生育期也有所缩短，反之则延长。玉米通常在强光照的条件下，其净光合生产率也很高，有机物质在体内移动相对较快，反之则表现为低、慢的特点。玉米的光补偿点较低，故玉米并不耐阴。玉米在生育期不单单需要足够的光照条件，还应确保适宜的密度；否则，一旦光照条件不足、会出现大苗吃小苗的现象，进而导致玉米产量大幅下降。因此，只有处于最适宜的气候环境内，才能确保玉米的正常生长发育，为玉米实现优质高产提供可靠保障。
结语
通过研究华池县农业气象条件，得出华池县玉米生长发育的气候优势以及不利气候因子，因地制宜制定防灾减灾措施，助力玉米产业发展。华池县自然优势独特，玉米种植具有明显的优势和开发潜力。凭借对华池县玉米种植的农业气象条件的研究可以较好的为合理开发利用华池县农业气候资源进行玉米种植提供基础十分有价值的理论依据，以不断提升玉米产量与品质，增加农民的经济收入，使当地农民尽快脱贫致富同步奔小康，确保当地社会和谐发展。
参考文献
[1]袁洋. 农业气象条件对玉米产量的影响[J]. 农家科技:中旬刊, 2018, 000(007):P.40-40.
[2]李秀颖. 探析农业气象对玉米种植的影响及作用[J]. 中国农业信息, 2015, 000(011):113-114.
作者简介：马小瑞（1989.10）女，汉族，甘肃省庆阳市华池县人；大学本科，工程师，从事气象服务工作。