作物杂志,2022, 第2期: 104–112 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2022.02.015

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

运城盆地不同播期小麦干热风发生风险评价

王健(), 许爱玲, 杨娜, 王珂, 席吉龙, 卫晓东, 张建诚, 席天元()   

  1. 山西农业大学棉花研究所,044000,山西运城
  • 收稿日期:2021-03-08 修回日期:2021-07-19 出版日期:2022-04-15 发布日期:2022-04-24
  • 通讯作者: 席天元
  • 作者简介:王健,主要从事小麦抗逆栽培研究,E-mail: wangjianmhs@163.com
  • 基金资助:
    山西省重点研发计划项目(201903D221062);山西农业大学省部共建有机旱作农业国家重点实验室(202003-3)

Risk Assessment of Dry-Hot Wind in Different Sowing Dates of Wheat in Yuncheng Basin

Wang Jian(), Xu Ailing, Yang Na, Wang Ke, Xi Jilong, Wei Xiaodong, Zhang Jiancheng, Xi Tianyuan()   

  1. Cotton Research Institute, Shanxi Agricultural University, Yuncheng 044000, Shanxi, China
  • Received:2021-03-08 Revised:2021-07-19 Online:2022-04-15 Published:2022-04-24
  • Contact: Xi Tianyuan

摘要:

为明确当前气候情境下不同类型小麦在不同播期干热风的发生风险,以半冬性偏冬性品种济麦22、半冬性偏春性品种周麦18以及弱春性品种西农529为材料,通过3年的试验,研究小麦的物候期和产量及其构成因素的变化。分析2年的籽粒灌浆规律,并结合近30年本地区干热风发生分布,讨论不同播期籽粒灌浆95%时的干热风发生概率。结果表明,推迟播期,小麦冬前分蘖减少,但春季分蘖增多,适度增加播量可以保证群体成穗数;籽粒灌浆时长缩短、灌浆速率加快,播期在一定范围内干热风发生概率没有明显提升。济麦22在380℃~680℃、周麦18和西农529在250℃~680℃冬前积温范围播种,干热风发生风险保持一致,继续降低冬前积温,干热风发生风险明显增加。本试验条件下,适度推迟播期,降低冬前积温,增加播量,灌浆速率增加,干热风发生风险没有显著变化,同时不同类型小麦产量稳定。在当前气候条件下,小麦最适冬前积温可由先前的约600℃降低到当前的约380℃,冬前分蘖2~4个,是小麦稳产的有效途径。

关键词: 小麦品种, 冬前积温, 物候期, 灌浆速率, 干热风发生风险, 产量

Abstract:

In order to clarify the risk changes of dry-hot wind in different sowing dates of different types of wheat under the current climate situation, taking Jimai 22 (semi-winter and partial-winter variety), Zhoumai 18 (semi-winter and partial-spring variety) and Xinong 529 (weak-spring variety) as materials to study the phenological period, yield and its compositions of wheat through three years experiments. Based on the analysis of the grain filling rule in two years and the distribution of dry-hot wind in 1987-2016, the probability of occurrence of dry-hot wind at 95% grain filling in different sowing dates was discussed. The results showed that postponing the sowing date could reduce tillering before winter but increase tillering number in spring. Delaying sowing date shortened the grain filling duration and accelerated the grain-filling rate, and the probability of dry-hot wind did not increase significantly within a certain sowing date range. Jimai 22 planted in the pre-winter accumulated temperature range of 380℃-680℃, Zhoumai 18 and Xinong 529 planted in the pre-winter accumulated temperature range of 250℃-680℃. The dry-hot wind risk remained the same, and it increased significantly as the accumulated temperature continued to decrease. Under the conditions of this experiment, the grain-filling rate increased and the risk of dry-hot wind did not significantly change when moderately postponing the sowing date, decreasing the accumulated temperature before winter, and increasing the sowing amount, so the wheat yield of different year types was stable. Under the current climate conditions, the optimum accumulated temperature before winter could decrease from about 600℃ to 380℃, and two to four tillers before winter, which is an effective way to stabilize wheat yield.

Key words: Wheat cultivars, Accumulated temperature before winter, Phenological stage, Grouting rate, Dry-hot wind risk, Yield

图1

3个试验年份小麦生长季的逐月平均温度与降雨量

表1

不同冬前积温的试验设计

处理
Treatment
2017-2018 2018-2019 2019-2020 播量
(万粒/hm2
Sowing
quantity
(×104/hm2)
冬前积温
Accumulated
temperature
before winter (℃)
播期(月-日)
Sowing date
(month-day)
冬前积温
Accumulated
temperature
before winter (℃)
播期(月-日)
Sowing date
(month-day)
冬前积温
Accumulated
temperature
before winter (℃)
播期(月-日)
Sowing date
(month-day)
B1 652.9 10-01 616.2 10-05 680.1 10-03 140
B2 464.7 10-15 390.3 10-20 516.8 10-13 290
B3 252.0 10-30 187.8 11-05 380.3 10-23 440
B4 108.2 11-15 258.9 11-02 540
B5 63.7 11-25 114.2 11-12 540

表2

2017-2018年度不同播期对不同品种小麦物候期的影响

处理
Treatment
冬前叶龄
Leaf age
before winter
冬前分蘖数
Tillering number
before winter
返青期(月-日)
Turning green
(month-day)
拔节期(月-日)
Jointing
(month-day)
扬花期(月-日)
Flowering
(month-day)
成熟期(月-日)
Maturity
(month-day)
灌浆天数
Grouting
days (d)
B1Ⅰ 8 10.3 02-20 03-23 04-22 06-02 41
B2Ⅰ 5 4.8 02-20 03-27 04-24 06-03 40
B3Ⅰ 3 1.0 02-20 04-02 04-27 06-06 40
B1Ⅱ 8 4.7 02-20 03-21 04-20 06-02 43
B2Ⅱ 5 4.1 02-20 03-26 04-22 06-02 41
B3Ⅱ 3 1.0 02-20 04-01 04-24 06-04 42
B1Ⅲ 9 4.9 02-20 03-14 04-16 05-31 45
B2Ⅲ 5 4.2 02-20 03-24 04-20 06-02 44
B3Ⅲ 4 1.0 02-20 04-01 04-23 06-04 44

表3

2018-2019年度不同播期对不同品种小麦物候期的影响

处理
Treatment
冬前叶龄
Leaf age
before winter
冬前分蘖数
Tillering number
before winter
返青期(月-日)
Turning green
(month-day)
拔节期(月-日)
Jointing
(month-day)
扬花期(月-日)
Flowering
(month-day)
成熟期(月-日)
Maturity
(month-day)
灌浆天数
Grouting
days (d)
B1Ⅰ 7 5.0 02-21 03-21 04-28 06-07 41
B2Ⅰ 5 4.5 02-21 03-26 04-30 06-07 39
B3Ⅰ 3 0.2 02-21 04-01 04-30 06-07 39
B4Ⅰ 1 0.0 02-21 04-04 04-31 06-08 39
B5Ⅰ 0 0.0 02-21 04-05 05-04 06-09 37
B1Ⅱ 7 3.5 02-21 03-20 04-27 06-06 41
B2Ⅱ 5 2.3 02-21 03-25 04-29 06-06 39
B3Ⅱ 3 0.0 02-21 03-29 04-29 06-07 40
B4Ⅱ 1 0.0 02-21 04-01 04-29 06-08 41
B5Ⅱ 0 0.0 02-21 04-03 05-02 06-08 38
B1Ⅲ 8 3.9 02-21 03-17 04-21 06-03 44
B2Ⅲ 5 2.8 02-21 03-23 04-24 06-05 43
B3Ⅲ 4 0.0 02-21 03-30 04-25 06-07 44
B4Ⅲ 2 0.0 02-21 04-03 04-27 06-08 43
B5Ⅲ 0 0.0 02-21 04-04 05-03 06-09 38

表4

2019-2020年度不同播期对不同品种小麦物候期的影响

处理
Treatment
冬前叶龄
Leaf age
before winter
冬前分蘖数
Tillering number
before winter
返青期(月-日)
Turning green
(month-day)
拔节期(月-日)
Jointing
(month-day)
扬花期(月-日)
Flowering
(month-day)
成熟期(月-日)
Maturity
(month-day)
灌浆天数
Grouting
days (d)
B1Ⅰ 8 10.8 02-12 03-14 04-21 06-01 42
B2Ⅰ 6 4.9 02-12 03-20 04-24 06-02 40
B3Ⅰ 4 2.0 02-12 03-24 04-28 06-05 39
B4Ⅰ 2 0.7 02-12 03-27 04-30 06-05 37
B5Ⅰ 1 0.0 02-12 03-28 04-30 06-06 38
B1Ⅱ 7 4.7 02-12 03-05 04-19 05-28 40
B2Ⅱ 6 4.3 02-12 03-15 04-24 05-30 37
B3Ⅱ 5 2.0 02-12 03-21 04-26 06-03 39
B4Ⅱ 3 0.0 02-12 03-24 04-28 06-04 38
B5Ⅱ 2 0.0 02-12 03-27 04-30 06-06 38
B1Ⅲ 8 6.7 02-12 02-29 04-14 05-26 43
B2Ⅲ 6 5.3 02-12 03-11 04-22 05-30 39
B3Ⅲ 5 3.9 02-12 03-20 04-24 06-03 41
B4Ⅲ 3 0.8 02-12 03-25 04-28 06-04 38
B5Ⅲ 1 0.0 02-12 03-28 04-30 06-06 38

表5

2018-2019年度不同冬前积温处理的籽粒灌浆参数

处理
Treatment
T
(d)
Vmax
(mg/d)
V
(mg/d)
渐增期/缓增期
Gradually increasing period/slowly increasing period
快增期
Rapid increasing period
T1 (d) V1 (mg/d) T2 (d) V2 (mg/d)
B1Ⅰ 35.18 1.75 1.17 7.43 0.64 20.31 1.56
B2Ⅰ 32.66 1.80 1.20 6.90 0.65 18.85 1.60
B3Ⅰ 33.15 1.78 1.18 7.00 0.65 19.14 1.58
B4Ⅰ 32.23 1.88 1.25 6.81 0.68 18.61 1.67
B5Ⅰ 29.47 2.03 1.35 6.23 0.74 17.01 1.81
B1Ⅱ 37.86 1.79 1.19 8.00 0.65 21.86 1.59
B2Ⅱ 38.36 1.73 1.16 8.29 0.63 22.65 1.54
B3Ⅱ 36.25 1.94 1.29 7.66 0.69 19.58 1.72
B4Ⅱ 35.41 1.89 1.26 7.74 0.69 21.15 1.68
B5Ⅱ 32.56 2.08 1.38 6.88 0.75 18.80 1.85
B1Ⅲ 36.57 1.70 1.13 7.73 0.62 21.12 1.51
B2Ⅲ 37.35 1.64 1.09 7.89 0.59 21.57 1.45
B3Ⅲ 38.71 1.60 1.06 8.18 0.58 22.35 1.42
B4Ⅲ 38.26 1.61 1.08 8.09 0.59 22.09 1.43
B5Ⅲ 32.74 2.03 1.36 6.92 0.74 18.99 1.81

表6

2019-2020年度不同冬前积温处理的籽粒灌浆参数

处理
Treatment
T
(d)
Vmax
(mg/d)
V
(mg/d)
渐增期/缓增期
Gradually increasing period/slowly increasing period
快增期
Rapid increasing period
T1 (d) V1 (mg/d) T2 (d) V2 (mg/d)
B1Ⅰ 38.09 1.78 1.19 8.05 0.65 21.99 1.58
B2Ⅰ 39.15 1.80 1.20 8.27 0.65 22.60 1.60
B3Ⅰ 36.87 1.99 1.32 7.79 0.72 21.29 1.76
B4Ⅰ 33.07 2.19 1.46 6.99 0.80 19.09 1.95
B5Ⅰ 35.15 2.15 1.44 7.43 0.78 20.29 1.91
B1Ⅱ 36.63 2.06 1.37 7.74 0.75 21.15 1.83
B2Ⅱ 33.68 2.23 1.49 7.12 0.81 19.44 1.99
B3Ⅱ 33.48 2.24 1.49 7.07 0.81 19.33 1.99
B4Ⅱ 30.82 2.48 1.65 6.51 0.90 17.79 2.21
B5Ⅱ 31.28 2.56 1.71 6.61 0.93 18.06 2.27
B1Ⅲ 36.92 1.84 1.23 7.80 0.67 21.32 1.63
B2Ⅲ 38.77 1.87 1.25 8.06 0.68 22.39 1.67
B3Ⅲ 35.86 2.03 1.36 7.58 0.74 20.71 1.81
B4Ⅲ 32.13 2.28 1.52 6.79 0.83 18.55 2.02
B5Ⅲ 31.29 2.39 1.59 6.61 0.87 18.07 2.12

图2

盐湖区1987-2016年小麦干热风发生和分布情况

表7

不同年度各处理小麦干热风发生风险

处理
Treatment
2018-2019 2019-2020
灌浆起
始日期
(月-日)
Grouting
start date
(month-day)
95%灌浆Grouting 95% 轻度干热风
发生风险
Probability
of mild
dry-hot
wind (%)
重度干热风
发生风险
Probability
of severe
dry-hot
wind (%)
灌浆起
始日期
(月-日)
Grouting
start date
(month-day)
95%灌浆Grouting 95% 轻度干热风
发生风险
Probability
of mild
dry-hot
wind (%)
重度干热风
发生风险
Probability
of severe
dry-hot
wind (%)
时长
Duration
(d)
对应日期
(月-日)
Corresponding
date
(month-day)
时长
Duration
(d)
对应日期
(月-日)
Corresponding
date
(month-day)
B1Ⅰ 04-29 31.19 05-29 16.67 4.00 04-26 32.94 05-28 16.67 4.00
B2Ⅰ 04-30 29.25 05-28 16.67 4.00 04-28 33.85 05-31 16.67 4.00
B3Ⅰ 05-03 28.06 05-30 16.67 4.00 05-04 31.88 06-05 16.00 14.00
B4Ⅰ 05-04 27.34 05-30 16.67 4.00 05-06 28.59 06-04 16.00 14.00
B5Ⅰ 05-08 26.35 06-02 16.00 14.00 05-07 30.39 06-07 20.00 11.30
B1Ⅱ 04-28 32.98 05-29 16.67 4.00 04-27 31.67 05-28 16.67 4.00
B2Ⅱ 04-28 33.04 05-30 16.67 4.00 04-29 29.12 05-28 16.67 4.00
B3Ⅱ 04-30 30.81 05-30 16.67 4.00 05-01 28.94 05-29 16.67 4.00
B4Ⅱ 05-02 29.40 05-30 16.67 4.00 05-05 26.64 05-31 16.67 4.00
B5Ⅱ 05-06 27.96 06-02 16.00 14.00 05-07 27.97 06-03 16.00 14.00
B1Ⅲ 04-23 32.12 05-24 12.00 3.33 04-25 31.92 05-26 16.67 4.00
B2Ⅲ 04-26 31.39 05-26 16.67 4.00 04-26 32.24 05-28 16.67 4.00
B3Ⅲ 04-27 32.58 05-29 16.67 4.00 05-01 28.69 05-29 16.67 4.00
B4Ⅲ 04-30 32.09 05-31 16.67 4.00 05-07 27.78 06-03 16.00 14.00
B5Ⅲ 05-06 28.58 06-02 16.00 14.00 05-08 27.31 06-04 16.00 14.00

图3

3个年度不同播期处理对小麦产量及其构成因素的影响 不同小写字母表示在0.05水平上差异显著

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