气象因子对黄淮麦区小麦穗发育的影响

气象因子对黄淮麦区小麦穗发育的影响
摘要通过对不同熟期小麦幼穗发育时期与气象因子统计分析，得出结果表明：不同的气象因子对小麦幼穗发育的贡献不同，总体是负积温对小麦穗部发育贡献最大，积温、日照时数次之，降水贡献最小。

相同的气象因子对不同熟期的小麦穗部发育的影响也不一样。

用得出的回归方程，能对3月下旬（低温敏感期）的小麦穗部发育时期进行一定程度地预测。

关键词气象因子；小麦；发育时期；黄淮麦区
气象因素是影响小麦发育的主要因素，用气象因子预测当年的小麦发育进程，尚未见有报道，笔者与“JICA”和低温冷害与霜冻调控技术研究项目合作，对该方面做了一定的研究，现作如下总结。

1材料与方法
1.1试验设计
试验安排在河南商丘市农科所同一试验地。

选取具有代表性的早熟品种9个，中熟品种10个，晚熟品种9个；在每种成熟特性中分别选择大穗、中等穗和多穗品种各3个，其中中熟品种中多穗品种为4个。

每年10月10日播种，行长4m，行距24cm，株距6cm，播种方式为人工点播，每个品种种植2行，管理方式为大田常规管理。

进入3月份调查小麦穗部分化时期，每次取5株，每株取主茎和第一分蘖观察发育时期，每7d调查1次，调查次数不少于5次。

发育时期数据为每次调查的平均值。

从2002～2007年连续试验5年。

1.2发育时期计算方法
把小麦幼穗分化时期量化为8个时期，每个时期分为初、中、末3个阶段，每个阶段根据情况分为3个小阶段，1~8表示8个不同时期，小数部分分别表示9个不同的小阶段，即单棱期（1）、二棱期（2.0~2.9）、护颖原基分化期（3.0~3.9）、小花分化期（4.0~4.9）、雌雄蕊分化期（5.0~5.9）、药隔形成期（6.0~6.9）、雌雄蕊形成期（形成柱头时期）（7.1~7.9）、四分体时期（8.1~8.9）。

在3月下旬小麦幼穗发育进入对低温的敏感期，故以每年3月24日的小麦发育时期为研究对象。

1.3小麦生育时期的界定
取5日平均滑动气温低于0℃开始到5日平均滑动气温高于0℃日期为越冬期，从播种到5日滑动气温低于0℃日期为冬前，从5日滑动气温高于0℃到3月1日为返青。

1.4气象数据
由商丘市气象局提供。

1.5数据分析
应用DPS软件进行统计分析。

2结果与分析
2.1不同年份小麦穗部发育时期
观察早、中、晚不同熟期小麦3月24日的穗部发育情况，其发育进程每年都不一样（见图1）。

3类品种在这5年里穗部发育变化规律一致，即都是早熟发育早，中熟次之，晚熟最靠后。

但总的发育时期在2005～2006年提前，平均为药隔形成初期；在2004～2005年发育最慢，仅到小花分化初期。

对于不同年份的小麦发育情况，在2002~2003年和2003~2004年中，中熟品种发育偏早，与早熟品种相差小，而与晚熟品种相差很大。

这些情况在2004~2005年、2005~2006年、2006~2007年3年不是很明显。

从中可以看出，年际间有一定的差别。

2.2气象因子对不同熟期小麦发育时期的影响
对5年的气象数据按小麦不同生育时期整理（见表1）。

2．2．1气象因子和早熟小麦发育时期的回归分析。

用气象数据和早熟小麦的发育时期数据进行逐步回归分析，得出回归方程，简化为：
Y=9.738 0+0.054 1 X5+0.001 8 X10-0.016 6 X12
R=0.999 9，F=1 807.655，p=0.017 3
r（y，X5）=0.999 9，t=70.352 41，p=0.000 2
r（y，X10）=0.984 01，t=5.525 08，p=0.031 23
r（y，X12）=-0.999 82，t=52.526 49，p=0.000 36
d=2.510 435 81
R为复相关系数，F是方程的F检测值，p为显著水平，r为偏相关系数，t 为因子的t检测值，d为Durbin-watson统计量，下同。

方程中：X5-越冬负积温；X10-冬前日照时数；X12-返青日照时数。

2.2.2气象因子和中熟小麦发育时期的回归分析。

用气象数据和中熟小麦的发育时期数据进行逐步回归分析，得出回归方程，简化为：
Y=10.471 8+0.055 7 X5-0.001 3 X10-0.015 8 X12
R=0.999 98，F=8 386.212 6，p=0.008
r（y，X5）=0.999 98，t=148.586 28，p=0.000 05
r（y，X10）=-0.992 73，t=8.245 12，p=0.014 39
r（y，X12）=-0.999 95，t=102.832 77，p=0.000 09
d=2.510 435 81
方程中：X5-越冬负积温；X10-冬前日照时数；X12-返青日照时数。

2.2.3气象因子和晚熟小麦发育时期的回归分析。

用气象数据和晚熟小麦的发育时期数据进行逐步回归分析，得出回归方程，简化为：
Y=6.985 9-0.009 7 X3+0.060 3 X5+0.091 7 X8
R=0.999 8，F=850.034 6，p=0.025 2
r（y，X3）=-0.994 7，t=9.674 27，p=0.010 52
r（y，X5）=0.999 28，t=26.372 43，p=0.001 43
r（y，X8）=0.999 03，t=22.658 48，p=0.001 94
d=1.844 678 88
方程中：X3-返青积温；X5-越冬负积温；X8-越冬降水。

从计算结果可知：得出的不同熟期回归方程的方差分析结果F值显著水平都
小于0.05；引入的气象因子偏相关系数的显著水平都小于0.05；又Durbin-Watson 统计量d都接近于2，所以得出的以上3个回归方程可以用不同的3个气象因子对小麦穗部发育情况进行预测。

由此得到早熟品种越冬负积温越少，冬前日照时数越多，返青日照时数越少，则当年的小麦发育越提前；中熟品种越冬负积温越少，冬前、返青日照时数越少，则小麦发育越提前；对于晚熟品种是返青积温越大，越冬负积温越大，越冬降水越多，则小麦发育越提前。

2.3气象因子和不同熟期小麦发育时期的关系
分析气象因子和小麦穗部发育的相关性（见表2），越冬积温、返青积温、越冬负积温、返青降水、冬前日照时数、返青日照时数等气象因子与3种熟性的小麦穗部发育都呈正相关；冬前负积温、返青负积温、越冬日照时数等气象因子与3种熟性的小麦穗部发育都呈负相关；冬前积温、冬前降水、越冬降水与3种熟性的小麦穗部发育的相关性不确定。

但所有气象因子和发育时期的相关系数都未达到显著水平，从中也显示出小麦穗部的发育不是由个别气象因子决定的，而是由多个气象因子共同影响决定的。

从表2可以得知：3个负积温气象因子对不同熟期小麦穗部发育的显著排位水平都比较靠前，说明负积温对小麦穗部的发育影响比较大；降水对不同熟期小麦穗部发育的显著水平排位都比较靠后，说明降水对小麦穗部发育影响比较小；积温气象因子除去冬前积温对小麦穗部发育的显著水平比较靠后外，越冬、返青积温比较靠前的，与负积温一样对小麦穗部发育贡献较大；日照时数对小麦穗部发育的贡献总体来看比降水大，但比积温和负积温要小。

3结论与讨论
（1）本试验设计5年小麦的播种时期相同，但后期考察时，小麦的穗部发育时期不同，除去土壤肥力等因素不予考虑，发育时期的不同主要是每年不同的气象因子影响的结果，说明研究气象因子对小麦穗分化的影响有可行性。

此研究目的主要是预测小麦穗部发育情况，为遇到寒流时判断
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小麦是否会受到霜冻害及冻害程度的轻重，也能为如何减轻霜冻害对小麦造成的损失提供决策指导。

（2）3种熟期的小麦穗部发育和气象因子的回归方程分别引入了越冬负积温、冬前日照时数、返青日照时数，越冬负积温、冬前日照时数、返青日照时数，返青积温、越冬负积温、越冬降水，从中得到早熟、中熟品种小麦穗部发育偏重受前期气象因子的影响，而晚熟品种偏重受中后期气象因子的影响。

（3）对引入方程的气象因子进行通径分析，得出其对小麦穗部发育作用的大小和重要程度，由表3、表4、表5可知，越冬负积温对3种熟期的小麦穗部发育的决定系数都比较大，起到直接作用；另外2个气象因子决定系数都比较小，起到间接作用，由于气象因子之间在时间和大小上有着明显的相互影响，它们主要是通过越冬负积温对小麦穗部发育产生影响的。

（4）此回归方程只对3月24日即小麦对霜冻害的敏感期进行预测，具有一定的局限性，如果能找到小麦穗部发育的时间规律，用预测的发育时期，通过规律再换算出不同时间的小麦发育时期，就能拓展此回归方程的应用尺度。

4参考文献
[1] 冯玉香，何维勋，孙忠富，等.我国冬小麦霜冻害的气候分析[J].作物学报，1999，25（3）：335-340.
[2] 胡新，黄绍华.晚霜冻害与小麦品种的关系（1998年霜冻害调查报告之一）[J].中国农业气象，1999，20（3）：28-30.
注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。

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