气象条件对济南市济阳区夏玉米生长发育的影响
——以2020年为例

张有菊，王光辉，刘新彦，祝 伟

（山东省济阳区气象局，山东 济阳 251400）

山东省济南市济阳区地处黄河下游，是济南市北部新城区，属于暖温带大陆性季风气候。年平均气温为13.1℃，年降水量为585.1 mm，年日照时数为2 389.2 h。四季分明，雨热同季，降水分布不均匀，多集中在夏季（6—8月），降水量为385.7 mm，占年降水量的66%。济阳区地势平坦，土壤肥沃，是全国粮食生产基地，主要种植粮食作物为冬小麦、夏玉米。济阳区夏玉米种植实行的是一年两熟（冬小麦-夏玉米）制。夏玉米在冬小麦收获后立即播种，种植品种一般以中早熟和中熟为主，这样可充分利用济阳的气候资源，提高夏玉米的产量，为下季冬小麦实施播种奠定基础。

济阳区2020年夏玉米播种面积3.4万hm2。夏玉米的高产稳产对促进农业增产、农民增收具有重要意义。除特殊年份受非自然因素和病虫害影响外，气象条件对夏玉米产量影响较大，甚至起着决定性作用[1-4]。据资料显示，玉米是喜光作物，全生育期日照时数为800 h左右[5]；玉米全生育期耗水量为400 mm[6]；全生育期积温为中早熟品种要求≥10℃积温2 300～2 500℃，中熟品种要求≥10℃积温2 500～2 700℃[7]。据统计，济阳区6月10日前播种的夏玉米全生育期积温均在2 700℃以上，6月20日前播种的夏玉米全生育期积温均在2 500℃以上。本文分析气象条件对夏玉米生长发育和产量的影响，对确保粮食安全，促进夏粮丰产丰收，指导当地农业生产趋利避害具有重要意义。对2020年气象条件对济阳区夏玉米生育期的影响进行了分析，并对2021年济阳区夏玉米生育期间的气候进行了预测，旨在为指导农业生产提供参考依据。

1 资料来源与方法

1.1 资料来源

2019、2020年夏玉米生长状况[8]来源于国家农业气象基本站济阳农业气象观测站，夏玉米全生育期所用气象数据来源于济阳国家气象观测站2019、2020年观测资料，常年气候平均值以济阳区气象局1981—2020年数据为基准。

1.2 试验方法

采用比较的方法，分析2020年度光、温、水等气象要素的变化对济阳区夏玉米生长发育及产量的影响。国家农业气象基本站济阳农业气象夏玉米观测地段，位于济阳区气象局东临玉米种植基地（117°12′E、37°00′N），海拔20.4 m。人工观测夏玉米生育期及产量因素。2020年6月8日，夏玉米播种，6月22日3叶，7月6日7叶，7月24日拔节，8月9日抽雄，8月11日开花，9月4日乳熟，9月28日成熟收获。播种至成熟的天数为112 d。

1.3 数据处理

运用WPS Office 2019软件对观测数据进行数据处理和图表制作。

2 结果与分析

2.1 夏玉米各生育期的气象条件分析

2.1.1 播种—拔节期（6月上旬至7月下旬）（图1）。此时期是夏玉米苗期也是营养生长期，根系发育较快，茎叶生长缓慢，苗期的根系生长对夏玉米起重要作用。适当减少水分供应利于夏玉米蹲苗。

图1 2020年夏玉米播种—拔节期各旬平均气温(A)、降水量(B)、日照时数(C)

济阳区夏玉米播种期多集中在6月上旬后期至中旬，2020年度播种期的气象条件是：光温适宜，降水偏少，气候干燥。其中6月上、中旬平均气温分别为26.6、25.6℃，分别较常年偏高2.8、0.2℃；6月上、中旬的日照时数分别为119.7、110.0 h，分别较常年偏多38.1、32.2 h；6月上、中旬降水量分别为4.3、2.1mm，分别较常年偏少6.2、22.3 mm。靠自然降水不能满足夏玉米播种和出苗的需求，此时期的降水对夏玉米播种不利。但大多数农户是即收即播，造墒播种，即人工灌溉后播种或播种后及时灌溉，才使夏玉米出苗良好。6月下旬夏玉米处于3叶期，7月上旬夏玉米处于7叶期，3～7叶期的气象条件：6月下旬、7月上旬平均气温分别为25.9、25.9℃，分别较常年偏低0.3、0.7℃；日照时数分别为108.4、107.0 h，分别较常年偏多34.1、36.9 h；降水量分别为24.7、41.9 mm，分别较常年偏少10.2、15.8 mm。7月下旬夏玉米进入拔节期（7月24日），平均气温为26.6℃，较常年偏低0.5℃；降水量为19.2 mm，较常年69.5 mm偏少50.3 mm；日照时数为112.2 h，较常年偏多42.1 h。

2.1.2 拔节—开花期（7月下旬至8月中旬）（图2）。拔节—开花期是夏玉米营养生长和生殖生长最旺盛的时期，对光、温、水的要求较高，水分不足会引起雌穗小穗分化减少，小花退化，造成穗粒数减少。此期7月下旬夏玉米进入拔节，8月上、中旬夏玉米陆续进入抽雄、开花、吐丝期。2020年济阳区拔节—开花期间的气象条件：8月上、中旬平均气温为27.4、27.1℃，较常年分别偏高0.8、1.8℃；降水量为70.3、224.5 mm，较常年偏多16.7、178.8 mm；日照时数分别为41.6、39.7 h，较常年分别偏少26.2、24.8 h。综上所述：2020年济阳区夏玉米在拔节—开花期间气象条件对夏玉米生长利弊均有，但利大于弊。

图2 2020年夏玉米拔节—开花期各旬平均气温(A)、降水量(B)、日照时数(C)

2.1.3 开花—成熟期（8月中旬至9月下旬）（图3）。2020年开花—成熟期间≥10℃的积温为1 121.0℃，较常年偏多56.1℃，较2019年偏多35.0℃。8月中旬夏玉米陆续进入开花—吐丝期，平均气温为27.1℃，较常年偏高1.8℃；降水量为224.5 mm，较常年偏多178.8 mm；日照时数为39.7 h，较常年偏少24.8 h。此时期降水异常偏多，且时空分布不均匀。降水主要出现在8月中旬的13、15、16日，降水量分别为87.8、24.3、103.5 mm，8月中旬降水偏多，对夏玉米的灌浆十分有利。由于前期降水偏少，玉米灌浆急需水分生长，因而未对夏玉米造成涝灾。受副热带高压影响，8月中旬出现了35℃以上的高温天气3 d，出现在8月14、17、18日，最高气温分别为35.2、36.3、36.3℃，此次高温天气对夏玉米生长不利，但影响有限。

图3 2020年夏玉米播种—成熟期各旬平均气温(A)、降水量(B)、日照时数(C)

8月下旬至9月下旬夏玉米进入灌浆、成熟期，是产量形成的重要时期，特别在玉米籽粒灌浆时期，光照条件对产量的形成更为重要[9-10]，降水也是影响玉米产量的重要因子[11]，且此期要求适宜的温度为22～24℃。实际上，8月下旬至9月下旬各旬段（图3），平均气温分别为24.7、23.6、21.3、19.6℃，较常年分别偏高0.6、1.3、0.8、1.0℃；降水量分别为13.6、36.9、6.1、7.5 mm，除9月上旬较常年偏多13.4 mm外，8月下旬、9月中旬、9月下旬分别较常年偏少26.3、13.0、3.5 mm；日照时数分别为72.0、99.8、71.7、56.6 h，其中：8月下旬、9月下旬较常年偏少3.5、12.2 h，9月上旬、9月中旬较常年偏多33.4、4.1 h。开花—成熟期气温适宜、光照充足、降水适中，气象条件对夏玉米灌浆有利。9月下旬进入成熟收获期，以晴间多云为主，利于夏玉米成熟晾晒。

2.2 夏玉米全生育期的气象条件分析

由图4可以看出，2020年度济阳区夏玉米全生育期（6月上旬至9月下旬）≥10℃总积温为2 798.1℃，较常年同期平均偏多44.6℃，较2019年同期偏少60.6℃；降水量为450.4 mm，较常年同期偏多21.2 mm，较2019年同期偏多166.5 mm；日照时数为938.9 h，较常年同期偏多172.2 h，较2019年同期偏多163.0 h。从夏玉米全生育期生长的气象条件得出：光照充足，积温偏多，利于玉米生长发育；降水量偏多且时空分布不均匀，生长前期降水偏少，后期降水偏多，有利于夏玉米灌浆和产量形成。

图4 夏玉米不同生育时期的≥10℃积温(A)、降水量(B)、日照时数(C)

2.3 夏玉米的产量因素与产量分析

夏玉米产量的高低与气象条件密切相关。由表1可知，2020年收获夏玉米的果穗长、株籽粒质量、百粒质量、产量均高于常年和2019年。夏玉米产量的高低与其全生育期的积温多、温度适宜、光照充足、后期降水偏多有关。虽然前期降水偏少，但及时的灌溉可弥补降水的不足，使夏玉米生长发育良好，改善了产量因素。因此，夏玉米产量提高。

表1 2020年济阳区夏玉米产量因素测定值

3 讨论与结论

2020年度济南市济阳区夏玉米全生育期间的气象条件利大于弊，较有利于生长发育及产量的形成。播种—拔节期，播种光温适宜、降水偏少，农户造墒播种，出苗良好；苗期降水少，利于夏玉米蹲苗和根系下扎；拔节—开花期，气象条件对玉米生长利大于弊；开花—成熟期，气温适宜、光照充足、降水适中，适宜的气象条件对夏玉米灌浆十分有利，改善了产量构成因素，提高了夏玉米产量；收获期，以晴间多云天气为主，有利于收获晾晒。整体气象条件利大于弊，气候年景为平偏丰年。

2021年济阳区夏玉米气候预测为平偏丰年景。根据国家气候中心和省气候中心2021年5月的预测意见，结合济阳区气候特点进行综合分析，对济阳区2021年夏玉米生育期间的气候进行预测，同时提出相应的生产建议，为领导决策和涉农部门指导农业生产提供参考。预测2021年济阳区夏玉米生育期间降水较常年偏多1～2成，气温较常年偏高0.5℃左右。全区2021年夏季（6—8月）平均降水量420～480 mm，较常年偏多1～2成，其中，6月降水量80～100 mm，较常年（69.8 mm）偏多1～2成；7月降水量190～210 mm，较常年（176.6 mm）偏多1～2成；8月降水量140～160 mm，较常年（139.3 mm）偏多1～2成。全区夏季平均气温26.0～26.5℃，较常年（25.8℃）偏高0.5℃左右。9月降水量较常年（53.5 mm）偏多2～3成，平均气温较常年（20.5℃）偏高0.5℃左右。

同时，根据2021年预测的气象条件对夏玉米生产情况分析如下：济阳区夏玉米生长在6—9月，从播种、出苗、拔节、抽雄、开花到灌浆、乳熟到成熟，每个环节都影响着其产量。预测2021年夏玉米生长期气温较常年偏高，降水较常年偏多，光、温、水匹配较好，总体气象条件对夏玉米生长发育及产量形成非常有利，但降水时空分布不均，盛夏局地暴雨和内涝可能对农业生产造成不利影响。生育期间还可能出现雹灾、高温、风灾等灾害性天气发生。为确保夏粮安全，减轻和避免气象灾害造成损失，促进农民增产增收，提前预防和管理，夏玉米生产上建议：1）谨慎选种。选择稳产增收、品质优良、抗倒伏、抗病虫害强的优良杂交品种。2）提前做好防涝准备。预测夏玉米生长期间降水偏多，时空分布不均匀，低洼地段易形成涝灾，应提前做好防涝措施，加强兴修水利设施。3）夏季闷热高湿，利于农作物病虫害的发生发展，应加强监测，做好病虫害防治工作。4）夏季遇有冰雹天气时，应密切关注天气变化，提前发布预警信息，气象局做好人工防雹保障工作。5）适时进行农事活动。在夏玉米全生育期，可根据天气预报适时开展农事活动，以保证作物正常生长发育。