自贡市高粱种植气候适宜性分析

李强 朱玉璘 任文韬 刘奕麟 罗伟 喻琴昆

摘要 利用自贡市1991—2020年气象数据，从热量、水分、光照等方面对自贡市高粱种植气候条件进行了适应性分析。结果表明，自贡市的热量和光照2个气候条件均能较好地满足高粱各个生育阶段和产量形成的需求；水分条件多数年份能够满足高粱生长需求，但在夏旱发生严重的年份，水分条件则不能满足高粱生长需求。通过统计分析，影响自贡市高粱种植的气象灾害主要有干旱、高温、阴雨寡照天气，干旱发生频率高达93%，其中，夏旱严重发生频率为37%，是影响自贡市高粱产量形成的最大不利因素。

关键词 高粱；气候特征；产量

中图分类号：S514 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2023）07–0201-03

自贡市地处四川盆地南部，位于104°02′57″～105°16′11″E、28°55′37″～29°38′25″N之间，辖区面积4 381 km2。自贡市大地构造系杨子淮地四川台坳、川中台拱、自贡凹陷。地形西北部地势高，山岭海拔在500～800 m；东南部地势低，海拔在300～400 m，全市最高点901 m，最低点241 m。

我国高粱主要分布在温暖地区，赤道至高纬度均有栽培。由于各地的气候与土壤条件差异，高粱分4个栽培大区，四川高粱属长江流域春夏兼播区。近年来，四川省农业农村厅、自贡市委、市政府高度重视，坚持将发展优质酿酒专用粮产业作为保粮安促增收的重要举措，从2018年开始集中成片规划发展优质糯红高粱，到2020年种植面积已达230 km2，集中成片打造的基地面积已达132.67 km2，年均增长率分别达62.5%和5.45%，优质酿酒专用高粱产业得到了快速发展。而高粱的种植生长和品质形成与气象条件关系紧密，通过开展高粱种植气候条件的适应性分析研究，建立系统性、本地化、精准性的高粱气象指标，并针对影响自贡市高粱生长的主要灾害性天气提出对策建议，旨在为自贡市发展高粱产业提供科学的决策依据。

1 自贡市农业气候特征

自贡市属于中亚热带湿润季风气候区，气候温和、四季分明、无霜期长、季风气候显著。春季气温回升快但不稳定，寒潮活动较频繁；夏季雨量丰沛，分配不均，雨热同步，多夏伏旱，局部有洪涝；秋季气温下降快，多秋绵雨，局部有秋涝；冬季无严寒，多雾寡照，雨水稀少。

2 高粱种植的基本气候指标

高粱品质、产量均与气象条件息息相关，通过对国内高粱生长发育气象指标文献和前人研究成果的总结，结合自贡市本地气候进行分析订正，采用相关分析等数理统计法，最终确定自贡市高粱种植的基本气候指标[1]。高粱生育期要求年平均气温14～22 ℃，从种子发芽到成熟需要100～160 d，一般需要≥0 ℃的活动积温2 500～3 600 ℃·d、≥10 ℃的积温2 500～3 400 ℃·d、≥15 ℃的积温2 200～2 900 ℃·d；生长季需要≥15 ℃的日数在100～130 d，≥15 ℃的有效积温600～1 100 ℃·d（表1）。全生育期需降雨量350～750 mm，需日照550～750 h，年无霜期7～12个月，土壤相对湿度60%～85%能满足生长发育[2-4]。

3 自贡市高粱种植气候适应性分析

3.1 热量条件

高粱原产热带，是喜温作物，具有一定的耐高温特性。影响高粱生长和产量形成的主要热量因子为生长发育期（3—8月）≥15 ℃的活动积温、低温、高温等。在其他条件适合的情况下，高粱种植要求年平均气温在14～22 ℃，播种出苗期适宜温度为12～25 ℃，拔节孕穗期适宜温度为18～25 ℃，高粱开花喜高温，开花期的适宜温度为25～35 ℃，期间只要降水量充足，气温达35～37 ℃时，高粱仍可以正常开花结实；≥15 ℃的年活动积温在1 600 ℃·d以上，≥15 ℃的日数持续在85 d以上的均适宜种植[5-7]。

自贡市（1991—2020年）年平均气温18.3 ℃，最冷1月平均气温7.7 ℃，最热7月平均气温27.4 ℃，历年极端最高气温41.1 ℃，历年高温日数在15 d左右（表2）；≥15 ℃的活动积温5 399.5 ℃·d。

自贡市在高粱播种出苗期（3—4月）的平均温度为16.9 ℃，拔节孕穗期（5—6月）的平均温度为24.0 ℃，开花期（6—7月）的平均温度为26.2 ℃。

从以上热量条件分析得出：自贡市冬季到春季升温早、回温快，利于高粱播种和移栽；初夏气温适宜，有利于高粱抽穗扬花；夏季气温偏高，有利于高粱灌浆结实。因此，高粱各生育对热量的需求均能够得到较好满足，高粱种植热量条件指标为适宜。

3.2 水分条件

高粱根系发达，既抗旱又耐涝，不同生长期对水分需求也不相同，适宜的水分条件能促进植株生长发育。播种时土壤持水量不宜过高，在15%～20%。出苗至幼苗阶段，植株小，生育缓慢，需水量仅占全生育期需水量的10%，30 mm的降水量即可滿足。拔节至孕穗期，是高粱生长最快、需水量最大的时期，更是高粱产量和品质形成的关键期，此阶段需水量约占总需水量的30%～40%，需200～300 mm以上的降水量。抽穗开花期是转穗分化的重要阶段，历时10～15 d，叶茎秆生长迅速，穗逐渐形成，此时需水量蓄水较多，约占总需水量的20%～30%；土壤相对湿度低于60%时，会出现“卡脖旱”；但如遇多雨天气，湿度过大，花粉也会吸水破裂，不利于花粉受精。开花至灌浆期所需水量占全部需水量的20%左右。灌浆后期需水量减少，仅为总需水量的5%左右。

自贡市（1991—2020年）年总降水量多年平均为962 mm，年总降水量的年际差异较大，最多年份可达1478 mm（1998年），最少年份仅605 mm（2011年），高粱全生育期（3—8月）多年平均值为726 mm，拔节至孕穗期（5—6月）多年平均值为258 mm，在正常年份自贡市的降水量能够满足高粱的生长（表3）。

从以上水分分析得出：在高粱整个生育期，自贡市历年年的平均总降水量能够满足高粱对水分的需求，拔节孕穗需水旺盛期降水量也较为充足，有利于植株健壮。但由于降水量年际差异较大，降水时间分布不均，少数年份会出现水分条件不足的情况。总体来看，水分条件指标为适宜。

3.3 光照条件

高粱喜光，属短日照作物，全生育期均需要充足的光照，550～750 h的日照时数最为适宜，＜550 h的日照时数为不适宜。光照对高粱的生长发育具有主导作用，充足的光照是高粱高产的必要条件。苗期，适宜的光照能促使幼苗生长健壮，光照不足幼苗则生长迟缓、细弱。拔节后充足的光照条件可促进光合作用和营养物质的转换，利于植株生长发育，为分化、抽穗打下物质基础。抽穗至灌浆期光照适宜，可促进灌浆，增加千粒重量。在花期、抽穗期、灌浆期阶段，阴雨日数偏多光照不足，会造成花期延迟、授粉不良、穗粒数减少、灌浆不足，严重影响高粱的产量和品质。孕穗期光照不足或阴雨连绵，会造成基部幼穗发育不良，出现“秃脖”现象。

自贡市（3—8月）日照时数多年平均为718.5 h，其中8月日照最多，平均可达143.6 h（表4）。从光照条件来看，自贡市（3—8月）的日照时数在550～750 h

的最适宜区间内，充足的日照条件下，有利于壮苗、叶绿秆壮、穗部发育充分，有利于开花结实、灌浆，提高产量。高粱种植光照条件指标为最适宜。

4 影响高粱生长的主要气象灾害

4.1 干旱

自贡市干旱具有明显的季节性、连发性和间歇性等特点，会出现多种干旱相叠加的情形。从历史资料（1991—2020年）来看，自贡市春旱、夏旱和伏旱发生频率分别为44%、77%、63%，夏旱出现的次数最多，伏旱次之，春旱出现的次数最少。自贡市每年有1种及以上干旱出现的频率为93%，即“十年九旱”；每年有2种及以上干旱出现的频率为73%；每年3种干旱均出现的频率为17%。2009、2011年属干旱较突出的年份。

自贡市夏旱（5—6月，连续20 d降水总量＜30 mm）主要集中在5月上旬到6月中旬，出现持续时间在30 d以上严重夏旱的频率为37%，高粱无法适时移栽或栽后无法成活，自动调节下降，养分积累减缓，籽粒数减少，正常生长发育受到限制，影响高产结构的形成。伏旱（7—8月，连续20 d降水总量＜35 mm）主要集中在7月下旬至8月中旬，出现持续时间在30 d以上严重伏旱的频率为23%，由于长时间降水偏少、蒸发剧烈，土壤含水量较少，高粱灌浆和有机物积累所需水分无法得到满足，造成高粱籽粒轻或干瘪，影响穗重、千粒重（表5）。

4.2 高温

高温指连续5 d以上最高气温≥35 ℃，或连续5 d以上日平均气温≥30 ℃的天气。自贡市7—8月发生连续性高温天气最为频繁，对高粱会造成一定影响，气温越高则危害越大[8]。自贡市出现高温天气的时段主要集中在7月中旬到8月下旬，近30年（1991—2020年）中，7月出现高温天气的过程有10次，最长持续时间高达11 d，8月出现高温天气的过程有14次，最长持续时间高达19 d。当最高气温超过36 ℃时，会影响处于灌浆期的高粱，导致灌浆速度降低，影响干物质积累，结实率下降，易造成高温逼熟现象，不利于高产籽粒的形成[9]。总体而言，正常年份自贡市高粱6月中旬左右会进入灌浆期，经历30～40 d进入成熟收割期，此时出现高温已无影响，但遇到播期较晚的年份，灌浆期推迟，出现高温会对其有一定影响。

4.3 阴雨寡照天气

阴雨寡照指连续5 d及以上无日照，其中任意3 d白天日雨量≥0.1 mm的天气。高粱抽穗开花期间遇到连续降雨和寡照，空气湿度增大，会使得生殖器官受到破坏，生理机能受到抑制，造成授精不良而减产。自贡市近30年（1991—2020年）中，5—6月抽穗开花期间共发生了85次阴雨寡照天气过程，5月35次，6月50次，持续时间最长达13 d，大多以3～5 d为主，占70%～80%。总体而言，高粱抽穗开花阶段出现阴雨寡照天气较多，但阴雨寡照天气持续时间短，在多数年份对产量造成的影响有限。

5 结论

影响高粱生长、发育、产量的气候因子主要有光、温、水等，通过分析自贡市的气候条件，自贡市的热量和日照条件都能够较好地满足高粱各个生育阶段和产量形成所需的气候条件。此外，仅从历年平均降水量角度来看，水分条件能够满足高粱正常生长发育需求，但自贡年际降水量差异较大，5—6月的降水在时间分布上极其不均，加之自贡市“十年九旱”，夏旱出现频率高，干旱发生重，在1991—2020年30年期间共出现了23次夏旱，其中中旱5次、重旱3次、特旱3次，干旱偏重发生年份占到近半数。在夏旱发生较重的年份，水分条件不能满足高粱正常生长发育和产量形成。同时，干旱频发，尤其是夏旱的偏重发生，造成高粱生长关键期雨量不足，是對高粱产量和品质构成威胁的最大因素。因此，引进和推广耐旱的高粱品种和加强农田水利基本建设是应对干旱影响的必要措施。

本研究仅讨论了影响自贡市高粱种植的气候因素，但耕作、土壤肥力、土壤质地和pH值等也是影响其种植的重要因素，该研究结果具有一定的局限性。在接下来的工作研究中，还亟待进一步完善修订。

参考文献

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Climatic Suitability Analysis of Sorghum Planting in Zigong City

Li Qiang et al（Zigong Meteorological Bureau， Zigong， Sichuan 643000）

Abstract Based on the meteorological data of Zigong from 1991 to 2020， the adaptability of Zigong sorghum planting climatic conditions was analyzed from the aspects of heat， moisture and light. The results showed that both heat and light conditions in Zigong City could meet the demand of sorghum at all growth stages and yield formation; Water conditions can meet the growth needs of sorghum in most years， but in severe summer drought years， water conditions cannot meet the growth needs of sorghum. According to the statistical analysis， the meteorological disasters affecting the planting of sorghum in Zigong City mainly include drought， high temperature， overcast and rainy weather， and the frequency of drought was up to 93%， of which the frequency of severe summer drought was 37%， which is the largest adverse factor affecting the formation of sorghum yield in Zigong City.

Key words Sorghum; Climatic characteristics; Production