洮南市玉米种植气象条件及气象服务措施

范吉月，刘 亮，邓思盟，刘 悦，董一鸣，杜雪松

（1.洮南市气象局，吉林洮南 137100；2.吉林省大安市气象局，吉林大安 131300；3.白城市气象局，吉林白城 137000）

吉林省洮南市是农业农村部认定的国家级玉米种子生产基地、国家级玉米制种大县，当地玉米产量最大的区域是呼和车力乡。洮南市西北高、东南低，中部为波状平原，南部多起伏沙丘，其土质以中性黑钙土壤为主，有机质含量高，自然肥力较强，具有良好的通气性、透水性，可为玉米提供了充足的营养和生长空间[1]。

1 玉米种植气象条件

1.1 温度条件

玉米是喜温性农作物，需要充足的热量资源维持其正常生长，其中早熟玉米品种的发育活动温度条件和积温条件分别为≥10 ℃、2 100～2 400 ℃，中熟玉米品种的发育活动温度条件和积温条件分别为≥10 ℃、2 500～2 700 ℃，晚熟玉米品种的发育活动温度条件和积温条件分别为≥12 ℃、3 000 ℃。在播种至三叶期，玉米缓慢出芽，外界温度适宜在10～25 ℃，日均气温不低于18 ℃。玉米三叶期至拔节期，外界环境温度适宜在24～26 ℃。穗期是指玉米从拔节长至抽雄的阶段，是玉米生长发育最旺盛的时期，外界环境温度应控制在25～28 ℃，日平均气温不得低于24 ℃。花粒期，玉米开花、受精、结实，籽粒在此期间迅速发育，开花的适宜温度为25～27 ℃，其他时间日均温应为20～24 ℃，以保证籽粒的养分积聚、充足灌浆。

洮南市为北温带大陆性季风气候，具有温差大、季节性强、雨热同季等特征，年均有效积温3 000.5 ℃，全年平均气温为4.8 ℃，最高气温为40.2 ℃，最低气温为-33.3 ℃，≥10.0 ℃活动积温2 910.0 ℃。玉米一般在5 月播种，10 月收获，洮南市5 月平均气温为9.6～22.9 ℃，6 月平均气温为16.0～27.7 ℃，7 月平均气温为19.2～28.9 ℃，8 月平均气温为17.5～27.9 ℃，9月平均气温为10.1～22.5 ℃，10月平均气温为1.5～13.7 ℃，且近些年来洮南市的环境气温总体呈上升趋势，气候倾向率为0.04 ℃/10 年。总的来看，洮南市的环境温度与玉米生长所需的温度条件相契合，能够满足玉米的生长需求，保证玉米的质量和品质[2]。

1.2 水分条件

玉米是一种相对耐旱，但耐涝能力较弱的高秆作物，生长期间环境温度较高、水分蒸发量大。一般玉米种植区域全年降水量应保持在410～640 mm。在播种至拔节期，玉米对水分的需求量较少，春玉米每667 m2需水量为135 mm，夏玉米每667 m2需水量为72 mm，耕层土壤湿度应为70%～80%[3]。拔节至抽雄期，玉米需水量逐渐增大，春玉米每667 m2需水量约为170 mm，日平均需水强度为50 mm，夏玉米每667 m2需水量为140 mm，日平均需水强度为33 mm，土壤相对湿度为70%～80%。抽雄至成熟期间为玉米需水量最大的阶段，春玉米每667 m2需水量为253 mm，日平均需水强度为87 mm，夏玉米每667 m2需水量为280 mm，日平均需水强度为74 mm，土壤相对湿度不得低于50%，否则会直接影响玉米的产量和品质。

洮南市年均降水量约为377.9 mm，年蒸发量为2 083.3 mm，降水集中在6—8 月，其中7 月降水量最大，夏季降水约占总降水的85%。根据历年调查报告可知，洮南市5月平均降水量为25 mm，6月平均降水量为75 mm，7 月平均降水量为131 mm，8 月平均降水量为85 mm，9 月平均降水量为37 mm，10 月平均降水量为15 mm。综合对比上述信息，可以发现玉米在生长各阶段的需水量与洮南市降水时间分布具有一定的重合性，而且需水关键期与当地降水集中期恰好吻合，洮南市水分条件能够满足玉米的生长需求。

1.3 光照条件

玉米是短日照喜光性农作物，属于C4植物，光饱和点较高，全生育期所需日照时间为600～800 h。玉米在出苗阶段对光照的需求量最大，要求日照时间保持在8～12 h。玉米乳熟至成熟阶段，要求日照时间不得低于8 h。合理的光照有利于促进玉米积累更多的干物质，提高籽粒饱满度。

洮南市光照资源充足，全年无霜期136 d，年平均日照时间为2 917.20 h，其中夏季平均日照时间为811.77 h，秋季平均日照时间为672.96 h，5 月平均日照时间最长，且洮南市光照资源呈逐年增加趋势，气候倾向率为67.519 h/10 年，综合来看，洮南市光照资源比较充足，而且较为稳定，能够为玉米的正常生长提供基本保障。

2 气象灾害对洮南市玉米种植的影响

2.1 温度条件对应的气象灾害

2.1.1 霜冻灾害

霜冻是指空气温度突然下降，地表温度骤降到0 ℃以下，农作物受害的一种农业灾害。洮南市地处北纬45°17'45″～45°23'25″，冬季漫长且寒冷，通常每年4 月上旬出现霜冻灾害。在地理位置和西部冷空气的双重作用下，春季洮南市的气温一般为-2～5 ℃，土壤温度低至-4～-1 ℃，难以满足玉米正常的生长发育需求，甚至可能会造成玉米轻霜冻（环境温度低于0 ℃）或严重霜冻（环境温度低于-3 ℃）。受冻后，玉米发芽率至少降低12%，已经长出叶片的玉米受冻后期叶片变得枯黄，无法正常进行光合作用，吸收的营养物质大幅减少，而且其穗颈会受冻死亡，对玉米的品质和产量均造成不利影响。

2.1.2 冰雹灾害

洮南市几乎每年都有冰雹灾害发生，集中在5—9 月，降雹时常会伴有大风，对玉米种植的不利影响主要体现在以下4 个方面。1）对玉米植株造成物理损伤，如果在灌浆期砸伤植株，玉米籽粒会因破损发生霉变。如果在抽穗后期砸伤植株，会阻碍其正常生长，严重时减产80%以上，甚至导致绝收。2）降低玉米根系的环境温度，冻伤植株，抑制其生理活动，直接影响玉米的正常授粉、结实及籽粒发育。3）破坏植株的叶片和茎秆，削弱其光合作用的能力，且破损部分会成为病害入侵通道，导致玉米的空秆率大幅上升。4）玉米周边的土壤会被冰雹砸实，致使土壤板结，阻碍玉米根系的呼吸作用，造成根系腐烂。

2.2 水分条件对应的气象灾害

2.2.1 干旱灾害

干旱是水分条件不足造成的一种灾害，也是洮南市主要的农业气象灾害之一。洮南市素有“十年九旱”之称，其干旱发生率达57%，主要集中在春末阶段，具有成灾面积大、持续时间长等特征。玉米需水量较大，对水分条件极为敏感，遭遇一般干旱时会减产20%～30%。洮南市干旱期与玉米播种育苗期重合，不利于玉米的生长发育，难以实现保全苗[4]。

2.2.2 暴雨洪涝灾害

洮南市的汛期为每年的6 月1 日至9 月30 日，主汛期为7 月15 日至8 月15 日，雨量较大，且持续时间较长。这期间降水过多超出了玉米的承受范围，而且伴随着的阴霾天气会导致玉米光照不足。连续3 天暴雨，玉米三叶期表现为红、细、瘦弱、停止生长；连续5 天暴雨，玉米苗弱黄或死亡；在玉米生长的中后期，其抗涝性有所增强，受灾时会出现空秆、减产等问题；大喇叭口期之后遇暴雨，玉米的开花授粉会受到影响，出现大量秃尖和空粒，严重受灾时会出现涝根等问题。玉米根系长期浸泡在水中难以正常呼吸，可能绝收。

2.3 光照条件对应的气象灾害

洮南市受冬季燃煤供暖的影响经常出现雾霾灾害，尤其是每年的1 月、2 月、12 月，环境中的PM2.5浓度普遍在120 mg·m-3以上，对玉米的生长造成严重影响。雾霾灾害可阻碍玉米的光合作用，使玉米出现发育不良的问题。雾霾的影响主要体现光强、光质、光照时间3 个方面：空气中聚集的大量污染物小颗粒覆盖在玉米叶面上，导致光强度被大幅削弱；雾霾增加了光照中绿光与蓝光等低效光的比例，不利于玉米的光合作用；悬浮小颗粒的增多使光照时间大幅减少，降低了玉米的产量和品质。

3 气象服务措施

3.1 加强温度控制

为了减小极端温度条件对玉米生长的不利影响，需要加强温度控制，树立防灾减灾意识，提高旱情预报或寒潮预报的准确性。气象部门应与农业农村部门通力合作，在洮南市进行全面调研，组织农业服务人员深入田间地头实地勘查玉米的生长情况，动态掌握土壤墒情，为农户提供科学的技术指导和生产建议，如调整灌溉方案、做好覆盖遮阳工作等，帮助农户及时采取有效的应对措施，减少温度过低或过高带来的不利影响。此外，根据霜冻、冰雹灾害的特点建立健全气象风险预报预警体系，筑牢气象防灾减灾的首道防线，保证在灾害性天气发生时可以迅速实现信息的多部门预警和共享。

3.2 加强水分控制

一般来说，500 kg 玉米获得400 m3的水分供给才能正常生长，转换成降水条件时则约为600 mm 的降水量。然而，每年洮南市的降水都具有一定差异性，并非一直保持在稳定状态。为了不影响玉米的种植，农业气象工作人员应重点做好降水预报工作，以加强对环境水分的控制，帮助农户根据降水量的变化趋势调整并优化灌溉方案，或是及时采取排水措施，保证玉米在发育过程中不会出现缺水或积水的情况，以增加农户的种植收入。

3.3 加强光照控制

提高光照预报准确度，有利于农户及时采取应对措施，优化玉米种植方案，实现玉米丰产增质。光照预报主要是对雾霾天气、连阴天做出预警，指导农户及时采取补光、加温等措施，减少寡日照造成的实际减产损失。光照属于气象预报中的新型指标，气象部门应强化相应气象服务的基础建设，通过对人工智能、大数据分析的有效融合实现气象科研，提升智能网格预报空间分辨率。此外，定期检查光照预警系统，并进行优化和升级，在保证系统稳定运行的基础上提高其预警的精确度和时效性，依托信息平台实现智慧气象服务，保证农户能够及时掌握光照的变化情况[5]。

3.4 提高观测水平

为了保证玉米的产量与品质，减小气象条件带来的不利影响，气象部门应提高其气象观测水平，为农户提供更好的气象服务。洮南市气象部门应根据当地对观测业务的需求建立健全气象观测体系，在地面、探空、雷达、空基观测等方面引入新技术、新装备和新方法，完善标定方法，提高观测精度。气象部门应对受灾频繁的区域实行重点监控，并加强对观测数据的核查，防止出现气象观测盲区。针对已经发生的气象灾害，工作人员应深入比对、分析观测数据和预期数据的差异，若存在较大差别，需及时采取改进措施，不断提升观测数据的准确性和可靠性。气象观测不仅能够在短期内紧急预报气象灾害，还能预测区域内长期的气象条件，推动洮南市玉米产业的可持续健康发展。

4 结语

洮南市的气候条件适宜种植玉米，但是气象灾害会对玉米产量和品质造成不利影响。因此，气象部门应加强气象服务，提升预报准确度、时效性，确保农户可以根据雨水、温度、光照等环境指标选择合适的种植方式、采取相应的预防措施，降低玉米的受害程度。此外，农户应全面掌握玉米在生长发育期间对气象条件的需要，着重关注气象预警信息。