引言

2006年5月底(冬小麦成熟前)亳州市农科所在涡阳县冬小麦高产攻关实验田中发现，一部分田块的麦穗的上半部瘦小，麦粒瘪，品种展示田内有一品种瘪穗率达50%，其它品种田块瘦瘪穗率较少，一般为2%~3%，据专家分析是灌浆期低温冷害所致。而低温致使灌浆停止，这在历史上非常少见。低温一般分为低温冻害和低温冷害，近年对低温冻害研究较多^[1-3]，而对冷害研究较少^[4]。低温冷害是指在农作物生长季节，最低气温在0 ℃以上的低温过程使农作物生理活动受到延迟或障碍，严重时某些组织遭到破坏的现象。由于冷害的气温在0 ℃以上，作物受害后，外观无明显变化，俗称"哑巴灾"，容易被忽视，疏于补救，如本次低温冷害实验田以外的农田中有没有受灾，没有相关记录。事后据调查农户的田块里也有瘦穗现象，不太严重。由于外观不明显，没有意识到受灾了，所以均未采取补救措施。因此开展对冷害的研究很有必要。本文基于前人研究成果^[5-10]，通过对2006年亳州市影响小麦灌浆的气象因子普查统计及亳州市农科所测定小麦灌浆速度资料分析，指出造成小麦灌浆受阻的主要成因是5月中旬前期的一次较明显低温天气过程，并结合平均气候条件分析本次低温冷害。作者着重分析本次低温冷害过程高、低空天气图，力求找出低温过程影响系统，为以后冷害天气预报积累经验，并给出一些低温冷害的补救措施。

1 亳州市小麦常年灌浆分析

亳州市地处皖西北地区，在常年生态条件下，小麦于4月下旬抽穗开花，5月初开始灌浆，6月初灌浆结束，历时30~35天。灌浆速度是一般是:慢—快—慢，直至停止，其曲线呈单峰值曲线，其千粒重增长曲线也体现这种单峰变化的统计规律性。具体为：开花后12~15天开始灌浆，速度较慢，16~26天灌浆速度加快，干物质积累达最快，千粒每4天增重6克以上，最多可达11克左右。此间是灌浆的高峰期，小麦干物质的70%~75%是在这段时间积累的，之后灌浆速度开始减慢。

1.1 2005/2006年小麦前期生长总述

亳州市2005/2006冬小麦播种多集中在2005年10月中旬后期，较常年略偏晚，但墒情较好，冬、春季气温较常年偏高，2005年10月17日至2006年3月31日≥0 ℃的累计积温1153.0 ℃，比常年偏高239.4 ℃，4月份积温仍较常年偏高。积温偏高不但弥补了播种推迟造成的影响，还使小麦生育期提前。据农气大田观测，2006年小麦开花期为4月14日(如偃展4110)，较常年偏早10天左右，4月下旬中期开始灌浆，较常年提前7天左右。

1.2 2006年小麦灌浆分析

根据亳州市农科所2006年所测的小麦灌浆速度和千粒重数据资料，并参照多年平均的灌浆数据，重点分析灌浆受阻较严重的皖麦38的灌浆速度及千粒重数据，2006年皖麦38灌浆在5月1日前后，其千粒增重(如表 1)呈现：小—大—小—大—小直至停止，与常态下小—大—小干物质累积规律不同。由图 1小麦灌浆速度图上也体现出慢—快—慢—快—慢直到停止的类M状双峰变化趋势，低谷出现在5月中旬前期，正好与我市低温过程时间相吻合。

2 2006年亳州市小麦灌浆期气候影响因子筛选

亳州市农科所抽样田所在地为亳州市涡阳县，因此普查涡阳县气象局观测资料，通过对小麦灌浆有影响的气象因子如水分、风向和风速、日照及温度普查，与适宜气象条件相比较，找出主要影响因子。

2.1 水分

水分影响主要以干旱的形式(如干热风)对小麦灌浆的作用。2006年5月5日涡阳县出现20~ 60 mm降水(涡阳县乡镇自动雨量站所测)，5月8日各层(0~50cm)土壤相对湿度均在70%~90%，基本正常，5月13日土壤相对湿度有所下降，但仍在70%以上，没有旱情，水分能满足小麦灌浆需求。水分对小麦灌浆的不利影响可以排除。

2.2 风

对小麦灌浆有不利影响的风主要是大风和干热风。涡阳境内从5月上旬后期到中旬前期以东到东北风为主，除9日风力达3~4级，稍大外，其它时段均以2~3级风为主，无大风，且湿度适宜，也无干热风，所以风对小麦灌浆不利影响也可排除。

2.3 光照

光合作用是小麦灌浆和干物质积累的重要条件，日照又是光合作用的必要条件之一。经统计，涡阳5月8—13日以阴雨相间天气为主，日照时数10.9小时，较多年平均值41.3小时偏少7成左右，日照对小麦灌浆有影响。由于日照对小麦灌浆只起到弱的正效应^[6]，短期的日照不足对小麦灌浆影响不大。

2.4 温度

亳州市农委统计资料表明，亳州市小麦适宜灌浆温度为16~23 ℃，当日平均气温在16~23 ℃之间，随着气温升高，小麦灌浆速度加快，高于23 ℃小麦灌浆速度减慢，高于28 ℃或低于1 6 ℃小麦灌浆停止，甚至会出现负值。涡阳县5月上、中旬逐日平均气温图(如图 2)上可看出，12、13日平均气温低于16℃，不利小麦灌浆，其它时段均介于适宜温度之间，有利于小麦灌浆，其中15—19日平均气温均在19~23℃之间且较高，极有利小麦灌浆，图 1显示该时段小麦灌浆速度达到最大就是个证明。而5月11—13日低温与灌浆速度低值区相对应，表明气温是影响小麦灌浆的主要的气象因子。

3 小麦灌浆期低温冷害过程的天气条件分析

由于5月11—13日气温对小麦灌浆的影响非常重要，所以绘出涡阳县5月11—13日连续低于16 ℃的逐时气温变化曲线图(如图 3)，从5月11日22时到13日08时气温一直持续低于16 ℃，其中12日2—6时气温均不足10 ℃。普查涡阳站1956年建站以来历年5月份平均气温资料，5月中旬日平均气温低于16 ℃的有9年，平均5年一遇，而最低气温低于10 ℃的只有1998年和2006年。对比分析1998年和2006年小麦前期生长气候条件，1997/1998年小麦播种到次年2月份累积积温为825. 4 ℃，比2005/2006年同期积温偏高4.8 ℃，1998年3月份积温248.6 ℃，比2006年同期332. 4 ℃，偏低83.8 ℃。结合大田调查数据，1998年2月19—21日和3月19—26日分别发生冻害和冷害，使小麦生育期推迟，1998年小麦开花和灌浆期较2006年晚8天左右，而1998年5月上旬后期到中旬前期出现低温阶段正处于小麦灌浆初期，据农气大田调查结果，对小麦灌浆影响不大，而2006年低温阶段正处于小麦灌浆前中期，根据亳州市小麦灌浆期间适宜气温统计规律，这种低温对小麦灌浆极为不利，造成灌浆减慢甚至为负值，形成受阻型低温冷害。

3.1 高空图分析

2006年5月10日20时500 hPa高空图上(如图 4)，东北北部有一冷涡，不断有冷空气沿其后部西北气流南下，影响华北东部及黄淮大部；同时在新疆北部有一冷槽，不断有冷空气扩散东移南下影响中纬度地区。随着东北冷涡的收缩东移，新疆北部的冷槽东移，在中纬度地区形成一个宽广的U型槽区，西风气流不断把新疆北部的冷空气东输扩散到黄淮地区。11日20时500 hPa高空图上(图略)东北冷涡收缩东移入海，其对黄淮地区影响基本结束，而新疆北部低压槽与温度槽基本一致，其北段东移南压转横，引导冷空气下泄到黄淮地区，并开始影响亳州地区，伴有弱降水。12日20时500 hPa高空图上(如图 5，气压槽超前温度槽东移到乌兰浩特、朝阳、太原到榆中一线，温度槽位于捌子湖、敦煌到若羌一线，仍有冷空气并入低槽内向南扩散影响黄淮地区。13日20时500 hPa高空图上(图略)亳州地区转受槽后西北气流控制，天气转晴，气温明显回升，低温天气过程结束。

3.2 地面图分析

地面图上冷空气主体位于新疆北部到贝加尔湖一带，不断有冷空气分股南下沿西北偏北路径影响黄淮地区。10日20时地面图上，内蒙古的化德附近有中心为1026 hPa的冷高压(如图 6)，与高空东北冷涡相对应，向东南偏南伸展到黄淮地区，造成黄淮地区降温，而新疆北部到贝加尔湖一带为1027 hPa高压带，中心强度达1030 hPa，之后高压中心增强，不断有冷空气东移从贝加尔湖南部向东南伸到黄淮地区(如图 7)，形成黄淮地区持续降温。11日20时新疆北部冷空气南压到青海境内(图略)，沿中纬度地区东移，到12日05时(图略)补充到黄淮地区，使黄淮地区气温持续偏低。本次冷空气活动到13日02时基本结束。地面冷高压移动路径与高空冷空气活动路径基本一致，位置略偏北。

4 小结

(1) 通过分析可以得出小麦灌浆受阻的主要影响因子是5月11—13日低温冷害过程，而本次低温冷害过程是由3次冷空气过程交替影响造成的，这3次冷空气分别是东北冷涡下甩冷空气，贝加尔湖南下的冷空气和中纬度地区东移冷空气，而冷空气主要源地位于新疆北部。

(2) 综合分析本次低温过程的高低空影响系统，总结出低温冷害预报着眼点：冷空气源地有强的冷高压存在，爆发性南下的高压强度在1027 hPa以上，冷空气输送到黄淮地区的通道建立，一般有两条路径，一条由贝加尔湖向东南伸向黄淮地区，另一条新疆南侧沿中纬度西风气流向东输送到黄淮地区，这样有冷空气补充易形成持续低温。预报指标为500 hPa高空图冷空气源地上空有高空冷槽存在，中高纬度地区形成一个宽广的U型槽区，冷空气沿槽底的西风气流向黄淮地区输送，一旦具备这两条可起报低温冷害天气；一旦气压槽与气温槽分离后24小时内可报低温冷害天气过程结束。

(3) 小麦灌浆期低温冷害相对于冻害气温较高，外观无明显变化，不易察觉，容易忽视。一旦出现，不易察觉，疏于补救；冷害受灾范围大，使用灌溉增湿或熏烟的方法预防效果不佳，预防难度大。因此，小麦灌浆期低温冷害的研究可为冷害预报提供参考和积累经验，及时服务当地农业生产建议采取应急措施如灌溉增湿法、熏烟法等。一旦实况出现低温冷害，可建议农户采取喷撒叶面肥进行灾后补救，既可减轻冷害，又能够延长叶片功能期，提高光合效率，促进籽粒灌浆，提高粒重，弥补前期的损失。据试验，喷撒叶面肥措施可使小麦千粒重提高1~3克，增产5%~15%。

致谢：作者感谢安徽省气象科学研究所的周后福老师的指导!