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摘 要：该文探讨了驻马店市小麦生长季干旱特点，降雨量和土壤渗透深度的关系，小麦各生育阶段对人工增雨的精细化需求指标。结果表明：驻西部、西北部干旱较重，东部、东南部干旱较轻。以春季干旱最重，秋季次之，冬季最轻。1mm的降水量平均土壤渗透深透对应为0.76cm。沙土的透水性最强，壤土次之，粘土最差。一次积雪过程，待积雪完全融化后，1mm的降雪对应的土壤渗透深度为1cm。播种期：9月10日至10月10日期间，适宜人工增雨量不少于60mm或10月1—10日增雨量不少于30mm，累计适宜增雨量为60～80mm；越冬至返青期：单次人工增雨量为30 mm或累计增雨量不超过80mm，增雪过程，在当前的气候条件下，不设上限；拔节至抽穗期：单次降水量不能大于50mm或累计降水量在80～100mm；灌浆期：5月5日前或5月5日后只要出现过30mm的降水过程，则不建议人工增雨。累计降水量少于30mm，则就需要人工增雨，适宜增雨量30～50mm。
关键词：小麦；人工增雨；精细化；指标
中图分类号 S512.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）21-0042-03
Disscusion on the Elaboration Demand Index of Artificial Precipitation in Different Stages of Winter Wheat
Guo Beining
（Henan Zhumadian High School，Zhumadian 463000 ，China）
Abstract：In this paper，the relationship between the drought characteristics of wheat growth season and the depth of soil infiltration in the wheat growing season in the city of zhumadian was discussed. The results show that the drought in the western and northwestern areas is heavier，and the eastern and southeastern parts are less arid. The spring drought is the heaviest，the fall is the second and the winter is the lightest. The average soil penetration of 1mm was 0.76cm. Sandy soil is the most permeable，the loam of loam，the worst clay. Once the snow is completely melted，the soil penetration depth of 1mm is 1cm. Planting period：during the period from September 10th to October 10th，it is suitable for artificially increasing rainfall not less than 60mm or October 1—10. The rainfall is not less than 30mm，and the accumulated rainfall is 60～80mm. During the winter and Qing period：single artificial rainfall increase of 30 mm or cumulative rainfall not exceeding 80mm，increasing snow process，under current climate conditions，no upper limit；The single precipitation cannot be greater than 50mm or accumulative precipitation of 80～100mm. Grouting period：after May 5 or May 5，the precipitation process of 30mm is not recommended. The accumulated precipitation is less than 30mm，then it needs artificial precipitation，suitable for increasing rainfall 30～50mm.
Key words：Wheat；Artificial precipitation；Refinement；Indicators
1 引言
近年来，随着全球气候的变化，作物生长季干旱频发，人工增雨显得十分迫切和必要[1-5]。它相对于灌溉来说有很多优势：其一，水源来自大气，不受各地不同水源条件、设施和劳动力的影响；其二，降水面积大，雨水相对均匀，雨后田间不易板结，农田小气候较灌溉好；其三，人工增雨是开发潜在的云水资源，不破坏地下水资源，有利于保护生态平衡[2]。因此，在降水条件成熟时，采用人工增雨来补充土壤水分的方法是首选。但目前条件下，我们的人工增雨工作还存在着作业过程的盲目性[3]，即不仅只考虑土壤的干旱状态，还要考虑作物處在什么样的发育期条件下有必要进行人工增雨[4]？增多大的雨量就能够满足作物生长发育的需要？怎样避免增雨过量，过度的消耗人力和财力？本文针对这些问题，以驻马店市小麦生长季为例，初步探讨了人工增雨在小麦各生育阶段的精细化需求指标。 2 驻马店市小麦生长季干旱特点
把小麦的干旱程度按不同的生长季在空间分布图（图1）上表示，可以发现：从秋、冬、春三季来看，干旱在其分布上基本具有一致性。驻西部、西北部干旱较重，东部、东南部干旱较轻。这说明，驻东部、东南部的气候条件较好，抗旱灾能力较强，干旱发生的几率较小，干旱程度较轻，而其他地区则相反。
3 降水与土壤渗透深度的关系
3.1 降雨与土壤渗透深度的关系 统计1995—2016年间小麦生育期间干旱灾害，发现2008—2009及2010—2011年的干旱最具有代表性，因此以这两年干旱期间的人工增雨实况为例，研究人工增雨量和土壤渗透深度的关系。2009年2月8日人工增雨前，全市各县区0～10cm土壤重量含水率只有10%～13%，绝大部分地区干土层4～6cm，并且旱情由原来的口墒逐渐向深层次发展，尤其是遂平、确山、新蔡、泌阳的发展趋势最为明显。
2月8日人工增雨后，我市普降小到中雨，渗透深度达5～14cm，0～10cm土壤重量含水率由5日的10%～13%增大到13%～20%，东部、南部旱情基本解除，其他地区旱情得到有效缓解。
结合图2、图3，对照各地的土壤类型，可以得出，1mm的降水量平均土壤渗透深透对应为0.76cm。沙土的透水性最强，壤土次之，粘土最差。
3.2 降雪与土壤渗透深度的关系 2011年2月8日人工增雪前，我市各县区田间均已出现干土层。增雪后，0～10cm深土壤相对湿度增幅正阳为52%，其他各县区在6%～31%，10cm以下土层相对湿度也均有所增加。各地干土层基本消失（图4）。从表1中数据可以得出：一次积雪过程，待积雪完全融化后，1mm的降雪对应的土壤渗透深度为1cm。所以，相比降雨来说，降雪的降水过程是最有效的。
4 小麦各生育阶段增雨指标
4.1 小麦播种期增雨指标 土壤相对湿度在70%左右时，最适宜小麦播种。统计本站有气象资料以来54年的小麦播种期间的降水资料，发现54年中，有15年小麦播种期土壤缺墒，有不同程度的干旱出现，造成小麦播种和出苗困难，影响正常的农业生产活动[6]，需要人工增雨或灌溉才能保证小麦正常播种和顺利出苗。考虑到土壤蒸发和植物蒸腾（前茬夏玉米），小麦播种期的降水补充只需考虑9月10日至10月10日期间一个月的降水量。期间的降水总量若小于60mm，或10月1日至10日期间的降水量小于30mm，则就需要人工增雨小麦才能播种。累计适宜降水量为60～80mm。
4.2 小麦冬前-越冬期间增雨指标 小麦越冬至返青期间，植株较小，耗水量也少，发育期正值冬季分蘖，土壤水分在70%～80%为最好[8]。若秋季降水偏少，温高光足，土壤水分蒸发量较大，冬季易出现干旱。干旱出现后，若遇强降温或长期温度偏低，会加重小麦冻害，对小麦越冬不利。若10月中旬至11月份降水量少于30mm，则进入12月份后会出现旱象，不利于小麦分蘖和越冬。因此期小麦还处于苗期，耗水量较少，土壤蒸发量也不大，根系较浅，故此期间一次降水量在30mm即可。累计降水量不能超过80mm。若降雨量过多，遇强降温土壤结冰，造成小麦根系凌抬，对安全越冬不利。若是人工增雪，在当前气候条件下，不设上限。
4.3 小麦拔节-抽穗期间增雨指标 小麦拔节至抽穗期间，由营养生长进入生殖生长阶段，正值需水临界期，需水量较大，此期需水量占全生育期的1/3左右，因此土壤相对湿度保持在75%～85%为宜[9]。2月中旬至3月上旬期间降水量少于50mm，就要进行人工增雨补充土壤水分。至抽穗时单次增雨量不能大于50mm，累计降水量应在80～100mm。过多，因此期田间比较郁蔽，会造成田间小气候变差，形成湿害，病虫害加重。
4.4 小麦灌浆期间增雨指标 前面说过，小麦灌浆期对土壤水分的变化非常敏感。轻旱状态下小麦能正常灌浆且灌浆速率较快，达到灌浆高峰的时间较早[7]。此期由于小麦根系较深，根系在各个层次的分布不一样，上干下湿的墒情条件更有利于小麦灌浆。我市小麦灌浆时段在4月下旬至5月下旬，考虑到这一点，以5月5日为分界线，把小麦灌浆期分为灌浆前期和灌浆后期，在这两个时段内，任一时间内出现干旱（轻旱）都有利于小麦千粒重提高[7]。因此在这两个时段内，任一个时段内如果有30mm的降水补充，则另一个时段内即使土壤墒情稍差，无降水，出现轻旱，可以不进行人工增雨。在灌浆全程的一个月内，累计降水量少于35mm，就会出现重旱，造成植株早衰，灌浆提前终止，千粒重下降。适宜增雨量35～50mm。
5 结论
（1）人工增雨（雪）过程，1mm的降水，土壤平均渗透深度为0.76cm；1mm的降雪，渗透深度可达1cm。
（2）小麦各生育阶段对人工增雨的精细化需求指标：播种期：9月10日—10月10日期间，适宜人工增雨量不少于60mm或10月1日至10日增雨量不少于30mm，累计适宜增雨量为60～80mm；越冬至返青期：单次人工增雨量为30mm或累计增雨量不超过80mm，增雪过程，在当前的气候条件下，不设上限；拔节至抽穗期：单次降水量不能大于50mm或累计降水量在80～100mm；灌浆期：5月5日前或5月5日后只要出现过30mm的降水过程，则不建议人工增雨。累计降水量少于30mm，则就需要人工增雨，适宜增雨量30～50mm。
研究得出的上述结论，可以在小麦人工增雨（雪）过程中提供参考，以避免人工增雨的盲目性。
参考文献
[1]郑国光，郭学良.人工影响天气科学技术现状及发展趋势[J].中国工程科学，2012，9：20-27.
[2]召洋，刘伟，孟旭，等.人工影响天气作业装备研发和应用进展[J].干旱气象，2014，4：649-658.
[3]郭学良，付丹红，胡朝霞.云降水物理与人工影响天气研究进展（2008—2012年）[J].大气科学，2013，37（2）：351-363.
[4]李东.人工影响天气在农业防灾减灾中的作用探讨[J].南方农业，2016，32：84-85.
[5]周红彬，陈莹.创新农业气象服务推动特色农业发展[J].安徽农学通报，2017，23（16）：144-145.
[6]祁红彦，申辉，韦巍，等.西岭雪山地形云人工增雪试验研究[J].气象与环境学报，2017，33（4）：93-101.
[7]房稳静，张雪芬，郑有飞.冬小麦灌浆期干旱对灌浆速率的影响[J].中国农业气象，2006，27（2）：98-101.
[8]方文松，劉荣花，邓天宏.冬小麦生长发育的适宜含水量[J].中国农业气象.2010，31（增1）：73-76.
[9]刘培.土壤水分胁迫对作物的生长发育、生理特征及其产量影响的研究[D].杨凌：西北农林科技大学，2010.
（责编：张宏民）
关键词：小麦；人工增雨；精细化；指标
中图分类号 S512.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）21-0042-03
Disscusion on the Elaboration Demand Index of Artificial Precipitation in Different Stages of Winter Wheat
Guo Beining
（Henan Zhumadian High School，Zhumadian 463000 ，China）
Abstract：In this paper，the relationship between the drought characteristics of wheat growth season and the depth of soil infiltration in the wheat growing season in the city of zhumadian was discussed. The results show that the drought in the western and northwestern areas is heavier，and the eastern and southeastern parts are less arid. The spring drought is the heaviest，the fall is the second and the winter is the lightest. The average soil penetration of 1mm was 0.76cm. Sandy soil is the most permeable，the loam of loam，the worst clay. Once the snow is completely melted，the soil penetration depth of 1mm is 1cm. Planting period：during the period from September 10th to October 10th，it is suitable for artificially increasing rainfall not less than 60mm or October 1—10. The rainfall is not less than 30mm，and the accumulated rainfall is 60～80mm. During the winter and Qing period：single artificial rainfall increase of 30 mm or cumulative rainfall not exceeding 80mm，increasing snow process，under current climate conditions，no upper limit；The single precipitation cannot be greater than 50mm or accumulative precipitation of 80～100mm. Grouting period：after May 5 or May 5，the precipitation process of 30mm is not recommended. The accumulated precipitation is less than 30mm，then it needs artificial precipitation，suitable for increasing rainfall 30～50mm.
Key words：Wheat；Artificial precipitation；Refinement；Indicators
1 引言
近年来，随着全球气候的变化，作物生长季干旱频发，人工增雨显得十分迫切和必要[1-5]。它相对于灌溉来说有很多优势：其一，水源来自大气，不受各地不同水源条件、设施和劳动力的影响；其二，降水面积大，雨水相对均匀，雨后田间不易板结，农田小气候较灌溉好；其三，人工增雨是开发潜在的云水资源，不破坏地下水资源，有利于保护生态平衡[2]。因此，在降水条件成熟时，采用人工增雨来补充土壤水分的方法是首选。但目前条件下，我们的人工增雨工作还存在着作业过程的盲目性[3]，即不仅只考虑土壤的干旱状态，还要考虑作物處在什么样的发育期条件下有必要进行人工增雨[4]？增多大的雨量就能够满足作物生长发育的需要？怎样避免增雨过量，过度的消耗人力和财力？本文针对这些问题，以驻马店市小麦生长季为例，初步探讨了人工增雨在小麦各生育阶段的精细化需求指标。 2 驻马店市小麦生长季干旱特点
把小麦的干旱程度按不同的生长季在空间分布图（图1）上表示，可以发现：从秋、冬、春三季来看，干旱在其分布上基本具有一致性。驻西部、西北部干旱较重，东部、东南部干旱较轻。这说明，驻东部、东南部的气候条件较好，抗旱灾能力较强，干旱发生的几率较小，干旱程度较轻，而其他地区则相反。
3 降水与土壤渗透深度的关系
3.1 降雨与土壤渗透深度的关系 统计1995—2016年间小麦生育期间干旱灾害，发现2008—2009及2010—2011年的干旱最具有代表性，因此以这两年干旱期间的人工增雨实况为例，研究人工增雨量和土壤渗透深度的关系。2009年2月8日人工增雨前，全市各县区0～10cm土壤重量含水率只有10%～13%，绝大部分地区干土层4～6cm，并且旱情由原来的口墒逐渐向深层次发展，尤其是遂平、确山、新蔡、泌阳的发展趋势最为明显。
2月8日人工增雨后，我市普降小到中雨，渗透深度达5～14cm，0～10cm土壤重量含水率由5日的10%～13%增大到13%～20%，东部、南部旱情基本解除，其他地区旱情得到有效缓解。
结合图2、图3，对照各地的土壤类型，可以得出，1mm的降水量平均土壤渗透深透对应为0.76cm。沙土的透水性最强，壤土次之，粘土最差。
3.2 降雪与土壤渗透深度的关系 2011年2月8日人工增雪前，我市各县区田间均已出现干土层。增雪后，0～10cm深土壤相对湿度增幅正阳为52%，其他各县区在6%～31%，10cm以下土层相对湿度也均有所增加。各地干土层基本消失（图4）。从表1中数据可以得出：一次积雪过程，待积雪完全融化后，1mm的降雪对应的土壤渗透深度为1cm。所以，相比降雨来说，降雪的降水过程是最有效的。
4 小麦各生育阶段增雨指标
4.1 小麦播种期增雨指标 土壤相对湿度在70%左右时，最适宜小麦播种。统计本站有气象资料以来54年的小麦播种期间的降水资料，发现54年中，有15年小麦播种期土壤缺墒，有不同程度的干旱出现，造成小麦播种和出苗困难，影响正常的农业生产活动[6]，需要人工增雨或灌溉才能保证小麦正常播种和顺利出苗。考虑到土壤蒸发和植物蒸腾（前茬夏玉米），小麦播种期的降水补充只需考虑9月10日至10月10日期间一个月的降水量。期间的降水总量若小于60mm，或10月1日至10日期间的降水量小于30mm，则就需要人工增雨小麦才能播种。累计适宜降水量为60～80mm。
4.2 小麦冬前-越冬期间增雨指标 小麦越冬至返青期间，植株较小，耗水量也少，发育期正值冬季分蘖，土壤水分在70%～80%为最好[8]。若秋季降水偏少，温高光足，土壤水分蒸发量较大，冬季易出现干旱。干旱出现后，若遇强降温或长期温度偏低，会加重小麦冻害，对小麦越冬不利。若10月中旬至11月份降水量少于30mm，则进入12月份后会出现旱象，不利于小麦分蘖和越冬。因此期小麦还处于苗期，耗水量较少，土壤蒸发量也不大，根系较浅，故此期间一次降水量在30mm即可。累计降水量不能超过80mm。若降雨量过多，遇强降温土壤结冰，造成小麦根系凌抬，对安全越冬不利。若是人工增雪，在当前气候条件下，不设上限。
4.3 小麦拔节-抽穗期间增雨指标 小麦拔节至抽穗期间，由营养生长进入生殖生长阶段，正值需水临界期，需水量较大，此期需水量占全生育期的1/3左右，因此土壤相对湿度保持在75%～85%为宜[9]。2月中旬至3月上旬期间降水量少于50mm，就要进行人工增雨补充土壤水分。至抽穗时单次增雨量不能大于50mm，累计降水量应在80～100mm。过多，因此期田间比较郁蔽，会造成田间小气候变差，形成湿害，病虫害加重。
4.4 小麦灌浆期间增雨指标 前面说过，小麦灌浆期对土壤水分的变化非常敏感。轻旱状态下小麦能正常灌浆且灌浆速率较快，达到灌浆高峰的时间较早[7]。此期由于小麦根系较深，根系在各个层次的分布不一样，上干下湿的墒情条件更有利于小麦灌浆。我市小麦灌浆时段在4月下旬至5月下旬，考虑到这一点，以5月5日为分界线，把小麦灌浆期分为灌浆前期和灌浆后期，在这两个时段内，任一时间内出现干旱（轻旱）都有利于小麦千粒重提高[7]。因此在这两个时段内，任一个时段内如果有30mm的降水补充，则另一个时段内即使土壤墒情稍差，无降水，出现轻旱，可以不进行人工增雨。在灌浆全程的一个月内，累计降水量少于35mm，就会出现重旱，造成植株早衰，灌浆提前终止，千粒重下降。适宜增雨量35～50mm。
5 结论
（1）人工增雨（雪）过程，1mm的降水，土壤平均渗透深度为0.76cm；1mm的降雪，渗透深度可达1cm。
（2）小麦各生育阶段对人工增雨的精细化需求指标：播种期：9月10日—10月10日期间，适宜人工增雨量不少于60mm或10月1日至10日增雨量不少于30mm，累计适宜增雨量为60～80mm；越冬至返青期：单次人工增雨量为30mm或累计增雨量不超过80mm，增雪过程，在当前的气候条件下，不设上限；拔节至抽穗期：单次降水量不能大于50mm或累计降水量在80～100mm；灌浆期：5月5日前或5月5日后只要出现过30mm的降水过程，则不建议人工增雨。累计降水量少于30mm，则就需要人工增雨，适宜增雨量30～50mm。
研究得出的上述结论，可以在小麦人工增雨（雪）过程中提供参考，以避免人工增雨的盲目性。
参考文献
[1]郑国光，郭学良.人工影响天气科学技术现状及发展趋势[J].中国工程科学，2012，9：20-27.
[2]召洋，刘伟，孟旭，等.人工影响天气作业装备研发和应用进展[J].干旱气象，2014，4：649-658.
[3]郭学良，付丹红，胡朝霞.云降水物理与人工影响天气研究进展（2008—2012年）[J].大气科学，2013，37（2）：351-363.
[4]李东.人工影响天气在农业防灾减灾中的作用探讨[J].南方农业，2016，32：84-85.
[5]周红彬，陈莹.创新农业气象服务推动特色农业发展[J].安徽农学通报，2017，23（16）：144-145.
[6]祁红彦，申辉，韦巍，等.西岭雪山地形云人工增雪试验研究[J].气象与环境学报，2017，33（4）：93-101.
[7]房稳静，张雪芬，郑有飞.冬小麦灌浆期干旱对灌浆速率的影响[J].中国农业气象，2006，27（2）：98-101.
[8]方文松，劉荣花，邓天宏.冬小麦生长发育的适宜含水量[J].中国农业气象.2010，31（增1）：73-76.
[9]刘培.土壤水分胁迫对作物的生长发育、生理特征及其产量影响的研究[D].杨凌：西北农林科技大学，2010.
（责编：张宏民）