在农业生产中,温度是决定作物生长发育的核心气象因子之一,而积温则是衡量热量资源的关键指标,直接主导着作物的分布范围、生长周期与产量形成。了解积温的概念及作用,是实现科学种植、优化农业生产布局的重要基础。
一、什么是积温?
积温,通俗来讲,是指作物在生长发育过程中,某一时间段内逐日平均气温的累积总和,单位通常为℃·d(摄氏度·日)。它并非简单的温度叠加,而是基于作物生长对温度的“有效需求”计算得出,核心前提是:作物只有在达到一定温度阈值后,才能启动生理活动,低于该阈值的温度对生长无实质贡献。
1. 积温的核心分类
农业生产中最常用的积温主要分为两类,二者分工明确,共同为种植决策提供依据:
活动积温:指作物全生育期内,逐日平均气温高于其“生物学下限温度”(作物开始生长的最低温度,不同作物差异显著,如小麦、油菜为3-5℃,玉米为10℃)的温度累积值。其计算简单直观,是衡量区域热量资源的基础指标。
有效积温:指作物全生育期内,逐日平均气温减去生物学下限温度后的累积值。相比活动积温,有效积温更贴合作物实际生长需求,排除了低于生长阈值的无效温度干扰,能更精准反映作物生长发育的热量供给情况,是品种选择、生育期预测的核心依据。
2. 积温的计算逻辑
以玉米为例,其生物学下限温度为10℃,若某段时间内逐日平均气温分别为12℃、13℃、11℃,则当日有效温度分别为2℃、3℃、1℃,该时段有效积温即为6℃·d,活动积温则为36℃·d。多数作物的有效积温相对稳定,这也是积温应用于农业生产的核心前提。
二、积温对农业的核心影响
积温直接决定了区域农业生产的“可行性边界”与“优化空间”,从作物布局到田间管理,均需以积温为重要依据,具体影响体现在以下五大方面:
1. 决定作物布局与种植制度
不同作物完成全生育期,需要固定的有效积温阈值,这直接划定了其适宜种植区域。例如:
热带作物(香蕉、橡胶)需年有效积温≥8000℃·d,仅能在海南、云南南部等热量充足区域种植;
亚热带作物(水稻、柑橘)需年有效积温4500-8000℃·d,适配长江流域及以南地区;
温带作物(小麦、玉米)需年有效积温2000-4500℃·d,是北方旱作农业区的主导作物。
同时,积温也决定了区域种植制度,如年有效积温≥5000℃·d的地区可实现一年两熟(水稻-油菜、小麦-玉米),而积温不足2500℃·d的高纬度地区仅能一年一熟。
2. 指导作物品种选择
同一作物的不同品种,对有效积温的需求差异显著,分为早熟、中熟、晚熟品种。种植户需结合当地常年积温条件选择品种,避免因积温不匹配导致减产:
积温偏少的高纬度、高海拔地区,需选择早熟品种(如北方春玉米早熟品种,需有效积温2000-2300℃·d),确保在初霜来临前完成成熟;
积温充足的平原地区,可选择中晚熟品种(如黄淮海夏玉米中晚熟品种,需有效积温2500-2800℃·d),充分利用热量资源提升产量;
若盲目在积温不足区域种植晚熟品种,会导致作物贪青晚熟、灌浆不足,严重时遭遇霜冻绝收。
3. 调控播种期与生育期管理
积温的累积速度的可预测性,可用于精准确定播种期,确保作物关键生育期(开花、灌浆)避开低温、高温等灾害。例如:
北方冬小麦播种,需根据秋季积温累积速度调整时间,确保越冬前形成足够分蘖,同时避免播种过晚导致苗弱抗寒能力差;
春播玉米需在地温稳定通过10℃(生物学下限温度)后播种,结合当地积温预测,推算灌浆期避开秋季早霜,保障籽粒饱满。
此外,通过积温还能预测作物生育进程,如小麦拔节、玉米抽雄的时间,为施肥、灌溉、病虫害防治等田间管理提供精准时间节点。
4. 影响作物产量与品质形成
积温是否充足、累积是否均匀,直接影响作物光合作用效率与养分积累,进而决定产量与品质:
积温充足且均匀时,作物光合作用时间长、养分积累充分,如水稻灌浆期积温适宜,籽粒千粒重提高,米质更优;
积温不足时,作物生长周期缩短,光合产物积累不足,易出现产量低、品质差(如小麦蛋白质含量下降、玉米籽粒不饱满);
积温异常偏高(高温热害)会加速作物生育进程,导致灌浆期缩短,同样影响产量,如夏季高温易导致玉米秃尖、水稻空壳率上升。
5. 助力农业灾害预警与应对
通过监测积温累积动态,可提前预警农业气象灾害,为防灾减灾提供依据。例如:
若春季积温累积过快,预示作物生育期提前,需警惕晚霜对开花期作物的危害,可提前采取覆盖、熏烟等防寒措施;
若夏季积温持续偏高,需预判高温干旱风险,提前做好灌溉、覆盖保墒工作,缓解热害对作物的影响。
三、积温在农业生产中的实际应用要点
在实际种植中,利用积温需注意两点:一是积温具有“地域性”,需以当地气象部门多年观测的平均积温数据为依据,避免照搬其他区域数据;二是积温具有“年际波动性”,受气候异常影响,常年积温仅为参考,需结合当年气象预报调整种植方案。
综上,积温是农业生产的“热量标尺”,其核心价值在于为作物布局、品种选择、田间管理提供科学依据,帮助种植户最大化利用区域热量资源,规避气象风险,实现稳产高产。随着气候变暖,积温分布也发生一定变化,及时更新区域积温数据、调整种植策略,成为现代农业适应气候变化的重要举措。
来源:卡夫特农业