1、濮陽市夏玉米產(chǎn)量與氣象因子的關(guān)系分析中圈磨虧c童攉2010,26(16):341344ChineseAgriculturalScienceBulletin濮陽市夏玉米產(chǎn)量與氣象因子的關(guān)系分析崔力,王春玲,李改琴,姚勝,吳非洋,許慶娥,董建設(shè),齊瑞英,劉曉燕(濮陽市氣象局,河南濮陽457000;河南省氣象局,鄭州450003)摘要:適時把握影響夏玉米產(chǎn)量波動的氣象因子,趨利避害,采取合理的管理措施,獲得夏玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)是筆者研究的目的;采用線性擬合回歸分析和相關(guān)分析等統(tǒng)計分析方法,對濮陽市1970-2009年共40年的夏玉米單產(chǎn)量,與同期氣象因子的關(guān)系進行綜合分析,結(jié)果得出:6月中旬和8月下旬的降

2、水,8月下旬和9月上旬的氣溫,7月上旬和8月上旬的日照時數(shù)等是影響夏玉米產(chǎn)量波動的關(guān)鍵氣象因子,6月上中旬播種期的干旱,7月上旬拔節(jié)期的卡脖旱,8月上旬開花授粉期的雨澇是夏玉米生育期中幾個需要注意的氣候現(xiàn)象;夏玉米產(chǎn)量氣象波動指數(shù)為0.139,占實際產(chǎn)量變異系數(shù)(0.3914)的35.51%,氣象因子是影響夏玉米產(chǎn)量波動的主要因子.關(guān)鍵詞:夏玉米產(chǎn)量;降水量;平均氣溫;日照時數(shù)中圖分類號:S11+4文獻標志碼:A論文編號:20100980TheAnalysisofRelationshipsbetweenSummerCornDutputandMeteorologicaFactorsinPuyan

3、gcityCuiLi,WangChunling,LiGaiqin,YaoSheng2,WuFeiyang2,XuQinge,DongJianshe,QiRuiying,LiuXiaoyan(PuyangMeteorologicalBureau,PuyangHenan457000;2nenanProvinceMeteorologicalBureau,Zhengzhou450003)Abstract:Graspedtheimpactofweatheroncolnyield,whileavoidingdisadvantages,totakereasonablecontrolmeasure,toget

4、highandstableyieldofsummermaizewastheauthoraimofthestudy.Onbasisoflinearregressionandcorrelationanalysis,therelationshipbetweentheyieldperunitofsummerCOInandmeteorologicalfactorwascomprehensiveanalyzedaccordingto40yearsdatafrom1970to2009.Thewaveofsummercornoutputwaremainlyinfluencedbytherainfallinth

5、emiddletendaysofJuneandthelasttendaysofAugust,andthetemperatureinthelasttendaysofAugustandthefirsttendaysofSeptember,aswellasthesunhoursinthefirsttendaysofJulyandAugust.SomephenomenonneedtobepaidattentiontosuchasthedroughtinthesowingtimeinthefirstandmiddletendaysofJune,andintheshootingperiodinthefir

6、sttendaysofJuly,aswellasthewaterloginthepollinationperiodoffloweringinthefirsttendaysofAugust.Theresultsindicate:themeteorologicalwaveindexofsummerCOInwas0.139.whichholdthe35.51%inthecoefficientofvariation(0.3914)onactualoutput,andweatherfactorwaretheprincipalimpactfactorofsummerCOrnoutput.Keywords:

7、outputofsummercoin;rainfall;averagetemperature;sunshinehour0引言玉米是C植物,玉米植株的90%以上是靠光合作用制造的有機物,光合作用是植物獲得能量和賴以生存的基礎(chǔ),光合同化能力的高低直接影響到玉米的產(chǎn)量n.濮陽市位于華北南部,屬于黃河沖積平原地區(qū),玉米是濮陽市主要秋糧作物,筆者系統(tǒng)分析生態(tài)氣候因子在夏玉米生長發(fā)育不同時期對單產(chǎn)量的影響,對適時把握影響夏玉米產(chǎn)量波動的氣象因子,趨利避害,采取合理的管理措施,獲得夏玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有重要意義.第一作者簡介:崔力,男,1963年出生,河南南樂人,學士,工程師,主要從事應(yīng)用氣象工作.通信地址:4

8、57000河南省濮陽市氣象局(黃河西路),Tel:03934678997,E?mail:cuili196387126.tom.收稿日期:20100330,修回日期:20100524?342?中國農(nóng)學通報1資料與方法1.1資料濮陽市地域經(jīng),緯向跨度均在100km左右,氣候特點相似,因此,氣象因子選取夏玉米生育期內(nèi)(69月)濮陽縣氣象觀測站1970-2009年各旬的氣溫,降水,日照等氣象觀測數(shù)據(jù).玉米單產(chǎn)量資料來源于濮陽市農(nóng)調(diào)隊,資料年代為1970-2009年共40年.1.2研究的時間與地點濮陽市轄區(qū)共有5個縣,濮陽縣是面積最大,種植玉米面積最多的一個縣,因此選取濮陽縣為代表縣.文中所選的代表縣土

9、壤類型為壤土,多種植旱地玉米,人為影響較小,生態(tài)氣候因子影響較大,因此,可以客觀的反映玉米產(chǎn)量與氣候因子的關(guān)系口.研究資料時間為1970-2009年.1-3分析方法玉米產(chǎn)量是受水,肥條件,品種,生產(chǎn)技術(shù)等因素和氣候因素的綜合制約.從總的趨勢來說產(chǎn)量是隨年噌L:班賽寶代更迭而增加,但年際問存在較大波動.為消除技術(shù)改良,生產(chǎn)技術(shù)改進等非氣象因素對夏玉米產(chǎn)量的影響,比較客觀的反映產(chǎn)量在不同氣象條件下波動狀況,一般將作物實際產(chǎn)量(y)分解為趨勢產(chǎn)量(),氣象產(chǎn)量(Yw)和隨機產(chǎn)量(),即:(1)由于(I)式中()影響較小,一般忽略不計,則:y-(2)從圖1可以看出,夏玉米單產(chǎn)量隨年代更迭呈現(xiàn)接近直線上

10、升的趨勢,利用濮陽市1970-2009年夏玉米單產(chǎn)資料,采用直線擬合回歸分析方法,得出趨勢產(chǎn)量方程:8.8313X+101.6512(3)經(jīng)顯著性F檢驗,置信度達a=0.01的顯著水平(F=-255.5312>Fo.=7'31).據(jù)(3)式獲得各年的趨勢產(chǎn)量()后,則相應(yīng)各年的氣象產(chǎn)量根據(jù)(2)式即可獲得.寸.0t"q寸o.0寸o.0000000000H年份圖1濮陽市夏玉米單產(chǎn)量時間序列趨勢圖2結(jié)果與分析2.1氣象產(chǎn)量與氣象因子的關(guān)系高亮之提出了產(chǎn)量系統(tǒng)分析法,給出了產(chǎn)量氣象波動指數(shù)計算方法.即:(4)式中,y為實際產(chǎn)量的平均值,為氣象產(chǎn)量,/7為樣本容量.據(jù)(

11、4)式計算得出,濮陽市夏玉米產(chǎn)量氣象波動指數(shù)Yr=0.139,占實際產(chǎn)量變異系數(shù)(0.3914)的35.51%,這說明氣象因子是影響夏玉米產(chǎn)量波動的主要因子【.受氣候變化的影響,河南省夏玉米生育期全部表現(xiàn)出延遲的趨勢,以成熟期延遲程度為最大,也同樣說明了氣象因子的變化對夏玉米生育期影響的重要性.2.2氣象因子對夏玉米各生育階段的影響分析濮陽市夏玉米一般在6月上,中旬播種,9月上,中旬成熟,歷經(jīng)100110天.以生育期各時段氣象因子為自變量,氣象產(chǎn)量為因變量,統(tǒng)計分析得出各時段的降水量,平均氣溫,日照時數(shù)與氣象產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)(表1,表2).從表l可以看出,在玉米整個生育期中,對產(chǎn)量影響最大的是平

12、均氣溫,其相關(guān)系數(shù)通過了a=0.05水平的顯著性檢驗,日照時數(shù)是正面效應(yīng),降水量是負面效應(yīng).在玉米生育后期的抽雄.成熟時段內(nèi),降水量和平均氣溫對夏玉米產(chǎn)量的影響最顯著,與氣象產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)通過了a=0.01水平的顯著性檢驗.OO0OOOOO如如如伽伽渤姍瑚瑚如.崔力等:濮陽市夏玉米產(chǎn)量與氣象因子的關(guān)系分析?343?注:表1和表2中數(shù)據(jù)帶的通過了的顯著檢驗,帶+的通過了Ot的顯著檢驗,帶?+的通過了a的顯著檢驗.表中6上表示6月上旬,下同.表2夏玉米氣象產(chǎn)量與生育期內(nèi)各旬氣象因子相關(guān)系數(shù)2.2.1降水因子據(jù)表1和表2相關(guān)系數(shù)數(shù)據(jù)分析,夏玉米在播種一出苗,出苗一拔節(jié),拔節(jié)一抽雄等3個生育時段,降水

13、與氣象產(chǎn)量效應(yīng)不太明顯,說明在夏玉米前3個生育時段內(nèi),濮陽的降水基本可以滿足生長需求,再就是本地的灌溉條件較好,遇上降水偏少的年份,人工實施灌溉以滿足夏玉米的生長需求.在抽雄.成熟階段,降水影響的負效應(yīng)較大,8月上旬一9月中旬期間,濮陽市陰雨天氣較多,直接影響光合作用及有機物質(zhì)的積累,易造成貪青晚熟.6月中旬濮陽氣溫較高,田間蒸發(fā)量加大,降水一般較少,容易出現(xiàn)干旱,此時冬小麥收獲后播種的玉米處在出苗期,麥壟點播玉米正值幼苗期,需要有適宜的水分,降水對玉米產(chǎn)量有明顯的正效應(yīng),其相關(guān)系數(shù)通過了a=O.1水平的顯著性檢驗.7月下旬一9月中旬,是玉米開花散粉到籽粒成熟階段,是形成產(chǎn)量的關(guān)鍵時期,尤其是

14、8月下旬正值夏玉米乳熟.成熟期,如降水過多特別是雨日過多,會影響光合作用和干物質(zhì)積累,導(dǎo)致產(chǎn)量降低】.8月下旬的降水對玉米產(chǎn)量負效應(yīng)非常明顯,其相關(guān)系數(shù)通過了a=O.O1水平的顯著性檢驗.2.2.2氣溫因子從表1和表2相關(guān)系數(shù)數(shù)值看,夏玉米氣象產(chǎn)量與8月下旬平均氣溫的相關(guān)系數(shù)通過了薩0.1水平的顯著性檢驗,與9月上旬相關(guān)系數(shù)通過了0.O1水平的顯著性檢驗.8月下旬一9月上旬夏玉米處于乳熟一成熟期,氣溫越高越有利于干物質(zhì)的積累,說明此階段的平均氣溫是夏玉米產(chǎn)量形成的決定因子.2.2.3日照時數(shù)因子玉米是高光效的C植物,充足的光照有利于制造和積累較多的光合產(chǎn)物,是豐收的物質(zhì)基礎(chǔ)】.從表1和表2相關(guān)

15、系數(shù)數(shù)值看,夏玉米氣象產(chǎn)量與7月上旬和8月上旬的日照時數(shù)相關(guān)系數(shù)均通過了a=O.1水平的顯著性檢驗.7月上旬是夏玉米拔節(jié)期,8月上旬夏玉米處于開花授粉期,都需要有比較充足的日照和適宜的溫,濕度等氣象條件的保障.3夏玉米生育期中的幾個主要氣候問題3.1播種時期的干旱6月上中旬是濮陽市夏玉米播種季節(jié),而此時常發(fā)生干旱,影響夏玉米的及時播種,晚播會造成明顯的減產(chǎn).干旱時,可采用灌溉播種或麥壟點播,確保適時播種出苗p】.3.2卡脖旱7月上旬是濮陽市夏玉米拔節(jié)時期,也是夏玉米需水的關(guān)鍵時期,此時發(fā)生干旱對玉米產(chǎn)量影響最大,群眾稱"卡脖旱".卡脖旱易造成葉子凋萎,雌穗不孕,易形成空桿,

16、禿尖,嚴重減產(chǎn).干旱時,應(yīng)及時灌溉和追施肥料.3_3開花授粉期的雨澇8月上旬是濮陽市夏玉米開花授粉期,如遇雨澇,加上光照不足,一方面花粉由于吸水過多破裂,造成淋花,影響花粉正常授粉;另一方面,此時葉面積指數(shù)大,陰雨直接影響光合作用和干物質(zhì)的積累,從而導(dǎo)致夏玉米減產(chǎn).雨澇時,應(yīng)做好排澇工作,注意防御內(nèi)澇.4夏玉米主要生育期氣象指標4.1玉米播種期適宜氣象指標種子發(fā)芽平均溫度穩(wěn)定大于812;地溫穩(wěn)定達1012C,大于10cc即可播種;土壤水分,田間持水量60%80%適宜不利氣象指標及影響程度:平均溫度偏低f<8C),不利于播種出苗:土壤田間持水量偏小(<50%),干旱;

17、土壤田間持水量偏大(>85%),過濕內(nèi)澇;播期干旱(降水量<20inln,無透墑雨).?344?中國農(nóng)學通報4.2玉米苗期適宜氣象指標苗期平均溫度1830,最低生長平均氣溫>10cI=;最低根系生長平均氣溫>10;根系生長適宜地溫是20-24C;苗期降水量80180mill;耕作層土壤水分,田間持水量為60/70%,土壤水分充足.不利氣象指標及影響程度:平均氣溫偏低(<一l6);地溫偏低15C),根系停止生長;干旱(降水量<50mm),影響幼苗生長;水澇(出現(xiàn)日降水量>100mm過程),幼苗易弱黃

18、或死亡.4-3玉米拔節(jié)抽穗期適宜氣象指標平均溫度要求24-26;水分充足,無"卡脖子旱"土壤水分,田間持水量7O%;無冰雹天氣.不利氣象指標及影響程度:平均氣溫偏低(<20),將延遲抽穗;"卡脖子旱"在7月上中旬,玉米拔節(jié)抽穗期前后20天內(nèi)無透墑雨,田間持水量60%,葉子凋萎;長期連陰雨(雨日持續(xù)>10天),光合作用減弱,土壤空氣缺乏,也會造成空桿.4.4玉米開花授粉期適宜氣象指標玉米授粉的適宜溫度為2528;晴朗微風(風力3級);開花到成熟需降水量100-200mill;無高溫干旱發(fā)生.不利氣象指標及影響程度:降水少,空氣相

19、對濕度偏低(<50%),土壤濕度<15%,干旱花絲枯萎開花甚少;平均氣溫偏低f<18C),花粉失去生命力,影響授粉;大風(風力5級),易引起柱頭干枯;高溫干旱(35oC),12h花粉死亡.4.5玉米成熟期適宜氣象指標平均溫度為2025;天氣晴朗且溫暖;土壤水分充足.不利氣象指標及影響程度:溫度偏高(>2530oC),干熱天氣引起早熟;溫度偏低(<16C),灌漿停止,延遲成熟;連陰雨(雨日連續(xù)>10天),影響玉米成熟的質(zhì)量;干旱,不利于干物質(zhì)的積累,結(jié)實不飽滿.5結(jié)論與討論(1)夏玉米產(chǎn)量氣象波動指數(shù)為0.139,占實際產(chǎn)量變異系數(shù)(O.3914)的35.51%,說明氣象因子是影響夏玉米產(chǎn)量波動的主要因子.(2)6月中旬和8月下旬的降水,8月下旬和9月上旬的氣溫,7月上旬和8月上旬的日照時數(shù)等是影響夏玉米產(chǎn)量波動的關(guān)鍵氣象因子.6月中旬降水量對夏玉米苗齊,苗壯影響較為明顯;7月上旬夏玉米處于拔節(jié)期,8月上旬夏玉米處于開花授粉期,日照時數(shù)尤為重要;8月下旬9月上旬夏玉米處于乳熟.成熟期,氣溫越高越有利于干物質(zhì)的積累,氣溫是夏玉米產(chǎn)量形成的決定因子;8月下旬,降水對夏玉米產(chǎn)量負效應(yīng)非常明顯,此時,陰雨寡照,氣溫偏低,直