方　胄　陳雅娟

摘要 研究了遼北地區(qū)氣象條件對(duì)大豆產(chǎn)量的影響,結(jié)果表明:大豆產(chǎn)量受氣象條件制約,溫度、日照與水分均是影響大豆產(chǎn)量的主要因素;應(yīng)用氣象產(chǎn)量最優(yōu)回歸方程可有效預(yù)報(bào)大豆的產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞 大豆產(chǎn)量;氣象條件;影響;遼北地區(qū)

中圖分類號(hào) S565.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2009)13-0022-02

遼北地區(qū)是遼寧省大豆的主產(chǎn)區(qū),從歷史資料看,大豆產(chǎn)量波動(dòng)很大,直接影響著大豆產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。近年來(lái),隨著生產(chǎn)水平的提高,國(guó)家對(duì)大豆的栽培技術(shù)投入加大,研究開(kāi)發(fā)的大豆新品種層出不窮,生產(chǎn)措施不斷完善,大豆產(chǎn)量也有較大提高,但由于氣候變化不穩(wěn)定,大豆產(chǎn)量的波動(dòng)幅度也隨之增大。為了找出影響大豆產(chǎn)量波動(dòng)的主要原因,利用計(jì)算機(jī)客觀地分析大豆高產(chǎn)的氣象因素,以鐵嶺市農(nóng)業(yè)科學(xué)院掌握的遼寧北部6個(gè)縣(鐵嶺、開(kāi)愿、昌圖、西豐、法庫(kù)、康平)1961～2005年原始數(shù)據(jù)為依據(jù),對(duì)大豆產(chǎn)量和氣象條件進(jìn)行相關(guān)計(jì)算和回歸分析,探討大豆產(chǎn)量與熱、水、光等氣象條件的基本關(guān)系,研究產(chǎn)量波動(dòng)的實(shí)質(zhì)、關(guān)鍵時(shí)期、影響程度及地域變化規(guī)律,為合理有效利用氣候資源、科學(xué)設(shè)計(jì)農(nóng)藝措施、進(jìn)一步促進(jìn)大豆高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究材料

大豆產(chǎn)量資料來(lái)自遼北6個(gè)縣的數(shù)據(jù)及分析資料,氣象資料用鐵嶺市氣象局相應(yīng)年度的溫度、降水、光照資料,計(jì)算分析的計(jì)算機(jī)程序?yàn)椤洞蠖鼓Ｊ交耘嘌芯俊分械臍庀髼l件對(duì)大豆產(chǎn)量影響的計(jì)算分析部分。

1.2 研究對(duì)象

大豆產(chǎn)量由趨勢(shì)產(chǎn)量和氣象產(chǎn)量構(gòu)成。趨勢(shì)產(chǎn)量由生產(chǎn)條件和人為栽培措施等因素決定,氣象產(chǎn)量由氣象資源及其分布決定。因此,研究氣象條件對(duì)大豆產(chǎn)量的影響,必須用氣象產(chǎn)量即逐年實(shí)際產(chǎn)量與趨勢(shì)產(chǎn)量之差作為研究對(duì)象。

1.3 研究方法

遼北地區(qū)大豆從出苗至成熟,至少需經(jīng)14個(gè)生物旬段(即5月上旬至9月中旬),對(duì)各縣逐旬進(jìn)行平均氣溫、降水和日照與產(chǎn)量的單、偏相關(guān)分析,以相關(guān)系數(shù)大小與顯著程度研究大豆產(chǎn)量與氣象條件的供求關(guān)系。利用計(jì)算機(jī)的回歸積分計(jì)算和逐步回歸分析方法,求出各旬的偏回歸系數(shù),通過(guò)平均氣溫、降水量和日照時(shí)間等氣象因素的單位變化量對(duì)大豆產(chǎn)量的影響程度,篩選主要?dú)庀笠蜃舆M(jìn)入回歸方程,提出影響大豆產(chǎn)量的主要?dú)庀笠蜃雍完P(guān)鍵時(shí)期。再通過(guò)多項(xiàng)式配合曲線回歸分析,提出關(guān)鍵時(shí)期的臨界氣象指標(biāo),建立大豆產(chǎn)量的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)數(shù)學(xué)模型,以達(dá)到大豆氣象產(chǎn)量的預(yù)報(bào)。

2 結(jié)果與分析

2.1 大豆產(chǎn)量的波動(dòng)受氣象條件制約

經(jīng)45年氣象產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量對(duì)比可看出,各縣的氣象產(chǎn)量有12年均為負(fù)值,致使鐵嶺市在這12年中大豆明顯減產(chǎn);有8年均為正值,鐵嶺市大豆明顯增產(chǎn)。

根據(jù)研究的氣象產(chǎn)量預(yù)報(bào)方程,計(jì)算出的估計(jì)產(chǎn)量(預(yù)報(bào)產(chǎn)量)和實(shí)際產(chǎn)量基本吻合,充分說(shuō)明大豆產(chǎn)量受氣象條件制約。因?yàn)閷?shí)際產(chǎn)量包含著不同的氣象條件影響,而預(yù)報(bào)產(chǎn)量是在計(jì)算出氣象產(chǎn)量后加上趨勢(shì)產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)報(bào),也考慮了氣象影響,因此,遼北地區(qū)大豆平均單產(chǎn)波動(dòng)主要是氣象條件決定的。

2.2 氣象資源總量對(duì)大豆產(chǎn)量影響不顯著

統(tǒng)計(jì)45年歷史資料,大豆生育季節(jié)平均積溫為2 989.5～3 150.9℃,平均降水為394.1～580.7mm,平均日照時(shí)數(shù)為1 084.8～1 261.1h。對(duì)大豆生育期間的溫度、降水和日照總積累量與大豆產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)分析,共計(jì)算出18個(gè)相關(guān)系數(shù),除昌圖縣日照積累量與氣象產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)外,其余5個(gè)縣的17個(gè)相關(guān)系數(shù)均不顯著。

從以上計(jì)算分析可看出,遼北地區(qū)氣象資源總量和大豆生產(chǎn)供求矛盾不突出,說(shuō)明遼北地區(qū)溫、光、水資源總量基本適合大豆生長(zhǎng)發(fā)育的需求。

2.3 熱量是影響大豆產(chǎn)量的主要因素,而分布不適宜是影響的關(guān)鍵

回歸積分計(jì)算比較各氣象要素對(duì)產(chǎn)量影響程度可看出,平均氣溫對(duì)產(chǎn)量的影響最大。通過(guò)計(jì)算得出,平均氣溫每增加1℃,最大可增產(chǎn)3.87kg,最大可減產(chǎn)3.16kg,影響變幅7.03kg。平均降水量每增加1mm,最大可增產(chǎn)1.51kg,最大可減產(chǎn)0.28kg,影響幅度1.79kg。平均日照每小時(shí)增加1h,最大可增產(chǎn)0.33kg,最大可減產(chǎn)0.32kg。消除三者不同量綱影響,以平均氣溫對(duì)大豆產(chǎn)量的影響最大。

另外,經(jīng)相關(guān)分析,相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.05信度標(biāo)準(zhǔn)的38個(gè)相關(guān)系數(shù)中,平均氣溫占15個(gè)。由逐步回歸分析,選進(jìn)最優(yōu)方程的17個(gè)項(xiàng)次氣象因素中,平均氣溫占9項(xiàng)次。大量分析資料證明,溫度是影響遼北大豆產(chǎn)量的關(guān)鍵氣象因子。

溫度對(duì)大豆產(chǎn)量的影響是由于各生物旬段分布不適宜所致,實(shí)際得出在鐵嶺5月下旬以前為負(fù)效應(yīng),即溫度增加產(chǎn)量減少;6月下旬至8月中旬為正效應(yīng),即溫度增加產(chǎn)量亦增;8月下旬以后又變?yōu)樨?fù)效應(yīng)。

以上分析可知,遼北地區(qū)溫度對(duì)大豆產(chǎn)量影響有一定規(guī)律,幼苗期和鼓粒期,隨溫度增加產(chǎn)量降低;開(kāi)花結(jié)莢期,隨溫度增加產(chǎn)量增加。根據(jù)這一規(guī)律,在栽培上苗期應(yīng)避免出現(xiàn)徒長(zhǎng)苗,采取蹲苗措施培育壯苗,促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)體生長(zhǎng),避免花期過(guò)早出現(xiàn)。鼓粒期溫度過(guò)高,必然出現(xiàn)日照多降水少,此時(shí)正是營(yíng)養(yǎng)向籽粒輸運(yùn)的旺盛時(shí)期,應(yīng)注意灌水。

由關(guān)鍵時(shí)期的平均氣溫與大豆產(chǎn)量關(guān)系可以看出,鐵嶺5月中旬平均氣溫高于21.2℃或低于15.9℃,均表現(xiàn)為減產(chǎn);6月下旬至8月中旬平均氣溫高于23.9℃或低于19.1℃均表現(xiàn)減產(chǎn);8月下旬低于20.5℃表現(xiàn)為減產(chǎn)。

2.4 日照對(duì)大豆產(chǎn)量影響占有重要地位

經(jīng)逐步回歸分析,在選進(jìn)回歸方程的17項(xiàng)次因素中,日照占有4次。從相對(duì)變差看,日照相對(duì)變差為18.6,僅次于平均氣溫(23.9)。通過(guò)計(jì)算分析得出在遼北地區(qū)日照對(duì)大豆產(chǎn)量影響基本為無(wú)規(guī)律變化,主要是各縣所處地理位置不同,大氣云團(tuán)和降雨過(guò)程影響不同所致。有的生育期日照足以滿足需要,如再增加必然帶來(lái)溫度增高,而促使植株徒長(zhǎng)或縮短開(kāi)花時(shí)間,減少花量,降低結(jié)莢率,導(dǎo)致減產(chǎn);有的生育時(shí)期日照少,不利于干物質(zhì)積累,鼓粒速度慢,秕莢多,也導(dǎo)致減產(chǎn),如增加光照,則顯著增產(chǎn)。

2.5 關(guān)鍵旬降水是影響大豆產(chǎn)量不可忽視的因子

經(jīng)逐步回歸分析,降水對(duì)大豆產(chǎn)量的影響在5月下旬以前和8月上旬以后為負(fù)效應(yīng),6月上旬至7月下旬為正效應(yīng)。因此,在栽培上應(yīng)積極重視降水的關(guān)鍵時(shí)期,注意天氣預(yù)報(bào)有無(wú)降水,降水過(guò)程如低于臨界指標(biāo),應(yīng)灌水予以補(bǔ)充,如高于臨界指標(biāo)應(yīng)積極排水。

3 氣象產(chǎn)量預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)

搞好氣象產(chǎn)量預(yù)報(bào),對(duì)于及早發(fā)出市場(chǎng)信息和為政府有關(guān)部門及農(nóng)民種糧大戶安排生產(chǎn)和銷售貿(mào)易計(jì)劃有極其重要的意義。通過(guò)研究遼北地區(qū)氣象條件對(duì)大豆產(chǎn)量的影響,基本確定了主要?dú)庀髼l件對(duì)大豆產(chǎn)量影響的程度、關(guān)鍵時(shí)期及臨界氣象標(biāo)準(zhǔn),對(duì)指導(dǎo)大豆栽培獲得高產(chǎn)有重大作用。雖然溫度、降水和日照之間互相影響、互相牽連,三者以一個(gè)有機(jī)整體與不同發(fā)育時(shí)期的大豆植株組成一個(gè)復(fù)雜的統(tǒng)一體,但還是可以應(yīng)用氣象產(chǎn)量最優(yōu)回歸方程,對(duì)其定量地加以描述。將有關(guān)的氣象指標(biāo)代入方程中,得到氣象產(chǎn)量值,然后將前3年實(shí)際平均產(chǎn)量作為趨勢(shì)產(chǎn)量,并與氣象產(chǎn)量一同運(yùn)算,即趨勢(shì)產(chǎn)量加氣象產(chǎn)量便得到預(yù)報(bào)產(chǎn)量。

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