杜子璇，李彤霄*，王秀萍，李香顏(1.中國氣象局 河南氣象局農(nóng)業(yè)氣象保障與應用技術(shù)重點開放實驗室，河南 鄭州 45000；2.河南省氣象科學研究所，河南 鄭州 45000； .新鄉(xiāng)市氣象局，河南 新鄉(xiāng) 4500)

黃淮海地區(qū)“永優(yōu)”系列玉米氣候敏感性因子區(qū)劃研究

杜子璇1，2，李彤霄1，2*，王秀萍1，2，李香顏3
(1.中國氣象局 河南氣象局農(nóng)業(yè)氣象保障與應用技術(shù)重點開放實驗室，河南 鄭州 450003；2.河南省氣象科學研究所，河南 鄭州 450003； 3.新鄉(xiāng)市氣象局，河南 新鄉(xiāng) 453003)

以鶴壁市農(nóng)業(yè)科學院選育的“永優(yōu)”系列玉米品種國審浚單20、國審浚單29、鄂審浚單509和陜審浚單3136為例，采用4個品種參加區(qū)域試驗和2014年地理分期播種試驗的數(shù)據(jù)，以及同期對應站點的氣象資料，自播種起以10 d為1個周期，通過數(shù)理統(tǒng)計分析影響黃淮海地區(qū)“永優(yōu)”系列玉米產(chǎn)量的氣象因子，進而選取氣候敏感性因子作為關(guān)鍵指標進行區(qū)劃。結(jié)果表明：“永優(yōu)”系列玉米產(chǎn)量隨品種的更新逐漸增加。各周期日照時數(shù)、平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫和相對濕度對浚單20、浚單29、浚單509和浚單3136產(chǎn)量的影響趨勢基本上相同，但在各期的影響上略有差異。浚單20的敏感系數(shù)較小，適應性較好；浚單3136的敏感系數(shù)較大，適應性較差，容易受到氣象因子的影響，而浚單29和浚單509的適應性居中?！坝纼?yōu)”系列玉米品種在黃淮海平原(北部除外)都適宜種植；浚單20、浚單29和浚單509對黃淮海地區(qū)的氣候因子不太敏感，最適宜面積較大；浚單3136對黃淮海地區(qū)的氣候因子較為敏感，受氣象因子波動的影響較大，最適宜面積相對較小。

氣候變化； “永優(yōu)”系列玉米品種； 產(chǎn)量； 敏感性因子； 區(qū)劃

黃淮海地區(qū)是我國最大的玉米主產(chǎn)區(qū)，“永優(yōu)”系列玉米品種作為黃淮海地區(qū)主推的品種得到了廣泛的種植。但黃淮海地區(qū)范圍廣闊，氣象條件時空差異大，多種氣象災害頻發(fā)[1-8]，給科學地指導玉米生產(chǎn)和有效地推廣玉米新品種帶了不便。為了更好地服務農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，必須對黃淮海地區(qū)的氣候情況和玉米的氣候適應性進行深入分析。目前，關(guān)于黃淮海地區(qū)氣候和玉米種植的關(guān)系的研究較多，分別從氣候生產(chǎn)潛力、氣候變化影響、旱澇災害的影響和區(qū)劃方面做了大量的研究[9-18]。趙俊芳等[9]、張巖[10]分析了光溫變化條件下黃淮海地區(qū)夏玉米潛在產(chǎn)量的變化特征。岳堯海等[11]闡述了黃淮海夏玉米區(qū)氣候特點和育種現(xiàn)狀，并在高產(chǎn)、抗病性、擴增種質(zhì)等方面討論了育種的研究方向。徐玲玲等[12]分析了黃淮海地區(qū)夏玉米氣候適宜度的時空變化特征。陸偉婷等[13]分析了黃淮海地區(qū)氣候因子(溫度和降水)與夏玉米生育期和產(chǎn)量的關(guān)系。薛昌穎等[14]根據(jù)夏玉米生長發(fā)育過程建立了夏玉米不同生育階段的干旱等級指標。楊平等[15]、郁凌華等[16]、蔣春麗等[17]、余衛(wèi)東[18]從黃淮海地區(qū)夏玉米的各種氣象災害方面進行了分析和評估。但以上研究均是選取代表性的一個品種或不同系列的多個品種進行分析，對同一系列不同品種間的差異研究較少[19]，不利于指導玉米品種的選育和改良，也不利于指導未來黃淮海地區(qū)的玉米生產(chǎn)?！坝纼?yōu)”系列玉米品種，即享譽全國的“浚單”系列玉米品種，于2012年1月由溫家寶總理命名為“永優(yōu)”。本研究選取“永優(yōu)”系列玉米品種，結(jié)合黃淮海地區(qū)的氣候特征，分析黃淮海地區(qū)“永優(yōu)”系列玉米品種產(chǎn)量氣候敏感性因子，從而得到黃淮海地區(qū)“永優(yōu)”系列不同玉米品種的氣候敏感性因子區(qū)劃圖，為充分利用氣候資源，降低氣候災害的不利影響和指導玉米生產(chǎn)和品種改良提供參考。

1 材料和方法

1.1 研究材料和數(shù)據(jù)資料

研究選取的“永優(yōu)”系列玉米品種為黃淮海地區(qū)種植面積最大、早熟高產(chǎn)的浚單20，抗病抗逆性強、豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性好的浚單29，品種產(chǎn)量高、綜合抗性好且無明顯缺陷的浚單509，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)多抗、適應性廣的高淀粉玉米雜交種浚單3136?？?0 是1996年選育成功的品種，2003年先后通過河南、河北兩省和國家審定；浚單29 是2005年選育成功的品種，2009年通過河南省農(nóng)作物品種審定委員會審定；浚單509 是2008年選育成功的品種，2015年通過湖北省農(nóng)作物品種審定委員會審定；浚單3136 是2009年選育成功的品種，2014年通過陜西省農(nóng)作物品種審定委員會審定。

數(shù)據(jù)資料選取黃淮海地區(qū)“永優(yōu)”系列玉米品種浚單20 2001—2002年區(qū)域試驗的41個站次、浚單29 2008—2009年區(qū)域試驗的46個站次、浚單509 2011—2012年區(qū)域試驗18個站次、浚單3136 2012—2014年區(qū)域試驗的20個站次，以及以上品種2014年地理分期播種試驗的21個站次的生育期、產(chǎn)量資料和同期各站的氣象資料進行分析。生育期、產(chǎn)量資料來源于鶴壁市農(nóng)業(yè)科學研究所，氣象資料來源于國家級氣象局資源共享網(wǎng)站和河南省氣象局。

1.2 研究方法

以產(chǎn)量排名前10%的平均值作為最高產(chǎn)值，高于最高產(chǎn)值×90%的產(chǎn)量作為高產(chǎn)，低于最高產(chǎn)值×70%的產(chǎn)量作為低產(chǎn)，其間產(chǎn)量為中產(chǎn)。設定中產(chǎn)平均值為該品種的正常產(chǎn)量。各試驗點的產(chǎn)量與正常產(chǎn)量的差值為氣象產(chǎn)量。

利用數(shù)理統(tǒng)計和相關(guān)分析方法分析各品種產(chǎn)量和氣象因子的關(guān)系[20]，用積分回歸方法分析各氣象因子對玉米氣象產(chǎn)量的影響。

1.2.1 積分回歸 積分回歸分析的基本原理是通過利用正交多項式(常用切比雪夫多項式)將原來較多自變量的矩陣轉(zhuǎn)化為較少自變量矩陣，然后，用一般多元回歸分析方法求出新自變量與因變量之間的回歸模型，最后，求出原自變量的回歸參數(shù)，即為敏感系數(shù)。積分回歸模型為[21]:

式中:C0為積分常數(shù)；t為周期時間；a(t)為單個氣象要素在時段t+Δt內(nèi)每增加或減少1個單位數(shù)值時對氣象產(chǎn)量Y的敏感系數(shù)；x(t)為單個氣象要素。

本研究中敏感系數(shù)為某地區(qū)作物某一氣象要素每10 d的影響系數(shù)，其表示在某個10 d，每增加1個氣象單位的增產(chǎn)量或減產(chǎn)量。設定每10 d為1個周期，即第1個周期(1期)為0～10 d，第2個周期(2期)為11～20 d，以此類推。

1.2.2 區(qū)劃圖的制作方法 首先，選取各品種中單期氣象要素敏感系數(shù)絕對值數(shù)值大于40、變化明顯，且敏感系數(shù)絕對值與其絕對值平均值比值大于1.5的氣象因子為敏感氣象指標因子；然后把敏感因子進行歸一化處理，再根據(jù)敏感系數(shù)確定各指標因子的權(quán)重值；最后，運用線性加權(quán)求和法，并根據(jù)各評價因子的權(quán)重值，利用ArcGIS將各評價指標疊加，進而得到黃淮海地區(qū)“永優(yōu)”系列玉米品種氣候適應性區(qū)劃圖。并計算綜合評判值P。

式中，ai為相應指標權(quán)重；i=1,2,3，…，n；μ(xi)為第i個指標歸一化值，公式為:

其中，amax為最適宜指標最大值，amin為最適宜指標最小值，bmax為適宜指標最大值，bmin為適宜指標最小值。

所得P值可以用來評價黃淮海地區(qū)“永優(yōu)”系列玉米品種氣候適應性的優(yōu)劣。

2 結(jié)果與分析

2.1 “永優(yōu)”系列玉米品種的產(chǎn)量分析

表1是2014年地理分期播種試驗 “永優(yōu)”系列玉米4個品種的產(chǎn)量情況。從表1可以看出，“永優(yōu)”系列玉米4個品種的最高單產(chǎn)表現(xiàn)為浚單509>浚單3136>浚單29>浚單20，平均單產(chǎn)值表現(xiàn)為浚單509>浚單29>浚單3136>浚單20，表明“永優(yōu)”系列玉米品種產(chǎn)量隨品種更新(選育時間的推移)整體呈逐漸增加趨勢，其中浚單3136平均單產(chǎn)略微小于浚單29，可能是因為浚單3136為高淀粉玉米雜交種的緣故?？傮w上看，“永優(yōu)”系列玉米品種產(chǎn)量隨品種更新表現(xiàn)為逐漸增加的趨勢，基本上是適應當前氣候變化需求的。

表1 2014年 “永優(yōu)”系列玉米品種的產(chǎn)量 kg/hm2

2.2 各期氣象因子對“永優(yōu)”系列玉米品種產(chǎn)量的敏感系數(shù)分析

2.2.1 日照時數(shù) 從圖1可以看出，各期日照時數(shù)對浚單20、浚單29、浚單509和浚單3136的影響都以正效應為主，主要影響生育期中期及后期(抽雄期—成熟中期)，在生育初期和末期略有負效應，基本上效應相同。日照時數(shù)對“永優(yōu)”系列玉米產(chǎn)量的影響基本上相同，正效應區(qū)域內(nèi)浚單20以第8個周期的影響最大，浚單29以第9個周期的影響最大，浚單509和浚單3136都以第5個周期的影響大；日照時數(shù)對“永優(yōu)”系列玉米品種產(chǎn)量的負效應主要集中在初期和末期，以浚單509和浚單3136所受影響較大?？傮w來說，日照時數(shù)對浚單509和浚單3136的產(chǎn)量影響較大，二者對日照時數(shù)的變化比較敏感，浚單20其次，浚單29最小。

一般情況下，在玉米生長發(fā)育進程中，假定生態(tài)環(huán)境條件適宜時，增加日照時數(shù)，則光合作用速度增加，有利于作物生長發(fā)育，對產(chǎn)量產(chǎn)生正效應。但在某一時段日照時數(shù)增加時，會出現(xiàn)降水偏少的情形，造成水分虧缺進而影響作物生長發(fā)育，導致玉米播種—抽雄期及成熟后期日照時數(shù)對產(chǎn)量產(chǎn)生負效應[22-23]。

圖1 日照時數(shù)對“永優(yōu)”系列玉米品種產(chǎn)量的敏感系數(shù)變化

2.2.2 平均氣溫 從圖2可以看出，各期平均氣溫對浚單20、浚單29、浚單509和浚單3139的影響效應略有不同。平均氣溫對浚單20、浚單29和浚單3139產(chǎn)量的正效應影響主要在生育期中期，浚單20以第9期的影響最大，浚單29和浚單3139以第8期的影響最大；對浚單20、浚單29和浚單3139產(chǎn)量的負效應影響主要在生育期前期和后期，以第2、3、10期影響較大。平均氣溫對浚單509產(chǎn)量的影響與其他品種差別較大，正效應以第4、9期為主，負效應以第2、7、10期為主?？傮w來數(shù)，浚單20的平均氣溫敏感系數(shù)較低，說明浚單20對平均氣溫的適應性較好，浚單29、浚單509和浚單3136對平均氣溫的敏感性較大。

總體來說，平均氣溫的升高對玉米生長起正效應，但每個品種各生育期對平均氣溫的響應不同。平均氣溫的升高引起土壤蒸發(fā)和作物蒸騰加劇，農(nóng)田蒸散量增大，致使作物水分虧缺。這可能是前期平均氣溫對產(chǎn)量產(chǎn)生負效應的原因。

圖2 平均氣溫對“永優(yōu)”系列玉米品種產(chǎn)量的敏感系數(shù)變化

2.2.3 最高氣溫 從圖3可以看出，各期最高氣溫對浚單20、浚單29、浚單509和浚單3139的影響效應基本上相同。最高氣溫對浚單20、浚單29、浚單509、浚單3136產(chǎn)量的影響呈W型，以第2、4、7、9期的影響為轉(zhuǎn)折點，其中最高氣溫對浚單509、3136的產(chǎn)量影響較大，對浚單20、浚單29的影響較小。說明“永優(yōu)”系列玉米品種的產(chǎn)量對最高氣溫的敏感性較大，特別是第2、4、7、9期的最高氣溫對其影響最大。

最高氣溫一般出現(xiàn)在14：00左右，這時作物光合作用較強，適宜的最高氣溫會對產(chǎn)量產(chǎn)生正效應，乳熟期前后最為明顯。但抽雄期前后的高溫容易造成花器官干旱失水，喪失活力，花絲吐出困難，吐出的花絲易枯萎，進而影響授粉，降低產(chǎn)量；成熟期的最高氣溫可能超出光合作用的適應范圍，降低玉米光合酶的活性，破壞葉片葉綠體的結(jié)構(gòu)，使玉米葉片氣孔關(guān)閉，使光合作用受阻，減少有機物生成，影響產(chǎn)量[24]。

圖3 最高氣溫對“永優(yōu)”系列玉米品種產(chǎn)量的敏感系數(shù)變化

2.2.4 最低氣溫 各期最低氣溫對浚單20、浚單29、浚單509和浚單3139產(chǎn)量的影響效應除第1期外與最高氣溫的影響(圖3)基本相同。從圖4可以看出，最低氣溫對浚單20、浚單3136產(chǎn)量的影響相對較小，對浚單29、浚單509的影響較大，以第2、4、7、9期為高敏感時段。

最低氣溫升高會對玉米生長和產(chǎn)量形成有一定的促進作用，但有些時期，最低氣溫的升高意味著呼吸作用的加強，光合產(chǎn)物的消耗，不利于產(chǎn)量的提高。這也是播種期—出苗期、乳熟期及成熟后期最低氣溫對玉米產(chǎn)量呈負效應的原因。

圖4 最低氣溫對“永優(yōu)”系列玉米品種產(chǎn)量的敏感系數(shù)變化

2.2.5 相對濕度 相對濕度對不同品種的影響總體相似，呈“倒S”型。從圖5可以看出，各期相對濕度對浚單20、浚單509和浚單3139的影響效應基本上相同，對浚單29的影響則略有不同。相對濕度對浚單20、浚單29、浚單509和浚單3139產(chǎn)量的影響主要在生育期前期和后期，以正效應為主，其中相對濕度對浚單20產(chǎn)量的影響最小。說明浚單20對相對濕度的適應性較好，其他品種對相對濕度的敏感性較大。

空氣相對濕度直接影響作物的蒸騰作用，相對濕度較大，會抑制作物蒸騰作用，影響作物生長。因而，在玉米成熟中期對產(chǎn)量呈負效應。但空氣相對濕度間接反映了土壤水分的情況，水分充足則有利于玉米的生長，因而相對濕度在出苗—乳熟期及成熟后期對產(chǎn)量有正效應。

圖5 相對濕度對“永優(yōu)”系列玉米品種產(chǎn)量的敏感系數(shù)變化

2.3 “永優(yōu)”系列玉米品種的敏感性因子分析

通過分析氣象因子對“永優(yōu)”系列玉米品種產(chǎn)量的敏感系數(shù)，選取敏感系數(shù)較大的因子作為“永優(yōu)”系列玉米品種的敏感因子，進一步把這些敏感因子在高產(chǎn)和中產(chǎn)地區(qū)的變化范圍設為最適宜和適宜的取值范圍，進而得到各品種的敏感因子和適宜范圍(表2)?？傮w來說，浚單20的適應性比較好，敏感性因子較少；其次為浚單29和浚單509；浚單3136的敏感性因子較多，說明浚單3136在黃淮海平原的適應性相對較差，易受到氣象因子的影響。

表2 “永優(yōu)”系列玉米品種敏感性因子和適宜范圍

品種敏感性因子(權(quán)重) 最適宜適宜不適宜浚單20第2期平均氣溫(0．38)23．3℃≤tavg≤28．9℃21．9℃≤tavg<23．3℃或28．9℃30．7℃第4期最高氣溫(0．23)31．7℃≤tmax≤40．4℃30．4℃≤tmax<31．7℃或40．4℃42．0℃第2期最低氣溫(0．39)16．4℃≤tmin≤21．0℃14．8℃≤tmin<16．4℃或21．0℃22．6℃浚單29第3期平均氣溫(0．29)24．2℃≤tavg≤30．9℃tavg<24．2℃或tavg>30．9℃第4期平均氣溫(0．27)24．4℃≤tavg≤28．1℃24．1℃≤tavg<24．4℃或28．1℃28．8℃第3期最高氣溫(0．14)32．2℃≤tmax≤42．2℃31．6℃≤tmax<32．2℃tmax<31．6℃或tmax>42．2℃第4期最高氣溫(0．21)31．2℃≤tmax≤36．4℃31．1℃≤tmax<31．2℃或36．4℃38．7℃第1期最低氣溫(0．37)15．4℃≤tmin≤20．4℃15．1℃≤tmin<15．4℃或20．4℃21．9℃第4期最低氣溫(-0．18)18．4℃≤tmin≤22．1℃17．1℃≤tmin<18．4℃或22．1℃22．7℃第2期相對濕度(-0．05)37．5%≤U≤81．4%33．8%≤U<37．5%或81．4%83．5%第10期相對濕度(-0．05)63．0%≤U≤88．8%88．8%95．7%浚單509第10期日照時數(shù)(0．05)10．5h≤s≤58．7h58．7h94．3h第2期平均氣溫(0．52)23．3℃≤tavg≤26．2℃26．2℃29．1℃第4期最高氣溫(0．27)32．6℃≤tmax≤36．4℃36．4℃39．7℃第9期最高氣溫(0．33)28．3℃≤tmax≤33．3℃26．6℃≤tmax<28．3℃或33．3℃37．8℃第1期最低氣溫(0．46)15．4℃≤tmin≤19．5℃15．1℃≤tmin<15．4℃或19．5℃22．3℃第9期最低氣溫(0．48)11．6℃≤tmin≤18．6℃10．6℃≤tmin<11．6℃或18．6℃21．3℃第1期相對濕度(0．08)43．6%≤U≤77．7%43．6%≤U<43．6%或77．7%90．1%第10期相對濕度(0．11)75．0%≤U≤88．8%66．7%≤U<75．0%或88．8%95．7%浚單3136第1期日照時數(shù)(0．05)17．9h≤s≤89．8h89．8h106．6h第2期日照時數(shù)(0．04)33．4h≤s≤83．3h29．7h≤s<33．4h或83．3h84．7h第2期平均氣溫(0．27)23．3℃≤tavg≤26．1℃22．0℃≤tavg<23．3℃或26．1℃29．7℃第10期平均氣溫(0．36)18．9℃≤tavg≤24．4℃14．0℃≤tavg<18．9℃或24．4℃24．9℃第4期最高氣溫(0．38)32．6℃≤tmax≤36．4℃30．3℃≤tmax<32．6℃或36．4℃38．4℃第7期最高氣溫(-0．34)30．1℃≤tmax≤37．5℃27．0℃≤tmax<30．1℃或37．5℃38．3℃第9期最高氣溫(0．37)29．3℃≤tmax≤33．3℃26．1℃≤tmax<29．3℃或33．3℃35．6℃第1期最低氣溫(-0．29)15．4℃≤tmin≤19．2℃11．5℃≤tmin<15．4℃或19．2℃20．9℃第2期最低氣溫(0．22)16．5℃≤tmin≤19．8℃19．8℃23．2℃第3期相對濕度(-0．05)58．4%≤U≤83．6%83．6%84．7%

注：s代表日照時數(shù)，tavg代表平均氣溫，tmax代表最高氣溫，tmin代表最低氣溫，U代表相對濕度。

2.4 敏感性因子權(quán)重

對敏感性因子的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，并根據(jù)敏感系數(shù)所占的比重進行賦值，最后得到“永優(yōu)”系列玉米品種的權(quán)重值(表2)。由于部分影響因子的敏感系數(shù)為負效應，因而一些權(quán)重為負值。

2.5 敏感性因子區(qū)劃圖

通過以上分析，按照區(qū)劃指標和區(qū)劃方法，對黃淮海平原“永優(yōu)”系列玉米品種的敏感性因子進行區(qū)劃，得到“永優(yōu)”系列4個玉米品種的區(qū)劃圖(圖6)。

圖6 “永優(yōu)”系列玉米品種敏感性區(qū)劃圖

2.5.1 最適宜區(qū)域 浚單20的最適宜區(qū)域為河北的中南部、北京南部、山東的大部、河南除南部及東南部外的大部分地區(qū)和江蘇的中北部；浚單29的最適宜區(qū)域為河北的中南部、北京南部、山東的西北部、河南大部分地區(qū)、安徽省和江蘇??；浚單509的最適宜區(qū)域為河北的中南部、北京南部、山東和江蘇的大部、河南省、安徽??；浚單3136的最適宜區(qū)域為河北的中南部、山東的西北部、河南東部和南部部分地區(qū)、安徽省和江蘇省。4個品種的最適宜區(qū)域面積表現(xiàn)為浚單509>浚單29>浚單20>浚單3136。

2.5.2 適宜區(qū)域 浚單20的適宜區(qū)域為河北的北部、北京北部、山東的東部部分地區(qū)、河南的南部及東南部、江蘇的南部和安徽??；浚單29的適宜區(qū)域為河北的北部、北京北部、河南東部的部分山區(qū)、山東的南部和東部大部分地區(qū)；浚單509的適宜區(qū)域為河北的北部、北京北部、山東東部和江蘇南部的小部分地區(qū)；浚單3136的的適宜區(qū)域為河北的北部、北京大部分地區(qū)、山東的西部和南部、河南大部分地區(qū)。4個品種的適宜區(qū)域面積表現(xiàn)為浚單3136>浚單20>浚單29>浚單509。

2.5.3 不適宜區(qū)域 河北北部不適宜“永優(yōu)”系列玉米品種的種植，但由于該區(qū)域基本上不種植夏玉米，本研究就不再過多說明?！坝纼?yōu)”玉米系列品種僅浚單29在山東東部半島的部分地區(qū)有不適宜區(qū)域。結(jié)合地形圖發(fā)現(xiàn)，該部分地區(qū)是煙臺蘋果和萊陽梨的主要種植區(qū)，主要為山地，最高海拔800多米，因而，該地區(qū)氣候條件略有異常，不適宜浚單29種植。

通過以上分析發(fā)現(xiàn)，“永優(yōu)”系列玉米品種在黃淮海平原整體來說是較為適應的，只是最適應范圍各不相同。黃淮海平原北部河北中南部地區(qū)最適宜種植這4種“永優(yōu)”系列玉米品種。黃淮海平原南部地區(qū)最適宜種植浚單29、浚單509和浚單3136，適宜種植浚單20；黃淮海平原東部地區(qū)山東省最適宜種植浚單20和浚單509,適宜種植浚單29和浚單3136；西部地區(qū)河南省整體上最適宜種植浚單20、浚單29和浚單509；適宜種植浚單3136。4個品種中浚單509最適宜范圍最大，浚單29和浚單20次之，浚單3136最小。

3 結(jié)論與討論

浚單20、浚單29、浚單509、浚單3136的最高單產(chǎn)分別為12 123.60、12 542.29、131 15.18、128 15.74 kg/hm2，平均單產(chǎn)分別為10 263.23、10 877.07、11 138.16、10 769.55 kg/hm2。雖然浚單3136的單產(chǎn)平均略低于浚單29，但最高單產(chǎn)超過了浚單29，且相對于選育期較早的浚單20最高單產(chǎn)、平均單產(chǎn)均明顯增加；另外，由于浚單509與浚單3136的選育年份和審定年份接近，且品種用途不同，其單產(chǎn)的差異并非品種更新造成的，且浚單3136是高淀粉玉米，單純從籽粒產(chǎn)量來分析也是不合適的?？傮w來說，“永優(yōu)”系列玉米品種產(chǎn)量是隨品種更新逐漸增加，基本上適應當前氣候變化的需求。

通過對播種后每10 d 1個周期的氣象因子對產(chǎn)量的敏感系數(shù)分析發(fā)現(xiàn)：各期日照時數(shù)、平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫和相對濕度對浚單20、浚單29、浚單509和浚單3136產(chǎn)量的影響趨勢基本上相同。但在各期上略有差異?？?0的敏感系數(shù)較小，浚單3136的敏感系數(shù)較大，說明浚單20的適應性較好，浚單3136的適應性較差，易受到氣象因子的影響，而浚單29和浚單509的適應性居中。雖然浚單20的適應性較好，但只能說明其比較適應當前的氣候，其產(chǎn)量略低也說明浚單20不能充分利用當前氣候資源[19]。此外，氣候變化也會引起優(yōu)勢病蟲害的不斷發(fā)生變化，早期品種可能因缺乏對新出現(xiàn)的優(yōu)勢病蟲害的抗性，導致抗病蟲能力降低而逐步被淘汰?？?0抗病性差也說明了這點[25]。

通過敏感性因子分析可知：“永優(yōu)”系列玉米品種產(chǎn)量的主要影響因子各不相同?？?0產(chǎn)量的主要影響因子是第2期平均氣溫、第4期最高氣溫和第2期相對濕度?？?9產(chǎn)量的主要影響因子是第3、4期的平均氣溫，第3、4期的最高氣溫，第1、4期的最低氣溫，以及第2、10期的相對濕度?？?09產(chǎn)量的主要影響因子為第10期日照時數(shù)，第2期平均氣溫，第4、9期的最高氣溫，第1、9期最低氣溫，第1、10期相對濕度；浚單3136產(chǎn)量的主要影響因子為第1、2期的日照時數(shù)，第2、10期的平均氣溫，第4、7、9期的最高氣溫，第1、2期的最低氣溫和第3期相對濕度。其中，第4期的最高氣溫是這4個品種共同的敏感性因子，主要是因為這段時間處于拔節(jié)—開花期，是玉米營養(yǎng)生長和生殖生長的并進時期，溫度高的時候玉米發(fā)育進程加快，會對玉米的雌雄穗的早期分化產(chǎn)生影響，進而影響玉米產(chǎn)量。

通過對“永優(yōu)”系列玉米品種敏感氣象因子的區(qū)劃表明，“永優(yōu)”系列玉米品種在黃淮海平原(除北部外)都適應種植；浚單20、浚單29和浚單509對黃淮海地區(qū)的氣候因子較為適應，不太敏感，最適宜面積較大；浚單3136對黃淮海地區(qū)的氣候因子較為敏感，受氣象因子的波動影響較大，最適宜面積相對較小。

適應區(qū)域的差異主要來源于不同基因型玉米對光、溫、水等氣候因子響應的差異[25-26](即不同品種的敏感因子不同)和不同品種對氣候資源的利用效率。但玉米品種對病蟲害抗性的差異、土肥和管理情況不同也會造成不同品種產(chǎn)量上的差異，這也是適應區(qū)域區(qū)劃需要考慮的問題。單從籽粒產(chǎn)量方面分析也會存在一定的局限性。

由于以上資料主要來源于玉米品種區(qū)域試驗資料，玉米生長過程中水肥條件充足，因而未考慮降水的影響。在以后的研究中應進一步加強降水對“永優(yōu)”系列玉米品種的影響研究。

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Climate Suitability Zoning of Yongyou Series Maize Cultivars by Sensitive Meteorological Factors in Huang-Huai-Hai Region

DU Zixuan1,2,LI Tongxiao1,2*,WANG Xiuping1,2,LI Xiangyan3
(1.Henan Key Laboratory of Agrometeorological Support and Applied Technique,China Meteorological Administration,Zhengzhou 450003,China; 2.Henan Institute of Meteorological Sciences,Zhengzhou 450003,China;3.Xinxiang Meteorological Office,Xinxiang 453003,China)

Yongyou series maize cultivars,nationally approved Xundan 20,nationally approved Xundan 29,Hubei province approved Xundan 509 and Shanxi province approved Xundan 3136 bred by Hebi Agricultural Institute were selected to explore the climate recourses responsive sensitivity.Crop data from regional trial,geographical and periodical seeding experiments,and corresponding site climate data were collected.Maize growth period was split in every ten days interval as one growth stage since seedling,and statistic were performed to screen major meteorological factors influence each cultivar.Then the sensitive meteorological factors were chosen as the main index to complete zoning.The results indicated that the grain yield was increased with the cultivar update of Yongyou series maize cultivars.Solar hours,the average air temperature,maximum air temperature,minimum air temperature and relative air humidity of every ten days during maize growth period had similar influence trend on the four maize cultivars with slight difference in each growth stage.The sensitivity index of Xundan 20 was the lowest with the best adaptability,while the sensitivity index of Xundan 3136 was the highest with the worst adaptability,and the adaptability of Xundan 29 and Xundan 509 were in the middle.All the four cultivars were suitable planting in Huang-Huai-Hai region except in the north,Xundan 20,Xundan 29 and Xundan 509 were not relatively sensitive to meteorological factors in Huang-Huai-Hai region,so they had relatively large most suitable planting area.Xundan 3136 was relatively sensitive to meteorological factors in Huang-Huai-Hai region,and climate factors fluctuation had significant influence on the its grain yield,so the most suitable planting area was relatively small.

climate change; Yongyou series maize cultivars; yield; sensitivity factor; zoning

2016-02-25

公益性行業(yè)(氣象)科研專項(GYHY201406026)；國家自然科學基金項目(U1304405)

杜子璇(1980-)，女，河南扶溝人，高級工程師，碩士，主要從事農(nóng)業(yè)氣象工作。E-mail:dzxbutry@163.com

*通訊作者：李彤霄(1981-)，男，河南南陽人，工程師，碩士，主要從事農(nóng)業(yè)氣象研究。E-mail：ltx1981011@163.com

S162.5;S513

A

1004-3268(2016)08-0031-08