賀芳
摘要:在國家提出實施大豆產能提升工程背景下,襄垣縣把擴大大豆種植面積,提高大豆產量作為未來幾年農業(yè)發(fā)展目標。本文采用1958—2022年氣象觀測資料,結合大豆逐年產量數據,利用文獻法、相關性分析法,研究襄垣縣獨特的氣候條件對當地大豆不同生長發(fā)育期和產量的影響,結合不同年型氣候條件不同影響,研究了大豆生產如何趨利避害、調整種植技術、改進優(yōu)良品種,從而為保障大豆安全生產提供可參考依據。結果表明,大豆面積和總產量隨年份遞進呈減少趨勢,單產隨年份遞進呈提高趨勢,2000年單產和總產量均呈峰值,氣候最適宜;初霜凍和終霜凍出現(xiàn)日期、6月上旬~7月中旬日照時數是影響襄垣縣大豆產量的主要氣候要素;可延遲大豆播種時間,因地制宜選擇生育期較短、偏早熟大豆品種。
關鍵詞:襄垣縣;大豆;生長期;氣候
襄垣縣位于山西省東南部,居太行山西麓,上黨盆地之北,東經112°42′~113°14′~北緯36°23′~36°44′,地形西北高而東南低,山嶺重疊,地質復雜,獨有的地理等特征形成了襄垣縣獨特的區(qū)域氣候特點。在2022年中央一號文件提出要大力實施大豆產能提升工程的背景下,襄垣縣調整種植結構,把擴大大豆種植面積、基本實現(xiàn)多收一季豆作為目標。大豆作為襄垣縣糧食和經濟作物之一,多年來受產量低的制約,一直呈現(xiàn)零散、小面積種植模式,而且在生產中存在種植品種單一、產量不穩(wěn)定、品質差等問題,給襄垣縣實現(xiàn)大豆提產目標增加了障礙,而決定大豆優(yōu)質高產的因素中,氣候條件首當其沖,不同生長發(fā)育階段的氣溫、降水、日照等和霜凍、洪澇、干旱等氣候條件直接影響其產量和品質。本文依據襄垣縣1958—2022年4—10月份的逐旬氣溫、降水、日照、霜凍等災害性天氣資料及大豆生長發(fā)育指標等進行分析,研究襄垣縣氣候條件對大豆生產的影響及對策,為大豆品種引進、種植時間、規(guī)劃種植區(qū)域等提供技術指導,對當地的大豆種植區(qū)劃、種植制度、改良新品種、種植技術優(yōu)化等提供科學的實用參考依據,對于促進當地農業(yè)生產持續(xù)健康發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實意義。
1 分析方法
1.1 資料來源
1958—2022年的4—10月份的氣候資料來源于襄垣縣氣象局,主要是逐年資料(平均氣溫、平均日照時數、降水資料、霜凍、干旱、洪澇等);從相關文獻資料收集大豆不同生長發(fā)育階段及收獲期的氣候指標值,大豆逐年種植面積、年產量等資料來源于襄垣縣統(tǒng)計局。
1.2 研究方法
采用1958—2022年64年的4—10月份逐旬氣溫、降水量、日照數據,分析各因素多年旬均值、大豆不同生長發(fā)育期的氣溫、降水、日照條件,利用EXCEL軟件分析65年以來大豆生長發(fā)育期間氣候因素的變化、種植面積和產量的變化,分析逐年的初霜凍、終霜凍,利用EXCEL軟件相關性分析計算研究多個氣候要素與大豆產量的相關性。
2 結果與分析
2.1 襄垣縣大豆各生長發(fā)育期的氣溫、降水、日照條件
襄垣縣屬于溫帶大陸性季風氣候,四季分明,冬冷夏熱,日溫差大,春秋多風沙天氣,夏熱降雨集中,雨熱同季,局部有洪澇。大豆生長分4個生育階段:播種—出苗(4月下旬—5月下旬)、出苗—開花(6月上旬開始~7月中旬)、開花—灌漿鼓粒(7月下旬—9月上旬)、成熟期(9月中旬—10月中旬)。
由表1可知大豆開花—灌漿鼓粒期、成熟期兩個發(fā)育階段氣溫略偏低,可能導致大豆開花略有延遲,營養(yǎng)儲備不足,生殖生長受阻;大豆屬于需水較多的作物,全生育期內要求400.0 mm左右的降水,由于大豆各生育期的生理變化不同,群體結構相異,所以各期對水分的消耗也不同[1]。與春大豆各生育期理論需水量比較,前兩個生育期降水適宜,對大豆生長有利,但開花-灌漿鼓粒期理論需水量222.3 mm,成熟期理論需水量186.2 mm[2],開花結莢恰是大豆需水的臨界期,需水量多,對水反應最為敏感,此期正值襄垣縣多雨時節(jié),但降水量仍不能滿足大豆生育所需,是造成襄垣縣大豆產量低的原因之一。
2.2 大豆產量變化分析
由圖1、圖2、圖3明顯看出,襄垣縣大豆種植面積和總產量呈逐年大幅減少趨勢,但單產卻呈逐年增加趨勢。2000年面積明顯減少的情況下,大豆總產量和單產都呈現(xiàn)異常峰值,2000年的氣候條件適宜實現(xiàn)襄垣縣大豆豐產。
2.3 大豆生長發(fā)育期多年氣溫、降水量、日照變化分析
圖4、圖5、圖6中大豆各個生長發(fā)育期及全生育期的平均氣溫均呈逐年上升趨勢,氣溫不斷升高會促進植物生長發(fā)育的加快,大幅縮短其生長期限,是有利于提高大豆產量的[3]。各生育期降水量中除成熟期降水量隨年份遞進呈增加趨勢,其余各生育期和全生育期都隨年份遞進呈減少趨勢。大豆是需水作物,在開花至灌漿鼓粒期降水量已經不足以滿足所需量的條件下,降水量呈現(xiàn)的趨勢會造成大豆結莢減少,秕粒增多,產量降低。遇干旱年份,需提高灌溉量,降低水分脅迫造成的減產。日照時數隨年份遞進也呈現(xiàn)遞減趨勢,尤其是全生育期表現(xiàn)最突出。日照時數的縮短導致大豆光合作用不足,對大豆營養(yǎng)生長有抑制作用,加上日照時數縮短和陰雨天氣增多有關,都可能造成大豆低產。
2.4 氣候要素與大豆產量的相關性分析
本文通過一元線性回歸方法計算各氣候要素與大豆產量的相關系數,并進行顯著性檢驗,結果如表2所示,襄垣縣初霜凍和終霜凍出現(xiàn)日期、6月上旬—
7月中旬日照時數是影響襄垣縣大豆產量的主要氣候要素。襄垣縣初霜凍多出現(xiàn)在9月下旬—10月中旬左右,此期正值大豆成熟期,低溫天氣會使大豆延遲成熟,株矮葉小,從而影響大豆結莢數量,最終影響大豆單產[4],從而影響總產量。襄垣縣終霜凍多出現(xiàn)在4月下旬,此期正值襄垣縣大豆播種-出苗期,霜凍導致大豆種子不能滿足出苗溫度所需,從而影響出苗率,直接導致減產。6月上旬—7月中旬是出苗—開花期,襄垣縣主要降水過程集中在此時期,降水造成陰雨天氣增多,日照減少,也是影響大豆產量的原因。因此,延遲大豆播種時間,選種生育期較短的品種,可以幫助減輕或者避免寒流引發(fā)的霜凍原因造成的低產;選用偏早熟大豆品種,有利于大豆營養(yǎng)生長,為生殖生長提供營養(yǎng)儲備。
3 結論與對策
(1)開花—灌漿鼓粒期、成熟期是襄垣縣大豆缺水的2個關鍵時期,此期正值襄垣縣多雨時節(jié),但降水量仍不能滿足大豆生育所需,是造成襄垣縣大豆產量低的原因之一。
(2)襄垣縣大豆種植面積和總產量呈逐年大幅減少趨勢,但單產卻呈逐年增加趨勢。2000年的氣候條件適宜實現(xiàn)襄垣縣大豆豐產。
(3)大豆各個生長發(fā)育期及全生育期的平均氣溫均呈逐年上升趨勢,利于大豆產量提高;各生育期降水量中除成熟期降水量隨年份遞進呈增加趨勢,其余各生育期和全生育期都隨年份遞進呈減少趨勢,使大豆需水關鍵期生長干旱趨勢更明顯。日照時數隨年份遞進也呈現(xiàn)遞減趨勢,尤其是全生育期表現(xiàn)最突出,造成大豆生育期延長。
(4)氣候要素對大豆產量起著重要作用,出苗—開花期日照時數是影響襄垣縣大豆產量的主要氣候要素,初霜凍和的霜凍出現(xiàn)日期是影響襄垣縣大豆產量的關鍵要素。出苗-開花期日照時數是影響大豆生長發(fā)育和產量的重要因素,如果此期降水量多,陰雨天氣增多,日照時數減少,可能導致大豆產量的降低;采用延遲播種、選用偏早熟大豆品種可以減少不利氣候要素的影響。
(5)為減輕或避免不利氣候因素造成的減產,需在開花—灌漿鼓粒期、成熟期遇干旱時,提高灌溉量,使田間持水量在75%以上[5],降低水分脅迫造成的減產;采用延遲大豆播種時間,因地制宜選擇生育期較短、偏早熟大豆品種,可以幫助減輕或者避免寒流引發(fā)的霜凍原因造成的低產。
參考文獻
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[4] 劉景利,楊揚,梁濤,等.氣象要素對大豆產量的影響分析[J].氣象與環(huán)境學報,2013(10):137-138.
[5] 田志會,陳學珍,謝皓.主要氣象因素對大豆生長發(fā)育及產量的影響[J].北京農學院學報,2001(4):74.