##阳市夏玉米产量与气象因子的关系分析

1、濮阳市夏玉米产量与气象因子的关系分析中圈磨亏c童攉2010,26(16):341344ChineseAgriculturalScienceBulletin濮阳市夏玉米产量与气象因子的关系分析崔力,王春玲,李改琴,姚胜,吴非洋,许庆娥,董建设,齐瑞英,刘晓燕(濮阳市气象局,河南濮阳457000;河南省气象局,郑州450003)摘要:适时把握影响夏玉米产量波动的气象因子,趋利避害,采取合理的管理措施,获得夏玉米高产稳产是笔者研究的目的;采用线性拟合回归分析和相关分析等统计分析方法,对濮阳市1970-2009年共40年的夏玉米单产量,与同期气象因子的关系进行综合分析,结果得出:6月中旬和8月下旬的降

2、水,8月下旬和9月上旬的气温,7月上旬和8月上旬的日照时数等是影响夏玉米产量波动的关键气象因子,6月上中旬播种期的干旱,7月上旬拔节期的卡脖旱,8月上旬开花授粉期的雨涝是夏玉米生育期中几个需要注意的气候现象;夏玉米产量气象波动指数为0.139,占实际产量变异系数(0.3914)的35.51%,气象因子是影响夏玉米产量波动的主要因子.关键词:夏玉米产量;降水量;平均气温;日照时数中图分类号:S11+4文献标志码:A论文编号: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机物,光合作用是植物获得能量和赖以生存的基础,光合同化能力的高低直接影响到玉米的产量n.濮阳市位于华北南部,属于黄河冲积平原地区,玉米是濮阳市主要秋粮作物,笔者系统分析生态气候因子在夏玉米生长发育不同时期对单产量的影响,对适时把握影响夏玉米产量波动的气象因子,趋利避害,采取合理的管理措施,获得夏玉米高产稳产具有重要意义.第一作者简介:崔力,男,1963年出生,河南南乐人,学士,工程师,主要从事应用气象工作.通信地址:4

8、57000河南省濮阳市气象局(黄河西路),Tel:03934678997,E?mail:cuili196387126.tom.收稿日期:20100330,修回日期:20100524?342?中国农学通报1资料与方法1.1资料濮阳市地域经,纬向跨度均在100km左右,气候特点相似,因此,气象因子选取夏玉米生育期内(69月)濮阳县气象观测站1970-2009年各旬的气温,降水,日照等气象观测数据.玉米单产量资料来源于濮阳市农调队,资料年代为1970-2009年共40年.1.2研究的时间与地点濮阳市辖区共有5个县,濮阳县是面积最大,种植玉米面积最多的一个县,因此选取濮阳县为代表县.文中所选的代表县土

9、壤类型为壤土,多种植旱地玉米,人为影响较小,生态气候因子影响较大,因此,可以客观的反映玉米产量与气候因子的关系口.研究资料时间为1970-2009年.1-3分析方法玉米产量是受水,肥条件,品种,生产技术等因素和气候因素的综合制约.从总的趋势来说产量是随年噌L:班赛宝代更迭而增加,但年际问存在较大波动.为消除技术改良,生产技术改进等非气象因素对夏玉米产量的影响,比较客观的反映产量在不同气象条件下波动状况,一般将作物实际产量(y)分解为趋势产量(),气象产量(Yw)和随机产量(),即:(1)由于(I)式中()影响较小,一般忽略不计,则:y-(2)从图1可以看出,夏玉米单产量随年代更迭呈现接近直线上

10、升的趋势,利用濮阳市1970-2009年夏玉米单产资料,采用直线拟合回归分析方法,得出趋势产量方程:8.8313X+101.6512(3)经显着性F检验,置信度达a=0.01的显着水平(F=-255.5312>Fo.=7'31).据(3)式获得各年的趋势产量()后,则相应各年的气象产量根据(2)式即可获得.寸.0t"q寸o.0寸o.0000000000H年份图1濮阳市夏玉米单产量时间序列趋势图2结果与分析2.1气象产量与气象因子的关系高亮之提出了产量系统分析法,给出了产量气象波动指数计算方法.即:(4)式中,y为实际产量的平均值,为气象产量,/7为样本容量.据(

11、4)式计算得出,濮阳市夏玉米产量气象波动指数Yr=0.139,占实际产量变异系数(0.3914)的35.51%,这说明气象因子是影响夏玉米产量波动的主要因子【.受气候变化的影响,河南省夏玉米生育期全部表现出延迟的趋势,以成熟期延迟程度为最大,也同样说明了气象因子的变化对夏玉米生育期影响的重要性.2.2气象因子对夏玉米各生育阶段的影响分析濮阳市夏玉米一般在6月上,中旬播种,9月上,中旬成熟,历经100110天.以生育期各时段气象因子为自变量,气象产量为因变量,统计分析得出各时段的降水量,平均气温,日照时数与气象产量的相关系数(表1,表2).从表l可以看出,在玉米整个生育期中,对产量影响最大的是平

12、均气温,其相关系数通过了a=0.05水平的显着性检验,日照时数是正面效应,降水量是负面效应.在玉米生育后期的抽雄.成熟时段内,降水量和平均气温对夏玉米产量的影响最显着,与气象产量的相关系数通过了a=0.01水平的显着性检验.OO0OOOOO如如如伽伽渤姗瑚瑚如.崔力等:濮阳市夏玉米产量与气象因子的关系分析?343?注:表1和表2中数据带的通过了的显着检验,带+的通过了Ot的显着检验,带?+的通过了a的显着检验.表中6上表示6月上旬,下同.表2夏玉米气象产量与生育期内各旬气象因子相关系数2.2.1降水因子据表1和表2相关系数数据分析,夏玉米在播种一出苗,出苗一拔节,拔节一抽雄等3个生育时段,降水

13、与气象产量效应不太明显,说明在夏玉米前3个生育时段内,濮阳的降水基本可以满足生长需求,再就是本地的灌溉条件较好,遇上降水偏少的年份,人工实施灌溉以满足夏玉米的生长需求.在抽雄.成熟阶段,降水影响的负效应较大,8月上旬一9月中旬期间,濮阳市阴雨天气较多,直接影响光合作用及有机物质的积累,易造成贪青晚熟.6月中旬濮阳气温较高,田间蒸发量加大,降水一般较少,容易出现干旱,此时冬小麦收获后播种的玉米处在出苗期,麦垄点播玉米正值幼苗期,需要有适宜的水分,降水对玉米产量有明显的正效应,其相关系数通过了a=O.1水平的显着性检验.7月下旬一9月中旬,是玉米开花散粉到籽粒成熟阶段,是形成产量的关键时期,尤其是

14、8月下旬正值夏玉米乳熟.成熟期,如降水过多特别是雨日过多,会影响光合作用和干物质积累,导致产量降低】.8月下旬的降水对玉米产量负效应非常明显,其相关系数通过了a=O.O1水平的显着性检验.2.2.2气温因子从表1和表2相关系数数值看,夏玉米气象产量与8月下旬平均气温的相关系数通过了萨0.1水平的显着性检验,与9月上旬相关系数通过了0.O1水平的显着性检验.8月下旬一9月上旬夏玉米处于乳熟一成熟期,气温越高越有利于干物质的积累,说明此阶段的平均气温是夏玉米产量形成的决定因子.2.2.3日照时数因子玉米是高光效的C植物,充足的光照有利于制造和积累较多的光合产物,是丰收的物质基础】.从表1和表2相关

15、系数数值看,夏玉米气象产量与7月上旬和8月上旬的日照时数相关系数均通过了a=O.1水平的显着性检验.7月上旬是夏玉米拔节期,8月上旬夏玉米处于开花授粉期,都需要有比较充足的日照和适宜的温,湿度等气象条件的保障.3夏玉米生育期中的几个主要气候问题3.1播种时期的干旱6月上中旬是濮阳市夏玉米播种季节,而此时常发生干旱,影响夏玉米的及时播种,晚播会造成明显的减产.干旱时,可采用灌溉播种或麦垄点播,确保适时播种出苗p】.3.2卡脖旱7月上旬是濮阳市夏玉米拔节时期,也是夏玉米需水的关键时期,此时发生干旱对玉米产量影响最大,群众称"卡脖旱".卡脖旱易造成叶子凋萎,雌穗不孕,易形成空杆,

16、秃尖,严重减产.干旱时,应及时灌溉和追施肥料.3_3开花授粉期的雨涝8月上旬是濮阳市夏玉米开花授粉期,如遇雨涝,加上光照不足,一方面花粉由于吸水过多破裂,造成淋花,影响花粉正常授粉;另一方面,此时叶面积指数大,阴雨直接影响光合作用和干物质的积累,从而导致夏玉米减产.雨涝时,应做好排涝工作,注意防御内涝.4夏玉米主要生育期气象指标4.1玉米播种期适宜气象指标种子发芽平均温度稳定大于812;地温稳定达1012C,大于10cc即可播种;土壤水分,田间持水量60%80%适宜不利气象指标及影响程度:平均温度偏低f<8C),不利于播种出苗:土壤田间持水量偏小(<50%),干旱;

17、土壤田间持水量偏大(>85%),过湿内涝;播期干旱(降水量<20inln,无透墒雨).?344?中国农学通报4.2玉米苗期适宜气象指标苗期平均温度1830,最低生长平均气温>10cI=;最低根系生长平均气温>10;根系生长适宜地温是20-24C;苗期降水量80180mill;耕作层土壤水分,田间持水量为60/70%,土壤水分充足.不利气象指标及影响程度:平均气温偏低(<一l6);地温偏低15C),根系停止生长;干旱(降水量<50mm),影响幼苗生长;水涝(出现日降水量>100mm过程),幼苗易弱黄

18、或死亡.4-3玉米拔节抽穗期适宜气象指标平均温度要求24-26;水分充足,无"卡脖子旱"土壤水分,田间持水量7O%;无冰雹天气.不利气象指标及影响程度:平均气温偏低(<20),将延迟抽穗;"卡脖子旱"在7月上中旬,玉米拔节抽穗期前后20天内无透墒雨,田间持水量60%,叶子凋萎;长期连阴雨(雨日持续>10天),光合作用减弱,土壤空气缺乏,也会造成空杆.4.4玉米开花授粉期适宜气象指标玉米授粉的适宜温度为2528;晴朗微风(风力3级);开花到成熟需降水量100-200mill;无高温干旱发生.不利气象指标及影响程度:降水少,空气相

19、对湿度偏低(<50%),土壤湿度<15%,干旱花丝枯萎开花甚少;平均气温偏低f<18C),花粉失去生命力,影响授粉;大风(风力5级),易引起柱头干枯;高温干旱(35oC),12h花粉死亡.4.5玉米成熟期适宜气象指标平均温度为2025;天气晴朗且温暖;土壤水分充足.不利气象指标及影响程度:温度偏高(>2530oC),干热天气引起早熟;温度偏低(<16C),灌浆停止,延迟成熟;连阴雨(雨日连续>10天),影响玉米成熟的质量;干旱,不利于干物质的积累,结实不饱满.5结论与讨论(1)夏玉米产量气象波动指数为0.139,占实际产量变异系数(O.3914)的35.51%,说明气象因子是影响夏玉米产量波动的主要因子.(2)6月中旬和8月下旬的降水,8月下旬和9月上旬的气温,7月上旬和8月上旬的日照时数等是影响夏玉米产量波动的关键气象因子.6月中旬降水量对夏玉米苗齐,苗壮影响较为明显;7月上旬夏玉米处于拔节期,8月上旬夏玉米处于开花授粉期,日照时数尤为重要;8月下旬9月上旬夏玉米处于乳熟.成熟期,气温越高越有利于干物质的积累,气温是夏玉米产量形成的决定因子;8月下旬,降水对夏玉米产量负效应非常明显,此时,阴雨寡照,气温偏低,直