商丘市棉花生長氣候條件分析及產量預報模式研究

侯志堅 姜 洋 趙志宇

摘要從降雨量、溫度、光照三方面分析了商丘氣候條件對于棉花產量的影響,并在此基礎上介紹了棉花產量預測方法,以期對商丘的棉花生產提供指導。

關鍵詞氣候條件;棉花產量;預報模式;河南商丘

中圖分類號S162.5文獻標識碼A文章編號 1007-5739(2009)08-0122-01

農作物產量與氣候條件有著十分重要的關系。目前,關于農作物與氣候條件關系的研究主要集中于農作物生長發育、產量形成及產量結構等生物過程或要素與各個氣象要素之間的關系、氣候變化對農作物產量的影響以及農作物產量估算或預測。棉花是一種喜光喜溫的短日照作物,在生長期,營養生長和生殖生長同時進行,生長期和收獲期均很長,不同生育期的氣候條件差異明顯,棉花產量與各個生育期的光、溫、水分條件關系密度。因此,分析日照、氣溫和降水量對棉花生長的影響,確定關鍵影響因子和關鍵期,了解各因子影響強度的差異和時間變化,為棉花產量預測奠定基礎。

1商丘氣候條件對棉花產量的影響

1.1降水量對棉花產量的影響

降水量是影響棉花產量的主要關鍵氣候因子之一。商丘市屬暖溫帶季風氣候,夏季炎熱降雨集中,且年降水量高度集中于夏季,從而導致棉花生長期降水量不能滿足棉花生長發育的需要,各季降水量變化很大,旱澇災害頻繁。在商丘絕大部分地區,棉花苗期至現蕾期和吐絮期,以晴天為主,降水量很少,干旱嚴重限制了棉花對光熱資源的利用率。在花鈴期,陰雨天氣頻繁,光熱資源明顯不足。春季連陰雨低溫天氣是商丘主要災害天氣之一,它對棉籽發芽出苗和幼苗生長有明顯影響,常造成產量降低。但總體來說,商丘為半濕潤區,降水量基本上能滿足棉花生長發育的需要,但由于季節變化明顯,降水量對棉花產量的影響較明顯,這種影響主要表現為明顯的降水量時間變化所造成的季節性旱澇災害對棉花產量的限制。

1.2溫度對棉花產量的影響

棉花在整個生育期中,要求較多的熱量,在土壤水分適宜時,若日平均氣溫20℃以上,棉花出苗只需4~7d;若溫度低于15℃,則出苗緩慢,易染病害,甚至出現爛種現象。棉花幼苗生長速度與溫度有關,在16~18℃時,幼苗10~15d開始長出第1片真葉,25℃時只需7~10d,14℃時需20多天。棉花進入現蕾期以后,溫度高,現蕾又快又多,最低溫度應不低于19℃,現蕾初花期氣溫以25~30℃為宜,25℃以上有利于生長發育。開花至吐絮期棉花的生物學最低溫度為15~18℃,吐絮期溫度以20~30℃較合適,如果溫度過高或過低都會影響棉花纖維質量。

商丘地區屬于暖溫帶,熱量資源較豐富,在播種至出苗期和花鈴期至吐絮初期,溫度對棉花有促進作用。但由于連陰雨低溫天氣的頻率較大,溫度對產量的影響較顯著,一定程度上抑制了棉花的生長發育,如果全生長期旬均溫升高1℃,棉花單產可望提高45~165kg/hm2。

1.3光照對于棉花產量的影響

棉花只有在充足的陽光下生長發育才能良好,從日出到日落,所有葉片都隨著太陽方向而轉動,以爭取充足光照,促其生長。棉花對光照強度也有要求,若遇到長期陰雨,棉株生長受阻,影響有機養分制造與轉運,植株體內糖分減少,含氮物質增加,會引起大量蕾鈴脫落導致瘋長。棉花生育后期,光照充足,有利光合作用,可增加鈴重,提高棉絮質量。棉花生長最怕秋雨連綿、光照不足,易引起莖葉瘋長,病蟲害蔓延,僵爛鈴增加,成熟延遲,霜后花增加。

商丘位于暖溫帶半濕潤區南部,陰雨天氣少于淮南區,云量小于西部山地,光照資源能滿足棉花生長發育的需要,但是陰雨天氣的季節變化明顯,日照時數隨季節的不同而不同,即不同季節日照時數對于棉花產量的影響較大。

降水量、溫度和日照共同影響著棉花的產量。其中,降水量和春季低溫是影響商丘棉花產量的主要因子,而降雨量既可以通過旱澇災害限制棉花的生長發育,還能通過限制光熱資源量及其利用率而降低產量。因此,水分調控是提高棉花產量的主要措施。

2商丘棉花產量預報模式

作物產量由時間趨勢產量(Yt)、氣候產量(Yw)和隨機產量(△)組成,其表達式為:Y=Yt+Yw+△。其中,氣候產量為Yw=2.85+0.105 5 X1-0.597 2 X2(kg);X1為5月中下旬的日照時數;X2為8月下旬至9月下旬的雨日。隨機產量“△”值:當強大風影響過程雨量>150mm,△=-7.5kg;極大風速,△=-7.5kg;大旱(7~9月間任意連續6旬雨量距平百分率≤-70%),△=-7.5kg;高溫(7月中旬至8月上旬極端最高氣溫>35℃的天數>7d),△=-5.0kg。復相關系數R=0.87,N=26。回代結果誤差≤3kg的擬合率為54%,≤5kg為81%,≤8kg為100%。

3參考文獻

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