唐山市玉米作物生產潛力分析

劉 媛

唐山市農作物種子管理檢驗站

一、引言

光、熱和水對玉米生長發育的作用各不相同。 可以把光看成是決定因子，把溫度和水分別看成限制光能生產潛力發揮的限制因子，而只考慮光照、溫度或只考慮光照、溫度和水分，其它一切影響產量的因子不予考慮，這樣分別得到的玉米最高產量即為玉米的光溫生產潛力和光溫水生產潛力。計算玉米光溫水生產潛力可知實際產量與潛在生產力的差距，為唐山市玉米的高產栽培，合理利用光照、熱量及水資源提供理論依據。

二、玉米生產現狀

玉米是唐山種植面積最大的糧食作物，種植面積比較穩定，常年保持在25 萬公頃，產量在140 萬噸左右，主要種植品種有鄭單958、紀元128、浚單20 等。唐山玉米消費以飼用為主， 占全市玉米年產量的75%以上。 在唐山市全部的經營耕地中，絕大多數還是一家一戶的零散經營， 規?；洜I的比重非常低。在隨機抽樣調查的6206 個農戶中，農戶家庭經營50畝以上的耕地的只有16 戶，占0.26%，經營耕地面積占抽樣調查面積的5.38%； 經營100 畝以上的7 戶，占0.11%；經營200 畝以上的只有1 戶，占0.02%。 這種現象的存在，嚴重制約著我市農業規?；降奶岣?。

三、玉米作物生產潛力計算與分析

1.光溫生產潛力分析

本研究采用的作物生長模擬模型為PS123 模型。該模型是首先由荷蘭瓦赫寧根大學P.M.Driessen 等開發的用于定量化土地生產力評價的普適模型。模型的機理與BACROS、SUCROS 及MACROS 等作物生長模型一樣，依據de Wit 的4 級生產水平理論，從作物器官生理過程出發， 分別模擬出作物PS1 (光溫)、PS2(光溫水)和PS3(養分限制)層次上的生產潛力。 從宇振榮等學者1997 年首次將該模型引入中國以來，已針對小麥、玉米、棉花等多種作物開展了大量的修正和校驗工作，校驗后的PS123 模型能較好地模擬唐山的作物生產潛力。

唐山氣象臺站連續30 年(1971～2000)的氣象數據， 氣象要素包括: 平均氣壓(0.1hPa)、 最高氣溫(0.1℃)、最低氣溫(0.1℃)、平均氣溫(0.1℃)、降水量(0.1 mm)、相對濕度(1%)、平均風速(0.1m·s-1)、日照時數(0.1 h)。首先根據氣象站連續30 年的氣象資料，對光溫產量進行模擬。 具體做法是:氣象站作為所選樣本點，運行PS1 模型，分別模擬氣象站30 年在PS1 水平下作物生長發育狀況，共運行模型30 次，根據模擬結果分別計算產量。 按照結果，將每年模擬產量進行平均，作為分區產量值，然后，檢驗模擬結果的一致性。本研究假定栽培管理技術一致，種植同一個品種。唐山市30 年平均光溫產量在13000 千克·ha 左右浮動，產量標準差也較小，在480 左右浮動，變異系數小于4%， 說明唐山的光溫產量主要受光照的影響，溫度的影響很小。

從光溫產量與統計產量的比較來看，唐山地區有很大的生產潛力可供發掘。由光溫產量與雨養產量比較來看，缺水是影響唐山地區生產力提高的一個重要因素，因此要改善此區域的灌溉條件。 從統計產量多年的變化可以看出，玉米生產的整體技術水平一直在不斷提高，實際產量向潛在產量逐步靠近，但近年來平均產量也僅為光溫產量潛力的1/3 左右，說明該地區尚有較大的產量潛力可供挖掘。

2.氣候生產潛力（光溫水生產潛力）分析

作物的生產能力，是當地的氣候資源、土地資源、品種資源、物資投入和栽培技術等構成的多因子系統決定的。在計算作物的生產潛力時，假設土壤條件、品種、投入和栽培技術等處于最佳狀態，則光溫水條件便成了作物生產的主要限制因子，因此，某地的作物最高生產力便是除光溫水以外的其他因子處于最理想狀態時， 作物的光溫水生產能力即光溫水生產潛力。 隨著生產的發展，作物光溫水潛力的研究愈來愈重要。 既要從遺傳育種的角度，也要從栽培措施上予以深入探討，這對于如何使低產變高產，高產再高產不僅有理論意義，而且有實踐意義，以便克服眾多的產量限制因素，達到高產穩產之目的。

計算玉米光溫水生產潛力，首先需要計算光生產潛力，即只考慮輻射條件。 假設其他因素均為最理想時的玉米產量，然后再計算光溫生產潛力，即在光生產潛力的基礎上，把溫度看成是一個限制因子而得到的玉米產量，最后再把水做為限制因子，計算出玉米的光溫水生產潛力。 在水分充足供應時，玉米的光合作用及其它生理生化活動都能正常進行，否則就對玉米生產潛力的發揮起到限制作用。將玉米各生育時段的光溫生產潛力乘以該時段內的平均水分影響系數，即得玉米各時段內的光溫水生產潛力(生物產量)。 將各時段的值家加即得玉米整個生育期內的生物產量的光溫水生產潛力，再將該生物產量(干重)乘以系數0.57(乘經濟系數0.49 并扣除子粒含水量14%)，即得硯豆米子粒產量的光溫水生產潛力。玉米不同時段和全生育期的光、光溫、光溫水生產潛力是不同的。

通過計算結果表明， 唐山地區玉米光溫生產潛力， 生物產量為54022.50 千克/ha， 經濟產量為30792.83 千克/ha。 光溫水生產潛力， 生物產量為37613.4O 千克/ha，經濟產量為21439.64 千克/ha。 光溫水生物產量和經濟產量潛力分別比光溫生產潛力減產16409.10 千克/ha 和9353.19 千克/ha。 由此可見，光溫在當地處于最佳狀態時，水是玉米產量的主要限制因素，旱溝會影響玉米生產潛力的發揮，尤其是在玉米生育的中后期。

四、開發對策

1.提高農業集約化水平

唐山市耕地經營的規?；竭€比較低， 分散、粗放經營仍占主導地位。這種經營方式非常不利于先進的生產技術、設備的推廣和使用，很難形成規模效益，阻礙著全市現代農業的快速發展。因此，應進一步加強對全市農用土地流轉的組織與領導，加大宣傳力度，制定相關政策，不斷完善土地流轉機制。 按照“依法、有償、自愿”的原則，積極培育土地經營權交易市場， 積極探索多種形式的土地承包經營權流轉機制。引導農業產業化龍頭企業通過承包、租賃、入股、合作等方式進行土地成片開發，建立農產品生產基地。 鼓勵農戶間通過轉包、轉讓、出租等方式進行土地承包經營權流轉， 促進土地向種田能手和專業大戶集中，積極穩妥地推進農業適度規模經營。

2.加強水利工程建設，改良土壤，防治鹽漬化

唐山市靠海，土壤主要有潮土、鹽化潮土、水稻土、濱海鹽土四大類，多鹽漬土。 長期以來，旱澇堿薄曾是本區農業發展的主要問題。通過大規模的河道治理，耕地中的鹽漬土面積已大幅度減少。地下水資源，黃河以北不如黃河以南， 利用地下水的井灌甚為普遍，地上水主要來自黃河，由于過度開采，水資源已呈相當緊張狀態，本地區水資源總體呈緊張狀態。因此，必須加強水利建設，實行地上、地下水合理開發、聯合調度，提高區域水資源整體利用率，改良土壤，防止土壤反鹽，防治鹽漬化，促進農業系統良性循環。

3.政策扶持

加大國家對糧食主產區的政策扶持力度。扶持范圍包括良種補貼、農機具補貼，節水工程和器械補貼、種糧農戶信貸、災害保險、糧食流通體系、以及國家商品糧基地建設等內容，激勵廣大農民積極種糧。 增加農業科技投入。 培育適宜于不同區域的優良品種，選育抗病、抗蟲、抗旱等抗逆性優質高產新品種；注重專用型品種的選育，如飼用玉米、高油玉米等。加強糧食作物產量生理和水分生理的研究，水肥協調和耕作栽培技術的研究，挖掘作物抗旱生理極限，最大限度地利用水分生產糧食。注重土壤抗旱劑等抗旱節水措施及相關產品的研究等。

[1]高桂芹，齊作輝，董玉武.唐山市農業氣候資源DTOPSIS 優勢分析[J]，氣象科技，2008.4，36（2）.

[2]河北省人民政府辦公廳，河北省統計局.河北農村統計年鑒[M]，經濟科學出版社，1980-2012.