開封市花生產量與氣象因素的關聯度分析

司新紅

摘 要 花生是一種可以出現產量大幅波動的農作物，其主要原因就是因為花生的種植和生長與氣候有關。基于此，運用到了灰色關聯度的理論，將開封市的花生含量與氣象因素聯系在一起，分析了開封市2001-2010年的產量波動，并試圖得出其中的關聯。

關鍵詞 花生；產量；氣象因素；關聯度；開封市

中圖分類號：S565.2；S162 文獻標志碼：B 文章編號：1673-890X（2015）12-030-02

開封市地處河南省中東部地區，屬于典型的暖溫帶大陸性氣候。由于其生態環境良好、資源豐富且土地肥沃，非常適合各種作物的生長，尤其是花生。花生是開封市的重要油料來源和經濟作物，是開封最重要的出口創匯農產品之一。從2001-2010年，開封的花生種植面積接近10萬hm2，已經成為了當地的第三大作物。

1 花生生長階段與氣象因素之間的關系

在了解花生生長階段與氣象因素之間的具體關系之前，首先要知道最能影響花生生長的5項氣象因素，即溫度、降水量、日照時間、降水日數和5 cm地深。這5項氣象因素對于像伏花生這種早熟花生類型來說更加關鍵，只要5項氣象因素所表現的條件合適，就基本能夠滿足花生生長的發育需求。

1.1 出苗期

在花生出苗期，還不涉及產量問題，所以這段時期內花生的產量與氣象因素之間關系性較低，如果映射到相關系數上就會發現其相關系數的絕對值除了降水量足夠高以外，其他4項值均為最低，所以4項數值均沒有達到標準。除了降水量所提供的土壤溫濕度條件以外，其他氣象因素對花生出苗的年間影響不大[1]。

1.2 團棵期

在花生團棵期，5項氣象因素對花生的產量也沒有顯著影響。

1.3 開花期

花生開花期間，日照的年度變化對花生產量具有一定的影響。這種影響呈現負相關，即隨著日照日數的減少，花生會出現增產的趨向。原因就在于因為在日照日數少的月份，陰雨天多且溫度低，這種天氣可以使花粉存活較長時間，花生的受精率也就大大提高，所以在這個時期，花生的產量會有所增加。

1.4 莢果膨大成熟期

到了這個時期，氣象因素就將直接影響花生的產量。其中，降水日數在年間的變化與花生產量會呈現明顯的負關系。此時如果降水少，產量就會相反提高。所以在開封當地，花生在7月下旬-8月這段時期，如果降雨天數可以在11～20 d范圍內，降雨日數每減少1 d，花生的產量就可以增產6 kg左右。

根據上述4條可以看出，天氣氣象很大程度影響著花生作物的產量波動，是左右花生豐歉的主要因素。本文通過灰色關聯的分析方法對開封花生作物的產量做出氣象因素與其的關聯性分析，也為開封花生能夠高產高能提供了可供參考的理論依據。

2 灰色關聯度分析法

2.1 分析方法的介紹

灰色關聯度分析方法的重要理念就是針對不同問題而進行不同的分析手段，比較靈活。主要的分析途徑就是通過影響開封花生生產的氣象因素之間發展趨勢的相似或相異度，即“灰色關聯度”來得出它們之間的具體關聯。換言之，灰色關聯度所分析提供的就是一套系統發展變化的趨勢，通過這個趨勢中所提供的被量化的度量，就用來分析花生作物種植的動態過程。

2.2 數據采集

本文調查了開封市從2001-2010年間的花生產量情況，所有的數據均采集于每一年的5-8月，這段時間5項氣象元素對花生的作用最充分，也最能說明問題。

2.3 開封花生產量與氣象因素的關聯度解析

開封市花生的種植方法是麥田套種。它的套種主要出于小麥的灌漿期，所以麥套花生的生育期基本在春花生與夏直播期間，具體時間為5月中旬-8月下旬。所以根據這個時間特點，選擇了開封的5-8月作為參考，對這3個多月的時間內進行降水量、光照時間、平均氣溫等氣象因素的分析，并將這些參數的平均數值作為序列進行比較。在這里，光照時數計為12個引子進行關聯度的分析，例如x0（t）。而5、6、7、8月的月平均氣溫計為x1（t）、x4（t）、x7（t）、x10（t）；從5-8月的月降水量表示為：x2（t）、x5（t）、x8（t）、x11（t）；5-8月的月光時間則表示為x3（t）、x6（t）、x9（t）、x12（t）。如表1。

通過表1可以看出，在選取一個參考序列x0（t）與比較序列xi（t），將二者進行無量綱化處理，就能計算出t這一時刻的絕對差值。

△0i（t）=x0（t）-xi（t） （i=1、2…m t=1、2…n） （1）

而利用：△max=max（i） max（t）*x0（t）-xi（t）（二級最大差值）和△min=min（i）min（t）*x0（t）-xi（t）（二級最小差值），則可以結算出灰色關聯度的系數為：

（2）

通過分辨系數k（k（0，1））就可以計算出灰色關聯度為：

（3）

上述公式即為本文中氣象因素參考序列與比較虛列之間的關聯度。

根據計算可以得出，開封市的花生產量與5項氣象元素之間的關聯程度為8月平均氣溫>7月平均氣溫>6月平均氣溫>6月光照>5月平均氣溫>8月光照>6月降水>5月降水>7月降水>5月光照>8月降水>7月光照。如表2。

表2 開封花生產量與氣象要素之間的關聯度

氣象要素 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12

關聯程度 0.352 0.322 0.301 0.454 0.342 0.388 0.472 0.303 0.244 0.555 0.274 0.341

序列排位 5 8 10 3 7 4 2 9 12 1 11 6

依據灰色關聯的分析，得出氣溫是最影響開封花生產量的條件之一，這也和花生原本是生長在亞熱帶氣候溫暖短日照的環境下有關[2]。氣溫條件與花生產量的關聯度由大到小為8月>7月>6月>5月，其中以8月最為關鍵，8月的平均氣溫能夠直接影響花生結莢期的時長和莢果的發育質量。此時的平均氣溫應該在15 ℃以上為宜，否則花生的莢果就會停止發育，直接影響到花生的整體產量。而對于7月來說，是花生的花針期，此時的花生在平均氣溫為24～29 ℃的溫度范圍內最宜生長。但平均溫度如果沒有達到12 ℃，那么花生的花藥就無法受精。6月的最低平均氣溫則要控制在14～16 ℃，而最佳適宜的平均溫度則要求高達26 ～31 ℃。5月的平均氣溫則不能低于12 ℃，最適合發育平均氣溫則要以25 ℃為基礎底線，最高要有37 ℃才適合花生生長。

另外，花生是喜光作物，在整個生長周期都需要強光照來促進生長。開封花生產量與光照條件的關聯度由大到小依次為6月>8月>5月>7月。只要保持4個月的光照充足，花生莢果就會快速成熟增重，產量會有顯著提高。

降水方面，關聯程度則為6月>5月>7月>8月。花生在發芽期間是需要大量水分來維持順利出苗的，所以在播種時土壤的含水量要保持在70%左右。播種期內水分不宜過多也不宜過少，避免土壤干旱而造成的花生花期延遲。同時，也要注重花生作物的光合作用。在花生進行光合作用時注意補水，有助于它更好的形成有機物質，增加莢果的含油量[3]。

3 結語

本文用灰色關聯度的方法分析了開封市花生產量與氣象5項因素之間的關聯，說明了氣候條件是能夠深刻影響花生作物生長和最后產量的關鍵因素。并且通過實驗，得出了花生在種植時應該注意的問題，如對于播種時花苗的灌溉程度和土壤環境、對花生出苗后的光照條件與光照日數等，為進一步提高開封市未來的花生產量積累了寶貴的經驗。

參考文獻

[1]王二虎，李樹新，孫欣，等.開封市花生產量與氣象因素的關聯度分析[A].2011年第二十八屆中國氣象學會年會論文集[C].2011.

[2]王禹，許世衛，喻聞，等.氣象因素對花生單產影響研究[J].廣東農業科學，2014，41（15）.

[3]侯緒友.花生產量與氣象因素相互關系的初步分析[J].中國油料，1982（7）.

（責任編輯：趙中正）