內蒙古西部地區氣候條件對馬鈴薯產量的影響

張彩云

（鄂爾多斯市氣象局，內蒙古鄂爾多斯017010）

內蒙古西部地區氣候條件對馬鈴薯產量的影響

張彩云

（鄂爾多斯市氣象局，內蒙古鄂爾多斯017010）

利用達拉特旗1981—2010年的馬鈴薯產量及氣候資料進行統計，運用相關分析及逐步回歸方法，得出氣溫條件是影響馬鈴薯產量的主要原因，其次是淀粉積累期的日照時數。運用上述氣象因子建立馬鈴薯氣候產量的綜合關系方程，為合理開發利用內蒙古西部地區農業氣候資源和預測馬鈴薯的產量提供一定依據。

內蒙古西部；氣候條件；馬鈴薯產量

馬鈴薯是一種糧、飼、菜兼用型作物，因其適應性強、營養豐富、產量高以及增產潛力大而在全球多地被廣泛種植[1]。內蒙古地區生長季內良好的雨熱同期氣候環境為馬鈴薯的生長發育提供了適宜的條件，從而成為本地區的優勢作物之一。

農作物產量受多種因子影響，在品種和管理水平相對穩定的情況下，光、熱、水等氣象條件成為影響馬鈴薯產量的主要因子[2,3]。目前關于內蒙古地區馬鈴薯的研究多集中在烏蘭察布地區[4～6]，其他地區研究甚少。本文選取國家商品糧基地——達拉特旗為代表，研究影響內蒙古西部地區馬鈴薯生長發育的氣象因子。達拉特旗屬于內蒙古西部農牧交錯區的一部分，北部有黃河沖積平原，受黃河的灌溉，沿岸形成了大規模的農作區，其中馬鈴薯是達拉特旗主要的糧食作物之一。達拉特旗年均降水量311.4 mm，年日照時數3 106 h，年平均氣溫7.3℃，無霜期約147 d，為典型的溫帶大陸性氣候。特殊的地理位置決定了其具有明顯的立體氣候特征，發展農牧業經濟條件得天獨厚。本文采用統計學方法，初步研究引起馬鈴薯產量波動的主要氣象因子，為內蒙古西部地區合理利用氣候資源、預測馬鈴薯產量及其種植區劃提供一定依據。

1 資料來源與分析方法

1.1 資料來源

本文選取達拉特旗氣象站1981—2010年生長季內（4—9月）以每旬為單位的氣溫、降水、日照、大風資料，來源于鄂爾多斯市氣象局。同時選取達拉特旗該時段內歷年馬鈴薯單產（kg/hm2）資料(來自當地統計局)。首先對產量資料進行處理，區分趨勢產量和氣候產量，從實際產量中分離出趨勢產量后，為氣候產量。主要是由每年作物生育期內氣象條件的利弊所決定的，可以是正值或負值。

本文中采用一元三次方程模擬效果最佳。

統計分析方法采用SPSS軟件進行，首先計算各旬氣候要素與產量之間的相關系數，然后選擇相關系數較大的氣候因子進行逐步回歸分析，建立馬鈴薯氣候產量與多個氣象因子之間的關系模式。

2 結果分析

2.1 溫度對馬鈴薯產量的影響

氣溫是決定馬鈴薯產量的主要因子，且馬鈴薯不同的生長發育時段對氣溫的要求不同。馬鈴薯種子在4℃以上即可萌發，在10～14℃正常發芽，幼苗生長期的適宜氣溫為15～22℃，結薯期適宜氣溫是15～20℃，大于25℃塊莖變小；淀粉積累期適宜氣溫為12～15℃，氣溫達到20℃時塊莖生長緩慢，超過25℃塊莖膨大基本停止[7]。

圖1顯示，氣溫對達拉特旗馬鈴薯的產量多表現為負效應，氣溫越高越不利于馬鈴薯產量的形成，這與馬鈴薯喜冷涼濕潤的生長環境有關。達拉特旗馬鈴薯一般在4月下旬至5月上旬播種，5月份為發芽期，6月份進入幼苗期，7月至8月上旬為結薯期，8月中旬至9月上旬為淀粉積累期，9月下旬為收獲期。相關分析顯示：達拉特旗當地的氣溫與馬鈴薯的幼苗生長初期、塊莖形成期以及淀粉積累期關系比較密切，均成負相關變化。達拉特旗6月份旬平均氣溫在20.7～22.5℃，7月上旬至8月上旬平均氣溫在22.1～23.5℃之間，8月中旬至9月上旬的平均氣溫在17.2～20.9℃。從氣溫條件上分析，達拉特旗比較適宜馬鈴薯的種植，但是隨著溫度的升高，若平均氣溫超過25℃時，馬鈴薯的產量將受到一定的影響。

2.2 降水、日照、風速對馬鈴薯產量的影響

不同時期的降水量與馬鈴薯產量的相關性可以看出（圖2），7月中旬以前的降水量與產量的相關性不是很大，說明在營養生長階段以及塊莖形成初期，自然降水不是限制馬鈴薯產量的主要影響因子。進入7月下旬，相關系數迅速增加，研究結果顯示，7月下旬與8月下旬的降水量與馬鈴薯產量呈顯著正相關，而9月上旬降水與產量則呈明顯的負相關。7月下旬至8月下旬為結薯中后期和淀粉積累初期，也是馬鈴薯對水分需求的敏感期，自然降水有利于馬鈴薯產量的提高。而9月上旬為馬鈴薯淀粉積累關鍵期，此時段若降水過多反而會造成薯塊腐爛以及發生病蟲害，從而造成減產。

馬鈴薯的氣候產量與日照時數顯著相關的時段主要在9月上旬，相關系數為0.485。該時期為馬鈴薯淀粉積累關鍵期，生長特點是地上部向塊莖中轉運輸碳水化合物、蛋白質和灰分，而充足的光照有利于馬鈴薯干物質積累，從而有利于產量的形成。9月上旬若遇到陰雨寡照天氣，土壤濕度維持偏大或者泥濘，易造成薯塊霉變或者腐爛，馬鈴薯的產量和品質將會受到較大的影響。相關分析顯示，風速對馬鈴薯的產量影響不大。

圖1 氣溫與產量相關系數隨時間變化曲線

圖2 降水、日照、風速與產量相關系數隨時間變化曲線

3 馬鈴薯氣象產量綜合模式的建立

考慮到各種氣象因子的交互作用，本文通過逐步回歸的方法篩選出對達拉特旗馬鈴薯氣候產量極為顯著的氣象因子，并建立綜合回歸模式。

上式中：yw為馬鈴薯的氣候產量，6上為6月上旬平均氣溫為8月上旬平均最高氣溫，S9上為9月上旬日照時數。復相關系數R=0.728＞Rα=0.01。利用此方程可以對達拉特旗及其周邊地區馬鈴薯氣候產量進行監測與預報。為了比較各因子對馬鈴薯氣候產量影響的大小，計算了標準偏回歸系數，結果顯示：影響達拉特旗馬鈴薯氣候產量的氣象因子的貢獻率大小依次為：6月上旬的平均氣溫，偏相關系數為-0.396；8月上旬的平均最高氣溫，偏相關系數為-0.371；9月上旬的日照時數，偏相關系數為0.323。

4 結論

達拉特旗的氣候條件較適宜馬鈴薯的生長發育及產量的形成，氣候條件變化是引起馬鈴薯產量波動的原因，在馬鈴薯幼苗初期和結薯期若氣溫偏高反而不利于產量的增加，但淀粉積累期的日照時數偏多有利于干物質的積累及產量的形成。

運用逐步回歸的方法建立馬鈴薯氣候產量與主要氣象因子的關系方程式，相關系數達到0.728，為極顯著的水平。本文得出的結論為合理利用農業氣候資源，提高馬鈴薯產量，具有重要的指導意義，并且為內蒙古西部馬鈴薯產量的預測以及種植區劃提供一定的依據。

[1]張凱,王潤元,李巧珍,等.播期對黃土高原半干旱區馬鈴薯生長發育及產量的影響[J].生態學雜志,2012,31(9):2 261-2 268.

[2]張淑琴,單新蘭,丁惠榮,等.氣象條件對地膜菜用型馬鈴薯產量的影響[J].科學導報,2003,24(2):39-42.

[3]孫芳,林而達,武艷娟.寧夏氣候變化及其對馬鈴薯生產的影響[J].中國農學通報,2008,24(4):465-471.

[4]宋雪峰,侯瓊.氣候條件對馬鈴薯產量的影響[J].中國農業氣象, 2003,24(2):35-38.

[5]孫文堂,苗春生,沈建國,等.基于GIS的馬鈴薯種植氣候區劃分先區劃的研究[J].南京氣象學院學報,2004,27(5):650-659.

[6]白美蘭,侯瓊,郝潤全.烏蘭察布盟地區馬鈴薯優良品種氣候區劃[J].中國農業氣象,2005,26(1):20-23.

[7]烏蘭,烏蘭巴特爾,李云鵬.內蒙古自治區生態與農牧業氣象服務體系研究[M].北京:氣象出版社,2009.

1005-2690（2017）01-0088-02

S532；S162.54

A

2016-12-12）

張彩云(1980-)，女，漢族，內蒙古烏盟人，碩士研究生，主要從事應用氣象研究工作。