河北壩上地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量變異的氣候決定因子分析

唐建昭，肖登攀，王 靖，郭馨澤

(1.河北省科學(xué)院地理科學(xué)研究所，河北省地理信息開(kāi)發(fā)應(yīng)用工程技術(shù)研究中心，河北 石家莊 050011；2. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，北京 100193；3. 張北縣氣象局，河北 張北 076450)

馬鈴薯是繼玉米、小麥和水稻之后的第四大作物[1]，我國(guó)每年的馬鈴薯生產(chǎn)面積和產(chǎn)量均占世界首位[2]。壩上地區(qū)是我國(guó)馬鈴薯的主要產(chǎn)區(qū)之一[3]，然而該地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量年際間變異很大[4]，解析馬鈴薯產(chǎn)量變異的決定因子，對(duì)提高馬鈴薯產(chǎn)量和保障該地區(qū)糧食安全具有重要意義。馬鈴薯為喜涼作物，生長(zhǎng)的最適溫度在16～21℃之間[5]。通常情況下，溫度升高降低了薯塊的形成個(gè)數(shù)和薯塊膨大速率并縮短馬鈴薯生育期進(jìn)而降低馬鈴薯產(chǎn)量[6]。馬鈴薯根系較淺，對(duì)干旱敏感，即使短時(shí)間的干旱脅迫也會(huì)造成馬鈴薯的減產(chǎn)[7]。氣象條件是決定雨養(yǎng)馬鈴薯產(chǎn)量變異的主要因子，且不同地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量變異的決定因子差別很大。有研究表明，塊莖形成期如遇高溫危害，會(huì)造成甘肅地區(qū)馬鈴薯的嚴(yán)重減產(chǎn)，溫度是決定該地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量變異的主要因子，且主要為負(fù)影響[8]。青海地區(qū)熱量和日照時(shí)數(shù)是影響馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育的主要?dú)庀笠蜃樱⑶以诿缙诤同F(xiàn)蕾期表現(xiàn)為正效應(yīng)，而在成熟期表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)[9]。內(nèi)蒙古陰山地區(qū)，降水總量是決定馬鈴薯產(chǎn)量變異的主要因子，其次是溫度[10-11]。而農(nóng)牧交錯(cuò)帶地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量是由降水的有效性和分配性決定的[12]。壩上地區(qū)旱作的馬鈴薯產(chǎn)量在不同的年份具有很大的變異性，且產(chǎn)量變異的決定因子還未解析。本研究通過(guò)分析試驗(yàn)?zāi)攴蓠R鈴薯不同生育期氣象條件和馬鈴薯產(chǎn)量的關(guān)系，揭示壩上地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量變異的氣候決定因子，為該地區(qū)提高馬鈴薯產(chǎn)量和資源利用效率提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究地區(qū)概況

試驗(yàn)于2010年4月至2017年9月在張北縣張北鎮(zhèn)龍王廟村(41°09′N(xiāo)，114°42′E)進(jìn)行，試驗(yàn)地區(qū)海拔1 393.3 m。馬鈴薯生長(zhǎng)季降水量在226～512 mm之間，占全年降水量的80%，生長(zhǎng)季平均氣溫在12～15℃之間，生長(zhǎng)季總輻射在3 300～3 900 MJ·m-2之間，無(wú)霜期105 d左右。土壤類(lèi)型為沙壤土，0～50 cm土壤容重、凋萎含水量、田間持水量和飽和含水量分別在1.41～1.55 g·cm-3、3.1%～4.6%、20.6%～25.9%和35.0%～36.0%之間，具體的土壤性質(zhì)見(jiàn)表1。1961—2017年氣象數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)氣象局?jǐn)?shù)據(jù)共享網(wǎng)(http://www.cma.gov.cn)，主要包括日尺度的日照時(shí)數(shù)、最高溫度、平均溫度、最低溫度和降水量。太陽(yáng)輻射根據(jù)?ngstr?m方程計(jì)算獲得[12]。

表1 試驗(yàn)地區(qū)土壤物理性質(zhì)

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2010—2017年供試馬鈴薯均在旱作條件下種植。馬鈴薯品種大白花為中熟品種，生育期130 d左右。總試驗(yàn)小區(qū)面積為1 000 m2，馬鈴薯播種密度為40 000株·hm-2，播種深度為15 cm。播前在試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)一次性施入農(nóng)家肥2 500 kg，其他時(shí)期不再進(jìn)行追肥。記錄的馬鈴薯生育期包括播種、出苗、薯塊形成、薯塊膨大和成熟。生育期內(nèi)采用烘干法測(cè)定0～50 cm的土壤水分。馬鈴薯成熟時(shí)對(duì)小區(qū)內(nèi)所有的植株進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，測(cè)定項(xiàng)目包括總產(chǎn)、單株薯塊重以及收獲指數(shù)。生育期內(nèi)對(duì)試驗(yàn)田進(jìn)行多次中耕以保證無(wú)雜草和病蟲(chóng)害影響。

1.3 壩上地區(qū)馬鈴薯生長(zhǎng)季內(nèi)氣象條件分析

利用線(xiàn)性?xún)A向估計(jì)的方法分析1961—2017年馬鈴薯生長(zhǎng)季內(nèi)不同氣象因子(輻射、最高溫度、最低溫度和降水)的變化趨勢(shì)，通過(guò)計(jì)算相關(guān)系數(shù)rxt并對(duì)相關(guān)系數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，分析不同氣象因子年際變化趨勢(shì)的顯著性。線(xiàn)性?xún)A向估計(jì)和相關(guān)系數(shù)的計(jì)算公式如(1)和(2)所示：

(1)

其中,b為回歸常數(shù)，a為回歸系數(shù)，表示氣象因子xi的傾向趨勢(shì)，一般把回歸系數(shù)a的10倍稱(chēng)為該要素的氣候傾向率。

(2)

1.4 馬鈴薯產(chǎn)量變異的決定因子分析

利用一元回歸和多元回歸的方法，分析馬鈴薯生育期內(nèi)及不同生育階段內(nèi)氣象因子與馬鈴薯產(chǎn)量的關(guān)系。馬鈴薯生育期主要?jiǎng)澐譃椴シN～出苗、出苗～薯塊形成、薯塊形成～膨大、薯塊膨大～成熟4個(gè)階段，不同生育階段和整個(gè)生育期內(nèi)的氣象因子包括總輻射、最高溫度、最低溫度、總降水、總有效降水(單次降水超過(guò)10 mm的降水量的總和[12])以及不同生育階段內(nèi)最大連續(xù)無(wú)有效降水日數(shù)。連續(xù)無(wú)有效降水日數(shù)指生育期內(nèi)或不同生育階段內(nèi)連續(xù)無(wú)超過(guò)10 mm降水事件發(fā)生的天數(shù)。首先，利用不同階段內(nèi)的單個(gè)氣象因子和馬鈴薯產(chǎn)量分別建立一元回歸模型(式3)，找出顯著影響(P<0.05)馬鈴薯產(chǎn)量的氣象因子。進(jìn)一步利用對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量影響顯著的氣象因子和馬鈴薯產(chǎn)量建立多元回歸模型(式4)，即壩上地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量變異的決定方程。

YP=aX+b

(3)

YP=a1X1+a2X2+a3X3+…+b

(4)

式中,YP為不同年份馬鈴薯產(chǎn)量，X為馬鈴薯生育階段內(nèi)的不同氣象因子(包括輻射、最高溫度、最低溫度、降水等)，a為馬鈴薯產(chǎn)量對(duì)各氣象因子的敏感系數(shù)，b為回歸常數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 1961—2017年馬鈴薯生長(zhǎng)季內(nèi)氣象條件變化

1961—2017年馬鈴薯生長(zhǎng)季內(nèi)總輻射在3 300～3 900 MJ·m-2之間，年際間具有較大的波動(dòng)性，整體上呈顯著下降的趨勢(shì)(P<0.01)，平均每10 a下降66 MJ·m-2(圖1a)。馬鈴薯生長(zhǎng)季內(nèi)最高溫度和最低溫度分別在18.05～22.1℃和5.98～9.23℃之間(圖1b和圖1c)，且最低溫度在年際間的變異程度要高于最高溫度。馬鈴薯生長(zhǎng)季內(nèi)增溫明顯(P<0.01)，最高溫度和最低溫度平均每10 a分別升高0.4℃和0.5℃，且最低溫度的增溫幅度要高于最高溫度的增溫幅度(圖1b和圖1c)。馬鈴薯生長(zhǎng)季內(nèi)總降水量在226～512 mm之間(圖1d)，年際間存在較大波動(dòng)性，但變化趨勢(shì)不顯著(P>0.05)。

注：“—”代表回歸線(xiàn)，“*”和“**”分別代表達(dá)到P<0.05和P<0.01水平顯著差異。下同。Note: “—” represents the linear trend for each variable; “*” and “**” indicate statistical significance at P<0.05 level and 0.01 level, respectively, the same below. 圖1 1961—2010年壩上地區(qū)馬鈴薯生長(zhǎng)季內(nèi)總輻射(a)、最高溫度(b)、最低溫度(c)和總降水量(d)的變化Fig.1 The change of growing season total solar radiation (a), maximum temperature (b),minimum temperature (c) and total precipitation (d)

2.2 2010—2017年馬鈴薯生育期和產(chǎn)量

2010—2017年馬鈴薯生育期日數(shù)(圖2)在124～137 d之間，且不同生育階段差別較大。試驗(yàn)?zāi)攴莶シN～出苗的日數(shù)在31～41 d之間，其中2012年最短。出苗～薯塊形成和薯塊形成～膨大兩個(gè)生長(zhǎng)階段分別在16～22 d和6～13 d之間，其中薯塊形成～膨大階段年際間變異較大，最短年份(2011年)僅6 d，而最長(zhǎng)年份(2016)為13 d。不同年份薯塊膨大～成熟階段的日數(shù)在61～71 d之間，該階段長(zhǎng)度無(wú)顯著的變化趨勢(shì)。2010—2017年馬鈴薯產(chǎn)量(圖3)在 8 250～24 500 kg·hm-2之間，不同年份馬鈴薯產(chǎn)量無(wú)顯著的變化趨勢(shì)，但年際間存在很高的變異，變異系數(shù)為27.8%。2011年馬鈴薯產(chǎn)量最高，相比于其他年份高出0.8%～196%。

注：P-E、E-T、T-TB和TB-M分別代表播種～出苗、出苗～薯塊形成、薯塊形成～膨大和薯塊膨大～成熟。Note: P-E, E-T, T-TB and TB-M represent the growing periods of planting toemergency, emergence to tuberization, tuberization to tuber bulking, and tuber bulking to maturity， respectively.圖2 2010—2017年馬鈴薯生育期內(nèi)不同生育階段日數(shù)Fig.2 The length of different growing stages during potato growing period under experiment years from 2010 to 2017

圖3 2010—2017年不同年份馬鈴薯產(chǎn)量Fig.3 The yields of potato in experiment years from 2010 to 2017

2.3 壩上地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量變異的決定因子

圖4顯示了馬鈴薯生育期內(nèi)不同氣象因子和馬鈴薯產(chǎn)量的關(guān)系。馬鈴薯生育期內(nèi)輻射(圖4a)對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量具有一定促進(jìn)作用，但未達(dá)到顯著水平(P>0.05)；生育期內(nèi)最高溫度和馬鈴薯產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(圖4b)，出苗～薯塊形成和薯塊形成～膨大兩個(gè)階段達(dá)到顯著(R2=0.31，P<0.05)和極顯著水平(R2=0.52，P<0.01)。生育期內(nèi)最低溫度對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量主要為負(fù)影響(圖4c)，但只有播種～出苗階段的最低溫度達(dá)到了顯著水平(R2=0.23，P<0.05)。整個(gè)生育期總降水量以及不同生育階段的總降水量(圖4d)均與產(chǎn)量無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明降水總量的變異不是壩上地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量變異的決定因子。而馬鈴薯薯塊膨大～成熟期的最大連續(xù)無(wú)有效降水日數(shù)(圖4e)對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量產(chǎn)生了顯著的負(fù)影響(R2=0.68，P<0.01)。薯塊膨大～成熟期的有效降水總量和馬鈴薯產(chǎn)量具有顯著的正相關(guān)關(guān)系(R2=0.22，P<0.05)(圖4f)。將薯塊膨大～成熟期的最大連續(xù)無(wú)有效降水日數(shù)(NEPTB-M)和有效降水(EPTB-M)、薯塊形成～膨大期的最高溫度(TmaxT-TB)和總輻射(ST-TB)與馬鈴薯產(chǎn)量建立了產(chǎn)量-氣象決定因子回歸方程(公式5)，該方程可以解釋壩上地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量變異的82%。

YP=45440-1119×NEPTB-M-312×TmaxT-TB

+28×ST-TB+11EPTB-M

(5)

式中，NEPTB-M、TmaxT-TB、ST-TB和EPTB-M分別為薯塊膨大～成熟期最大連續(xù)無(wú)有效降水日數(shù)、薯塊形成～膨大期最高溫度、薯塊形成～膨大期總輻射和薯塊膨大～成熟期的總有效降水。

3 討 論

壩上地區(qū)馬鈴薯生產(chǎn)以雨養(yǎng)為主，大量研究表明生長(zhǎng)季總降水量是雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)地區(qū)作物產(chǎn)量的重要決定因子，作物產(chǎn)量隨著降水量的增加而增加[13-15]。然而一些研究指出作物產(chǎn)量主要由降水的有效性和分配性決定[16-17]。本研究表明生長(zhǎng)季內(nèi)降水總量和馬鈴薯產(chǎn)量之間相關(guān)關(guān)系不顯著，在我國(guó)北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶也得出同樣的結(jié)論[12]，并且降水總量增加，尤其是無(wú)效降水的增加會(huì)導(dǎo)致輻射下降(圖5)，不利于馬鈴薯增產(chǎn)。北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶馬鈴薯產(chǎn)量和薯塊形成期的降水與潛在蒸散量的比值以及薯塊膨大期以后的有效降水更相關(guān)，本研究指出壩上地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量和薯塊膨大期～成熟階段的有效降水(R2=0.22，P<0.05)以及最大連續(xù)無(wú)有效降水日數(shù)(R2=0.68，P<0.01)更相關(guān)，這主要是因?yàn)槭韷K膨大期是馬鈴薯產(chǎn)量形成的關(guān)鍵期，該階段對(duì)水分脅迫十分敏感[18-19]。并且由于壩上地區(qū)太陽(yáng)輻射較高且風(fēng)速大，單次降水量較小時(shí)會(huì)從地表或作物葉片快速蒸發(fā)[20]。本研究表明單次降水量超過(guò)10 mm的有效降水和馬鈴薯產(chǎn)量存在很好的相關(guān)關(guān)系，與前人研究結(jié)果一致[12,21]。通常作物產(chǎn)量會(huì)隨著生長(zhǎng)季蒸散量的增加而增加[22-23]，然而當(dāng)水分通過(guò)土壤蒸發(fā)散失的量占總蒸散量的比例高時(shí)，作物產(chǎn)量并不隨著蒸散量的增加而增加[24]。因此，通過(guò)薄膜或者秸稈覆蓋降低土壤蒸發(fā)而提高壩上地區(qū)馬鈴薯生長(zhǎng)季內(nèi)降水的有效性對(duì)提升該地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量具有重要意義。連續(xù)最大無(wú)有效降水日數(shù)表征了作物受干旱脅迫的時(shí)間長(zhǎng)度[25]。馬鈴薯根系較淺[12]，土壤中50 cm以下的水分很難利用并且薯塊膨大～成熟期是馬鈴薯生育期中需水最多的階段[18]，該時(shí)期長(zhǎng)期連續(xù)無(wú)有效降水會(huì)造成連續(xù)的干旱脅迫，因此對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量產(chǎn)生極為不利的影響，通過(guò)建造集雨窖和集雨場(chǎng)將作物無(wú)法利用的雨水進(jìn)行收集，在遭遇長(zhǎng)期連續(xù)無(wú)有效降水時(shí)利用前期收集的雨水對(duì)馬鈴薯進(jìn)行補(bǔ)灌，可以有效緩解干旱對(duì)馬鈴薯產(chǎn)生的危害[2]。

圖4 馬鈴薯產(chǎn)量和生育期不同氣象因子的關(guān)系Fig.4 Relationships between potato yield and meteorological factors during potato growing period

圖5 1961—2017年壩上地區(qū)馬鈴薯生長(zhǎng)季總降水和總輻射的關(guān)系Fig.5 The relationship between total precipitation and solar radiation of growing season in Bashang area from 1961 to 2017

圖6 馬鈴薯生長(zhǎng)季內(nèi)平均溫度和生育期長(zhǎng)度的關(guān)系Fig.6 The relationship between average temperature of growing season and the length growing period of potato

馬鈴薯為喜涼作物，其生長(zhǎng)的最適溫度在16～21℃之間[5]，本研究表明馬鈴薯生育期內(nèi)最高溫度和最低溫度與產(chǎn)量呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，尤其是出苗～薯塊形成期(R2=0.31，P<0.05)和薯塊形成～膨大期(R2=0.52，P<0.01)兩個(gè)生育階段的最高溫度。主要是因?yàn)樵诔雒纭韷K形成期溫度過(guò)高，會(huì)降低馬鈴薯薯塊的形成個(gè)數(shù)[26]，因此該時(shí)期溫度過(guò)高會(huì)顯著降低馬鈴薯的產(chǎn)量。薯塊膨大期～成熟期溫度過(guò)高，會(huì)降低馬鈴薯薯塊的膨大速率[26]，同時(shí)降低馬鈴薯的生育期長(zhǎng)度(圖6)，減少干物質(zhì)的總積累量。因此，薯塊膨大～成熟階段溫度過(guò)高也會(huì)顯著降低馬鈴薯的產(chǎn)量。此外，馬鈴薯生育期內(nèi)輻射較高會(huì)對(duì)產(chǎn)量形成產(chǎn)生一定的促進(jìn)作用，然而在研究區(qū)生育期總輻射與馬鈴薯產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系并不顯著，主要原因是該地區(qū)海拔較高(達(dá)1 393 m)，輻射資源充足，滿(mǎn)足了馬鈴薯的生長(zhǎng)需求，所以一定程度上生育期總輻射降低不會(huì)對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生大的影響。薯塊膨大～成熟期的最大連續(xù)無(wú)有效降水日數(shù)(NEPTB-M)和有效降水(EPTB-M)、薯塊形成～膨大期的最高溫度(Tmax T-TB)和總輻射(ST-TB)共同決定了河北壩上地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量變異的82%，試驗(yàn)?zāi)攴輧?nèi)這4個(gè)因子的變化如圖7所示，其中2010年薯塊膨大～成熟期的最大連續(xù)無(wú)有效降水日數(shù)(NEPTB-M)和薯塊形成～膨大期的最高溫度(TmaxT-TB)顯著高于其他年份，而薯塊膨大～成熟期的有效降水(EPTB-M)和薯塊形成～膨大期的總輻射(ST-TB)顯著低于其他年份，因此該年份馬鈴薯產(chǎn)量顯著低于其他年份。

不同地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量變異的氣候決定因子差別較大，甘肅地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量變異的決定因子主要是塊莖形成期的最高溫度，該時(shí)期遇高溫會(huì)造成馬鈴薯嚴(yán)重減產(chǎn)[8]，壩上地區(qū)薯塊形成～膨大期的最高溫度(Tmax T-TB)對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量產(chǎn)生了顯著的負(fù)影響，但該時(shí)期的高溫危害較少，主要是因?yàn)楦拭C地區(qū)馬鈴薯塊莖形成期集中在7月中旬，而壩上地區(qū)馬鈴薯塊莖形成期集中在6月底至7月初，并且由于種植品種的不同，壩上地區(qū)該時(shí)期的生長(zhǎng)日數(shù)也少于甘肅地區(qū)，因此壩上地區(qū)馬鈴薯塊莖形成期遭遇高溫危害的可能性更小。青海地區(qū)熱量和日照時(shí)數(shù)是影響馬鈴薯產(chǎn)量變異的主要決定因子，并且在薯塊形成期溫度為正效應(yīng)[9]，主要是因?yàn)榍嗪５貐^(qū)該時(shí)期溫度在馬鈴薯最適溫度以下，溫度升高促進(jìn)馬鈴薯的生長(zhǎng)。降水總量是內(nèi)蒙古陰山地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量變異的決定因子[10-11]，而降水總量對(duì)壩上地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量變異影響不顯著，主要是因?yàn)閴紊系貐^(qū)土壤蒸發(fā)較高，且降水分配不均勻，因此降水總量不是決定壩上地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量變異的主要因子，最大連續(xù)無(wú)有效降水日數(shù)對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量影響更大。

大量研究表明溫度升高對(duì)馬鈴薯產(chǎn)生不利影響[26-28]，本研究表明壩上地區(qū)馬鈴薯生長(zhǎng)季內(nèi)增溫顯著(P<0.05)(圖1)，生長(zhǎng)季內(nèi)最低溫度和最高溫度平均每10 a分別增加0.5℃和0.4℃。另外，進(jìn)一步分析了1981—2000年與2001—2017年兩個(gè)時(shí)期馬鈴薯生長(zhǎng)季內(nèi)溫度與馬鈴薯的溫度三基點(diǎn)(馬鈴薯生長(zhǎng)上限溫度(PTmax)、最適溫度(PTopt)和下限溫度(PTmin))的關(guān)系(圖8)。2001—2017年的平均最高溫度、最低溫度和平均溫度均顯著高于1981—2000年，同時(shí)兩個(gè)階段的平均溫度均超過(guò)了馬鈴薯生長(zhǎng)的最適溫度(PTopt)(圖7)，因此，未來(lái)氣候條件下，溫度持續(xù)升高會(huì)加劇高溫對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)和產(chǎn)量的負(fù)面影響，通過(guò)壟膜溝草和膜下滴灌的方式可以降低馬鈴薯生育期內(nèi)土壤溫度，降低升溫給馬鈴薯帶來(lái)的危害[29-30]。未來(lái)選育耐高溫品種是應(yīng)對(duì)增溫并且提高該地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量的主要方向。本文只分析了馬鈴薯產(chǎn)量變異的氣象決定因子，非氣象因子如土壤肥力、灌溉和病蟲(chóng)害均會(huì)對(duì)馬鈴薯產(chǎn)生重要影響，未來(lái)研究需考慮多因子(包括氣象因子和非氣象因子)對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的交互影響。

注：NEPTB-M、Tmax T-TB、EPTB-M和ST-TB分別代表薯塊膨大～成熟期的最大連續(xù)無(wú)有效降水日數(shù)、薯塊形成～膨大期的最高溫度、薯塊膨大～成熟期的有效降水和薯塊形成～膨大期的總輻射。Note: NEPTB-M,Tmax T-TB,EPTB-M and ST-TB represent continuous days without effective precipitation from tuber bulking to maturity, maximum temperature from tuber bulking to maturity, total effective precipitation from tuberizaiton to tuber bulking, and total solar radiation from tuberizaiton to tuber bulking.圖7 2010—2017年馬鈴薯生育期內(nèi)影響其產(chǎn)量變異的主要?dú)庀笠蜃拥淖兓疐ig.7 The variation of determination factors of the variation potato yield from 2010 to 2017

注：Tmax、Tavr和Tmin分別代表兩個(gè)階段內(nèi)馬鈴薯生長(zhǎng)季內(nèi)的最低溫度、平均溫度和最高溫度；PTmin、PTopt和PTmax分別為馬鈴薯生長(zhǎng)的下限溫度、最適溫度和上限溫度。Note: Tmax,Tavr and Tmin represent the growing season minimum temperature, average temperature and maximum temperature, respectively. PTmin, PTopt and PTmax represent the minimum, optimal and maximum temperature for potato growth, respectively.圖8 1981—2000年和2001—2017年馬鈴薯生長(zhǎng)季內(nèi)最低溫度、平均溫度、最高溫度和馬鈴薯三基點(diǎn)溫度Fig.8 The comparison of growing season minimum temperature, average temperature and maximum temperature during the periods of 1981-2000 and 2001-2017 with the cardinal temperatures of potato

4 結(jié) 論

壩上地區(qū)馬鈴薯生長(zhǎng)季內(nèi)總輻射呈顯著下降的趨勢(shì)，且年際間具有一定的波動(dòng)性；馬鈴薯生長(zhǎng)季內(nèi)增溫趨勢(shì)明顯，且最低溫度增加幅度要高于最高溫度的增加幅度；生長(zhǎng)季內(nèi)總降水無(wú)顯著變化趨勢(shì)，但年際間波動(dòng)很大。試驗(yàn)?zāi)攴蓠R鈴薯生育期長(zhǎng)度無(wú)顯著差異，但不同生育階段差別較大。馬鈴薯產(chǎn)量年際間具有很大的變異性。壩上地區(qū)馬鈴薯生育期總輻射對(duì)產(chǎn)量具有促進(jìn)作用，但關(guān)系不顯著；生育期溫度尤其是薯塊形成～膨大階段的最高溫度和馬鈴薯產(chǎn)量呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系；馬鈴薯生育期內(nèi)總降水量和馬鈴薯產(chǎn)量關(guān)系不顯著，而薯塊形成～膨大期的有效降水和馬鈴薯產(chǎn)量呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系；馬鈴薯產(chǎn)量和薯塊膨大～成熟期的最大連續(xù)無(wú)有效降水日數(shù)最為相關(guān)。薯塊膨大～成熟期的最大連續(xù)無(wú)有效降水日數(shù)和有效降水、薯塊形成～膨大期的最高溫度和總輻射決定了壩上地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量變異的82%。