玉米產(chǎn)量與氣象條件關(guān)系的分析

朱立平　呂品　常亮　夏冬冬　苑治國

一、玉米產(chǎn)量與氣象條件關(guān)系研究的基本概述

作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大省，遼寧省彰武縣玉米產(chǎn)量在全國總產(chǎn)量中名列前茅，其產(chǎn)業(yè)成效從某方面而言不僅關(guān)乎區(qū)域經(jīng)濟效益，更對社會發(fā)展的穩(wěn)定性和和諧性具有重要影響。但縱觀在當(dāng)前玉米種植過程中，其種植產(chǎn)量與預(yù)期種植目標(biāo)之間始終存在一定差距，據(jù)調(diào)查導(dǎo)致上述問題產(chǎn)生的原因除了栽培技術(shù)外，氣象條件的影響力也不容忽視，為此通過選取彰武縣95到18年4月至9月的逐日溫度、降水和日照數(shù)據(jù)，對玉米產(chǎn)量進行深入探析，是現(xiàn)階段基層產(chǎn)業(yè)機構(gòu)和相關(guān)主管部門的重要工作內(nèi)容，為確保數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確度，觀測作物選擇的是彰武縣實驗田播種地4月中旬到9月中旬生長的旱地夏玉米。

在進行數(shù)據(jù)探究過程中，由于玉米產(chǎn)量在一定程度上受多方因素的影響，為定量分析氣象條件對玉米產(chǎn)量的影響，對氣象因子變化進行系統(tǒng)化分析，并排除其它因素對玉米產(chǎn)量變化的影響，是進行試驗探究的基礎(chǔ)和前提。為客觀反映產(chǎn)量在不同氣象條件下的波動狀況，可將玉米的實際產(chǎn)量（y）表示為：實際產(chǎn)量（y）=趨勢產(chǎn)量（yt）+氣象產(chǎn)量（yw）+隨機產(chǎn)量（ye），即研究人員可將九五年到一八年這二十多年間的玉米單產(chǎn)資料以3a直線滑動平均法的方式，擬出趨勢產(chǎn)量，在通過“實際-模擬”，以此獲得氣象產(chǎn)量數(shù)據(jù)。隨著近年來彰武縣玉米種植規(guī)模和數(shù)量的持續(xù)增加，為找到最佳的氣象因子值，在進行玉米產(chǎn)量和氣象條件數(shù)據(jù)分析過程中，相關(guān)部門的工作人員可通過數(shù)理統(tǒng)計中相關(guān)系數(shù)法分析，計算氣象產(chǎn)量與可能影響產(chǎn)量的旬、月的氣象因子的相關(guān)系數(shù)，找到關(guān)鍵因子，而后在利用最優(yōu)分割聚類法、產(chǎn)量邊際效應(yīng)分析法，確定氣象因子的最佳數(shù)據(jù)指標(biāo)。

二、玉米產(chǎn)量與氣象條件關(guān)系研究數(shù)據(jù)分析

1、降雨量對玉米產(chǎn)量的影響

在玉米栽培過程中，科學(xué)灌溉是確保玉米達到“增產(chǎn)”、“增收”的重要田間管理作業(yè)內(nèi)容，因此從某方面而言降雨量的多少對于玉米產(chǎn)量的影響也是不容忽視的，而不同時期由于玉米對于水分的需求不盡相同，找到最佳數(shù)據(jù)指導(dǎo)是實現(xiàn)預(yù)期種植目標(biāo)的重要前提。通過大量調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知，在玉米生長過程中，拔節(jié)期、抽雄期是玉米對水量需求最高的兩個時期，特別是孕穗期耗水強度最大，對缺水的敏感程度較強，倘若此時降雨量沒有滿足玉米的生長需求，在一定程度上不僅影響了幼穗發(fā)育，更嚴重的還導(dǎo)致了雄穗抽不出、雌穗吐絲遲等問題，最終對玉米產(chǎn)量造成了極為不利的影響，嚴重阻礙了區(qū)域經(jīng)濟的進一步發(fā)展，且在這兩個階段中，降水的影響都是正向效應(yīng)，即隨著降水量的增多，產(chǎn)量將會繼續(xù)增加。除此之外在乳熟期，水分是否滿足玉米需求，對最終產(chǎn)量的形成也具有重要影響，可與抽雄期不同是，乳熟期降水量累計一定數(shù)值后（突變點P），之后玉米隨降水的增多，產(chǎn)量的增加值較為緩慢，甚至還會對玉米產(chǎn)量造成一定不良影響，為此用最優(yōu)分割聚類法對玉米生育期的降水量進行分割，找到突變點也是十分必要的。

2、溫度對玉米產(chǎn)量的影響

經(jīng)大量調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知，在玉米栽培過程中，溫度對玉米產(chǎn)量的影響是負效應(yīng)，即由此可知在過去的二十多年間，彰武縣玉米在栽培過程中，其溫度條件是充足的，甚至可以說是偏高，從而嚴重地抑制了玉米產(chǎn)量的增加，給區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展造成了極為不利的影響。在玉米生長過程中，為從根本上提高玉米產(chǎn)量，對4月中旬到9月中旬積溫進行系統(tǒng)化分析是當(dāng)下基層產(chǎn)業(yè)機構(gòu)和相關(guān)主管部門的核心發(fā)展方向，通過大量調(diào)研數(shù)據(jù)分可知，積溫對產(chǎn)量的邊際效應(yīng)表現(xiàn)為——隨積溫的遞增而下降。在對相關(guān)數(shù)據(jù)進行深入剖析時可知，當(dāng)積溫邊際產(chǎn)量由正值轉(zhuǎn)為負值時，積溫（熱量資源）對玉米產(chǎn)量的限制作用逐漸衰減，此時溫度不再是限制產(chǎn)量增加的因素，由此可知在玉米生育期，低溫不是主要的減產(chǎn)因子，可隨著后來溫度的逐漸升高，直到超過了正常積溫值，在關(guān)閉玉米氣孔的同時，光合作用降低、呼吸作用增強，營養(yǎng)物質(zhì)消耗量持續(xù)增加，最終對玉米產(chǎn)量造成了極為不利的影響。

3、光照對玉米產(chǎn)量的影響

通過對95年到18年二十多年玉米單產(chǎn)以及氣象因素數(shù)據(jù)分析可知，光照對于玉米產(chǎn)量也有著一定影響，為此在玉米生長季各旬日照滑動求和后，分析其與氣象產(chǎn)量的相關(guān)性，可知在六月中旬和七月，在玉米生產(chǎn)過程中，光照與玉米產(chǎn)量呈現(xiàn)直線減函數(shù)關(guān)系，由此可知日照對氣象產(chǎn)量的影響也是負效應(yīng)，因此要想從根本上獲得最佳的光照數(shù)據(jù)值，利用日照時數(shù)與氣象產(chǎn)量呈遞減的直線關(guān)系求出最佳值，是現(xiàn)階段基層產(chǎn)業(yè)機構(gòu)和主管部門的核心發(fā)展方向。

簡而言之，作為我國重要的糧食作物，近年來玉米種植產(chǎn)量和品質(zhì)受到了各界的高度關(guān)注，但縱觀彰武縣在玉米種植過程中，其種植成效與預(yù)期種植目標(biāo)之間始終存在一定差距，而除了受栽培技術(shù)影響外，氣象對于玉米產(chǎn)量的影響也是不容忽視的，通過相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)研分析可知，除了降雨量對玉米產(chǎn)量呈現(xiàn)正效應(yīng)外，溫度和光照都是負效應(yīng)，為此要想取得預(yù)期的種植目標(biāo)，可將各因素的適宜、最適宜指標(biāo)應(yīng)用于實際農(nóng)產(chǎn)作業(yè)過程中，是現(xiàn)階段基層產(chǎn)業(yè)機構(gòu)和相關(guān)主管部門的核心發(fā)展方向。

（作者單位：123200遼寧省阜新市彰武縣氣象局）