雙遼市玉米產(chǎn)量與氣象因素的相關(guān)性分析

金宇艦 韓月 趙翠婷

摘要：為深入研究玉米產(chǎn)量與氣象條件的相關(guān)性關(guān)系，縮小實際產(chǎn)量與預(yù)期產(chǎn)量的差距，本文通過數(shù)據(jù)分析建立玉米產(chǎn)量與氣象要素之間的相關(guān)關(guān)系，找到影響玉米產(chǎn)量的關(guān)鍵氣象因素，為科學(xué)合理地指導(dǎo)本地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、提高玉米產(chǎn)量提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：玉米單產(chǎn);氣象因素;最小二乘法;相關(guān)性

雙遼市位于吉林省西南部，地處吉林省西部的東、西遼河匯流區(qū)，松遼平原與科爾沁草原接壤帶，是吉林、內(nèi)蒙古、遼寧三省的交界處。地處于中溫帶亞濕潤大區(qū)第二氣候區(qū)，屬大陸季風(fēng)性氣候，全年熱量充足，光照充沛，四季氣候分明，雨熱同步，能夠滿足一年一熟作物生長發(fā)育的需要，具有發(fā)展種植業(yè)的良好條件，境內(nèi)耕地面積達(dá)260萬畝，其中玉米種植面積高達(dá)77% 以上。本文通過建立玉米單產(chǎn)氣象模型，精確評估玉米產(chǎn)量受氣象因素的影響，預(yù)測玉米產(chǎn)量。

1資料來源

本文以1990 ～ 2019 年近30年數(shù)據(jù)為分析對象，氣象因素原始數(shù)據(jù)來源于雙遼國家基本氣象站，同期玉米產(chǎn)量數(shù)據(jù)來源于雙遼市統(tǒng)計局。氣象因素包含4 ～ 9月月平均氣溫（℃）、月降水量（毫米）、日照時數(shù)（小時）、地表溫度（℃）、5厘米地溫（℃）、10厘米地溫（℃） 6個維度的數(shù)據(jù)，產(chǎn)量數(shù)據(jù)為玉米單產(chǎn)。

2數(shù)據(jù)處理

通過分析，地表溫度、5厘米地溫、10厘米地溫與月均溫度呈現(xiàn)共線性，所以在變量特征的選擇上，溫度只需要選擇其中一個即可，這里我們選擇月平均氣溫進(jìn)行相關(guān)性分析。將玉米單產(chǎn)資料采用三年滑動平均法方式擬出趨勢產(chǎn)量，在通過“實際單產(chǎn)-趨勢產(chǎn)量”獲得氣象單產(chǎn)數(shù)據(jù)。為了讓不同維度之間的數(shù)據(jù)有一定的比較性，對月平均氣溫、日照總時長、累計降水量三維數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理。

3數(shù)據(jù)分析

本文選用最小二乘法對數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，以對玉米產(chǎn)量有影響的幾個氣象要素作為特征變量輸入，構(gòu)建多元線性回歸模型，根據(jù)數(shù)據(jù)熱力圖的顯示以及數(shù)據(jù)之間相關(guān)性的分析，5月、7月、9月的降水量對玉米產(chǎn)量的影響為正效應(yīng)，7月、9月的月均溫度為正效應(yīng)，4月、5月、9月的日照為正效應(yīng)，其余氣象因素的影響均為負(fù)效應(yīng)。

3.1降雨量對玉米產(chǎn)量的影響

通過大量數(shù)據(jù)分析可知，雙遼市玉米產(chǎn)量與各降水量之間的關(guān)聯(lián)度按由大到小的順序排列依次為：5月降水量> 9月降水量> 7月降水量，且降水量對玉米產(chǎn)量的影響均為正效應(yīng)，可知在玉米生長過程中，降水量是制約產(chǎn)量的關(guān)鍵性因素。在播種到出苗期，玉米產(chǎn)量受降水量的影響較大，隨著降水的增多，產(chǎn)量的增加較迅速。在成熟期，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，即隨著降水量的增多，產(chǎn)量將會繼續(xù)增加。拔節(jié)期、抽雄期是玉米對水量需求較高的兩個時期，特別是孕穗期耗水強(qiáng)度較大，對缺水的敏感程度較強(qiáng)，而這兩個生長關(guān)鍵期均出現(xiàn)在7月份，倘若此期間降雨量沒有滿足玉米的生長需求，將會幼穗發(fā)育，更嚴(yán)重的還導(dǎo)致了雄穗抽不出、雌穗吐絲遲等問題，最終影響玉米產(chǎn)量。

3.2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，除7月、9月溫度外溫度要素對玉米產(chǎn)量的影響多為負(fù)效應(yīng)，即由此可知在過去的30多年間，雙遼市玉米產(chǎn)量隨溫度的增加會減少，即5月、6月、8月本地平均氣溫未達(dá)到玉米生長發(fā)育的最適溫度。

3.3日照對玉米產(chǎn)量的影響

4月、5月、9月，雙遼市玉米產(chǎn)量隨日照時長的增加而增加，其中9月增加的幅度最大，4月增加幅度最小，且與降水量相比，日照對玉米產(chǎn)量的影響不顯著。

玉米作為雙遼市的主要糧食作物，種植方法和技術(shù)已經(jīng)較為成熟，未來通過先進(jìn)技術(shù)篩選出適宜本地氣象條件的優(yōu)良作物品種、通過人工增雨或人工灌溉手段增加作物發(fā)育期的降水量，是提高雙遼市糧食產(chǎn)量的主要發(fā)展方向。