充分利用熱量資源適時早播奪高產

摘要 通過對雙鴨山市熱量資源的分析，分析了近幾十年氣候變暖的趨勢，提出合理利用熱量資源，適時早播奪積溫的建議；并根據對自然物候“楊樹萌芽”與大田播期相關的分析，找出用楊樹萌芽始期適時早播大田作物的指標，建立了預報方程，計算出可靠、客觀的播種時間，以充分利用當地的溫度資源，提高單位面積產量。

關鍵詞 熱量資源；早播；適播時間

中圖分類號：S161.2+1 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）05–0055-03

Making Full use of Heat Resources and Sow Early in Time to Achieve High Yield

Liu Tian-yu et al（Jiamusi Meteorological Bureau， Jiamusi， Heilongjiang 154004）

Abstract Based on the analysis of heat resources in Shuangyashan City， the trend of climate warming in recent decades was analyzed， and suggestions were put forward to make rational use of heat resources， and timely and early sowing to capture accumulated temperature; According to the analysis of the correlation between the natural phenology “poplar sprout” and the field sowing date， the index of early sowing of field crops at the beginning of poplar sprout was found， the prediction equation was established， and the reliable and objective sowing time was calculated， so as to make full use of the local temperature resources and improve the yield per unit area.

Key words Heat resources; Early sowing; Suitable sowing time

雙鴨山市位于黑龍江省東北部，處于完達山脈北麓的安邦河畔，屬中溫帶季風氣候，下屬4縣4區，分別為集賢、友誼、寶清、饒河縣，尖山、嶺東、四方臺、寶山區。分別與虎林市、密山市、七臺河市、勃利縣、樺南縣、佳木斯市、樺川縣、富錦市、同江縣、撫遠市毗鄰；東部與俄羅斯的比金市隔江相望。大田作物基本上是每年一作制。而如何充分利用當地的熱量資源促進農業豐收，在當今逐漸引進高產晚熟品種時就顯得十分重要。本研究主要分析了雙鴨山市影響農業生產的主要氣候資源——熱量資源，為有效開發利用熱量資源，促進農業增產、高產提供科學依據。

1 對雙鴨山市熱量資源的分析

熱量資源是指一個地區可供農業生產利用的熱量，是一種主要農業氣候資源。熱量條件是制約雙鴨山市大田糧食產量的主要因素，據50年資料統計，在糧食單產較低的28年中，有17年是由于有低溫冷害或≥10 ℃積溫不足而造成的，占歉收年的63％。因此，如何充分利用雙鴨山市有限的熱量資源是促進農業豐收的最主要措施之一。

1.1 雙鴨山市溫度生長期

溫度生長期：雙鴨山市區的溫度生長開始期用日平均氣溫穩定通過5 ℃的初日表示，結束日期用日平均氣溫穩定通過10 ℃的終日表示，兩者之間的天數定為溫度生長期的長度。

其地區分布如下：

初日：日平均氣溫穩定通過5 ℃時，一般牧草及早春作物樹木等開始發芽、恢復生長而現綠，進行光合作用，可作為溫度生長的始期，北部平原及山前漫崗地歷年平均在4月17—19日，東南部寶山、雙鴨山農場扁石河兩岸一帶的低階地在4月21—23日，二站以南一些山間谷地在4月27日。

終日：日平均氣溫穩定通過10 ℃的終日，一般初霜凍降臨，各種作物停止生長，可作為溫度生長期的結束日期，雙鴨山市北部平原及山前漫崗地在9月27日，東南部雙鴨山農場一帶在9月23—24日，二站等山區在9月下旬初。雙鴨山市日平均氣溫穩定通過10 ℃的終止日期與初霜凍的平均日期十分接近，可作為溫度生長期的結束日期。日平均氣溫穩定通過5 ℃的初日與10 ℃的終日之間的天數為溫度生長期的長度。雙鴨山、集賢為158～163 d，寶清縣為158～162 d，友誼縣為160 d左右，饒河縣大部分為155～160 d。溫度生長期長度，近16年比歷年多8 d，比20世紀50～60年代多12 d。

1.2 ≥10 ℃積溫與無霜期變化

積溫，指作物從播種到成熟，要求一定量的大于某一界限溫度的積累。積溫反映在生長期內可能提供農業利用的總熱量，其可代表某一地區熱量的生物學潛力。≥10 ℃溫度為作物明顯生長指標，因此將≥10 ℃積溫作為生長季熱量的指標，雙鴨山市的積溫分布如下：集賢縣為2 750 ℃·d，雙鴨山為2 680 ℃·d，友誼縣為2 600 ℃·d，寶清縣為2 650 ℃·d，饒河縣為2 500 ℃·d。

平均值只有60%～70%的年份能達到，因此使用時需按80%保證率：集賢縣為2 590 ℃·d，雙鴨山、友誼、寶清縣為2500～2550 ℃·d，而饒河縣僅2 350 ℃。

不同的年份積溫也不一樣，雙鴨山市≥10 ℃積溫20世紀50年代一般在2 200～2 400 ℃·d，20世紀60年代一般在2 300～2 400 ℃·d，在20世紀70年代有2個峰值和2個谷值：峰值是1977年和1978年，積溫值為2 820 ℃·d；谷值是1971年和1972年，積溫值為2 320 ℃·d，其他年份均在平均值附近波動。20世紀80年代大多年份在趨勢線下方，表明20世紀80年代積溫增加緩慢。從1991年至今大多數年份在趨勢線上方，說明20世紀90年代積溫增加顯著，尤其是2000年后積溫創下歷史最高值，2006年積溫為3 203 ℃·d，比積溫最低的年份高出870 ℃·d，比歷年平均值高500 ℃·d；最少為1969年，僅2 129 ℃·d。2006—2015年雙鴨山市積溫在2 870 ℃·d，比歷年氣候值高140 ℃。年際變化較大，最多差800～900 ℃·d。因此雙鴨山市屬于積溫不穩定地區，該市近10年積溫較高，比20世紀80～90年代高160～200 ℃·d。

從近30年（1991—2020年）無霜期變化可以看出，20世紀70～80年代無霜期較短，平均140 d，20世紀90年代無霜期日數較20世紀70～80年代呈逐年增多趨勢，增加了6～7 d（表1）。近10年無霜期日數達到163 d，比20世紀70～80年代增加了20 d，較歷年氣候值增加10 d；無霜期最短的年份出現在1980年（126 d），無霜期較長的年份出現在2007年（167 d）。無霜期較長的原因為近10年初霜凍偏晚，終霜凍偏早，使得無霜期偏長。

生長期內溫度水平能影響作物生長發育，如果在生長期內達不到一定的溫度水平，雖然積溫可滿足生育要求，也不能完成其生命周期[1]。所謂生長期內的溫度水平是最熱月（7月）平均氣溫來表示的，雙鴨山市區的最熱月平均氣溫，北部為22 ℃，東南部為21.5 ℃，除少數年7月出現低溫外，大多數年能滿足作物生長的要求。

1.3 氣溫變化

通過分析溫度資料可以看出：近40年溫度呈逐年上升趨勢，每10年平均氣溫要上升0.4 ℃，線性擬合增長率為0.42 ℃/10年（表2）。從年氣溫變化趨勢可以看出：20世紀70年代年平均氣溫3.6 ℃，處于偏冷期，1974年達最低值（年平均氣溫3.0 ℃）；1982—1987年溫度略有上升，但升溫幅度較小；1988年后開始進入增暖期，1988—1998年年平均氣溫4.5 ℃，比20世紀70年代的冷期高了0.9 ℃，在1989—1995年出現極大值（年平均氣溫5.0 ℃）；進入21世紀后氣溫繼續上升，2001—2010年年平均氣溫4.9 ℃，升溫幅度最大，比20世紀70年代高1.3 ℃，比歷年值高0.9 ℃。雙鴨山市近10年西部和東部地區2011—2020年升溫幅度最大為春季和冬季，可以看出近50年來溫度逐年升高相當顯著，尤其20世紀90年代后氣溫明顯升高。

各季氣溫變化趨勢可以看出，各季節平均氣溫亦呈逐年代上升趨勢。20世紀70年代各季節平均氣溫均低于歷年平均值，至20世紀80年代溫度略有上升，與歷年平均值相當，20世紀90年代后升溫幅度較大。四季中變幅最大的是冬季，近30年（1991—2020年）冬季平均氣溫較20世紀70年代上升了1.2 ℃，其次是春、夏、秋三季分別上升了0.8、0.5、0.1 ℃。2001—2010冬季平均氣溫比歷年值高0.8 ℃，春、夏、秋三季分別高了0.7、0.7、0.2 ℃。全市近10年年不僅冬季增暖明顯，其他三季也呈增暖趨勢，冬季平均氣溫比歷年值高2.6 ℃，春、夏、秋三季分別高0.5、0.1、0.3 ℃。

1.4 界限溫度

界限溫度是指農業生產有指示意義或臨界意義的溫度，界限溫度包括0、5、7、10、15 ℃等。有人將≥0 ℃的時期代表整個農業生產年度，≥5 ℃的時期為作物生長期，≥7 ℃的時期為大田播種適宜期，即水稻育苗盛期，≥10 ℃為作物明顯生長指標，≥15 ℃為作物積極生長指標。日平均氣溫穩定通過0 ℃初日為4月3日，由于氣候變暖，近10年提前到3月末至4月初，終日為10月24日。日平均氣溫穩定通過5 ℃初日為4月17日，東南部為4月21日，二站等山區在4月27日，近年來約提前23 d東南部在9月23日。

日平均氣溫穩定通過7 ℃初日為4月29—5月1日，終日在10月3—4日，由于氣候變暖近年來提前5—6 d。日平均氣溫穩定通過10 ℃初日為5月12日，終日北部在9月27日，東南部在9月23日。日平均氣溫穩定通過15 ℃初日為6月2日，終日在9月7日。

各季平均氣溫，各季氣溫變化趨勢可以看出，各季節平均氣溫亦呈逐年代上升趨勢。20世紀70年代各季節平均氣溫均低于歷年平均值，至20世紀80年代溫度略有上升，與歷年平均值相當，20世紀90年代后升溫幅度較大。四季中變幅最大的是冬季，近30年（1991—2020年）冬季平均氣溫較20世紀70年代上升了1.2 ℃，其次是春、夏、秋三季分別上升了0.8、0.5、0.1 ℃。 2001—2010冬季平均氣溫比歷年值高0.8 ℃，春、夏、秋三季分別高了0.7、0.7、0.2 ℃。全市近10年不僅冬季增暖明顯，其他三季也呈增暖趨勢，冬季平均氣溫比歷年值高1.5 ℃，春、夏、秋三季分別高0.9、0.4、0.8 ℃。由于氣候逐漸變暖，熱量條件也隨之變好的這一變化，在利用熱量條件時，建議在使用≥10 ℃積溫時適當增加50～70 ℃·d。

2 合理利用自然物候，適時早播奪積溫

要想促使農業高產，除選擇適合當地熱量條件的優良品種、加強水肥管理及時除草鏟趟、植保等田間管理外，如何充分利用熱量資源適時早播、巧奪積溫促進作物早熟也是不可忽視的因素[2]。

若從≥10 ℃積溫看按30％保證率計算僅有2 450 ℃·d（東南部農場一帶只有2 300 ℃·d），2 600 ℃·d以上的年份僅占56％，如果種植晚熟品種，無法保障到60％。而要想促使糧食高產，除其他科學種田外，從品種上就必須種植高產品種，近幾年先后引進了吉字號，甚至遼寧號的玉米晚熟高產品種。雙鴨山市從1984年以來熱量條件較好，13年來未出現低溫冷害自然災害，從≥10 ℃積溫看，這13年中僅有2～3年有些不足，尤其是近四年，≥10 ℃積溫連續達2 800 ℃·d以上。而這會使人們出現盲目樂觀思想，應依靠科學種田，充分利用雙鴨山市熱量資源，巧奪積溫搶種早種是最主要措施。當地相關人員可以根據當年的實際狀況選擇較為適宜的播種大田作物的時間，具體指標為當日平均氣溫穩定通過5、7 ℃播種后，有利作物出苗，出苗后躲過終霜的危害即可。

雙鴨山市大田作物播種以往一般只憑經驗和習慣，群眾流傳著“立夏到小滿，種啥也不晚”的說法，多數在過了立夏（5月6日前后）才播種大豆、玉米，約浪費積溫100 ℃·d，而根據日平均氣溫穩定通過5、7 ℃的初日并參照自然物候、終霜等。科學的適時早播，可提前十多天，能搶回積溫130 ℃·d左右。

2.1 雙鴨山市大田播期規律

雙鴨山市日平均氣溫穩定通過5 ℃是大田播期，日平均氣溫穩定通過7 ℃是大田（大豆、玉米）作物最佳播期，雙鴨山市日平均氣溫穩定通過5 ℃的初日，按80％的保證率歷年平均為4月24日，最晚在5月1日，有86％在4月25日前通過；日平均氣溫穩定通過7 ℃的初日歷年平均為5月1日，按80％的保證率歷年平均為5月7日，有81％的年份在5月6日前通過；終霜凍歷年平均在5月2日結束，有81％在5月7日前結束。自然物候是多種氣象因子的綜合反映，雙鴨山市自然物候“楊樹發芽”時間，基本與大田（大豆、玉米）播種時間一致，該市楊樹發芽日期歷年平均在4月25日，最晚在5月4日，綜合上述多方面得出雙鴨山市大田播種時間一般在4月25—5月6日。

2.2 建立預報方程

為了客觀地預報出大田播種日期，經普查，發現日最高氣溫穩定通過0 ℃初日、日平均氣溫＞0 ℃初日、日平均氣溫穩定通過0 ℃初日、自然物候、“青草發芽”等因子與日平均氣溫穩定通過5、7 ℃及大田播種日期和終霜相關較好，其相關系數在0.60～0.80，因此建立多元回歸預報方程如下：

Y₁＝0.24X₁+0.16X₂+0.35X₃+2.04

Y₂=0.19X₁+0.05X₂+0.01X₃+0.63X4+12.1

Y₃=0.19X₁+0.24X₂+0.39X₃+3.42

Y₄=0.38X₁+0.1X₂+0.18X₃+5.68

公式中，Y₁為日平均氣溫穩定通過5 ℃初日預報；Y₂為日平均氣溫穩定通過7 ℃初日預報；Y₃為終霜預報；Y₄為大田播種時間預報。X₁為最高氣溫穩定＞0 ℃初日距預報量的間隔日數；X₂為日平均氣溫＞0 ℃初日距預報量的間隔日數；X₃為日平均氣溫穩定＞0 ℃初日距預報量的間隔日數；X₄自然物候“青草發芽”距預報量的間隔日數。一旦自變量—要素因子確定后，可靠、客觀的播種時間即可計算出。

2.3 適宜品種及播種時間

根據以上分析，從各種作物所需熱量指標來看，集賢縣西部以種植晚熟品種為主，東部以種植中晚熟品種為主；雙鴨山、友誼、寶清以種植中晚熟品種為宜；饒河縣以種植中熟品種為宜。

自然物候是多種氣候因子共同作用的綜合反映，物候的變化靈敏地反映出每年季節來臨的早晚，告知人們安排農事活動。根據近50年自然物候觀測記載的資料分析，總結出自然物候“楊樹發芽”始期與大田播種始期的規律，當楊樹萌芽，葉展開時與日平均氣溫穩定通過7 ℃的始日基本相吻合。因此，當楊樹葉萌芽后5～7 d葉子展開時即可播種大豆、玉米，這樣可巧奪積溫100 ℃·d。

3 氣候變化結論與農業生產建議

隨著全球氣候的變暖，氣候變化已成為社會最為關心的問題之一，氣溫和降水是諸多氣候要素中的主要因子，二者的變化直接影響氣候變化，是氣候變化的主導因素。雙鴨山市近50年的平均氣溫呈現逐年升高趨勢，2001—2020年雙鴨山市西部≥10 ℃積溫的平均有效積溫達到了2 899 ℃·d，東部2 700 ℃·d左右；近10年無霜期年平均值為163 d。活動積溫明顯增加，無霜期延長，有利于種植中、晚熟高產農作物品種，提高單位面積產量。今后在農業生產中可以適當調整種植業結構，適當增大晚熟品種的種植面積，調整部分經濟作物的種植比例，充分利用當地的溫度資源。

參考文獻

[1] 李彩俠，李俏，王雅珍，等.近52年黑龍江省農業氣候資源變化特征分析[J].水土保持研究，2014，21（6）：187-192.

[2] 王艷秋，高煜中，潘華盛，等.氣候變暖對黑龍江省主要農作物的影響[J].氣候變化研究進展，2007（6）：373-378.

責任編輯：黃艷飛