張妍 袁喆 劉彪
摘? ? 要:玉米是我國重要的糧食和飼料作物,其產量高、面積大,但全國種植區域分布不均勻。我國東北、華北、西北等地區氣候干旱,土壤養分和水資源不足嚴重制約了玉米的發展。基于此,文章主要介紹玉米種植區的氣候特點,分析近幾十年來干旱指數、氣溫與降水量分布的變化規律,研究地區氣候與玉米種植區域分布之間的關系,希望可以為我國玉米生產提供參考。
關鍵詞:氣候;玉米種植;區域分布
文章編號:1005-2690(2023)10-0139-03? ? ? ?中國圖書分類號:S162.53;S513? ? ? ?文獻標志碼:A
作者簡介:張 妍(1991—),女,漢族,吉林梨樹人,本科,助理工程師,研究方向為防災減災、農業氣象。
我國是世界上玉米生產大國之一,玉米產量占世界總產量的1/2以上。玉米生長對光照、水分和溫度等氣候要素有嚴格的要求。近年來,隨著氣候變暖引起的極端天氣逐漸增多,對玉米生產及產量造成了巨大影響。
1 玉米種植區氣候特征
1.1 光照
玉米出苗階段,光照應>8 h,否則無法保證玉米出苗率;光照<8 h,玉米出苗率會降低。例如,吉林光照時間長、溫度相對較低,既能滿足玉米對光照的需求,又能滿足其對溫度的需求[1]。
1.2 降水
玉米幼苗期不需要太多水分,根據玉米幼苗生長情況適量補充水分即可。玉米種植的區域在很大程度上受到氣候條件的限制,一般適宜種植的地區氣候溫暖,降水適中。
1.3 溫度
玉米種子發芽階段,最適宜溫度為30~32 ℃,最高溫度不能超過50 ℃;玉米出苗階段,最低溫度必須達到8 ℃以上,最適宜出苗的溫度在34 ℃左右,出苗最高的溫度不能超過40 ℃;玉米生長時期,最適宜溫度是20~26 ℃,溫度低于20 ℃,玉米產量會大幅減少。
2 玉米種植區域分布
我國玉米種植區域大致可分為最適宜種植區、適宜種植區和次適宜種植區。我國的玉米種植區域受到氣候影響分布相對分散,主要分布在黃淮海平原、長江中下游平原、東北平原、華北平原和川渝地區等地。其中,黃淮海平原是我國最大的玉米種植區域之一,主要包括山東、河南、安徽、江蘇等省份。長江中下游平原地區的江蘇、湖北、湖南和安徽等省份的玉米種植面積也較大[2]。
2.1 最適宜種植區
玉米最適宜種植區位于長江流域、華南和華東地區。這些地區氣候溫暖濕潤、降水充沛、日照時間長,適宜玉米生長和發育,也適應農民的種植習慣和技術水平,因此玉米產量和品質比較理想。
2.2 適宜種植區
玉米的適宜種植區位于東北、華北、西北地區等主要糧食產區。這些地區季風氣候明顯、日照充足,但降雨分布不均衡,土壤較為干燥,生長季節較短,玉米的產量和質量通常比長江流域、華南和華東地區略低,但把握好種植時間,并采用適當的種植方式和措施仍然能夠提高產量[3]。
2.3 次適宜種植區
玉米的次適宜種植區位于青藏高原和新疆等地。這些地區氣候條件相對惡劣,氣溫較低、缺水缺氧、土壤貧瘠,因此種植玉米存在較大困難和不利因素,需要時刻關注各種氣候因素變化,及時采取抗災措施,以確保獲得一定的種植效益。
3 玉米種植區域分布研究
3.1 研究區概況
東北、華北及西北地區是我國主要玉米產區,其氣候特征多為夏季高溫多雨、冬季寒冷干燥。東北地區位于中國最北部,大部分地區位于北緯40°~50°,屬溫帶大陸性季風氣候,四季分明。夏季炎熱干燥、冬季寒冷多雪。西北地區位于中國北部內陸地區,西北和西南地區為溫帶季風氣候。東北地區由于受西伯利亞高壓影響,降水較少且寒冷多雪。華北平原及內蒙古高原地區降水豐富且干燥,西南地區降水較多且涼爽濕潤。西北地區降水少、干旱程度大[4]。
3.2 玉米種植分布與氣候條件
氣候是影響農作物生長的重要因素之一,需要從多個角度研究氣候對玉米種植區域分布的影響。目前關于中國玉米種植區域分布與氣候條件之間的關系尚無明確結論,但普遍認為這種關系受多種因素的影響而表現出空間異質性差異。基于近年來的氣溫、降水等數據資料,分析華北、東北、西北和西南地區玉米種植區域分布與氣候條件的關系。
3.2.1 干旱指數
東北和華北的干旱指數在不同地區差異較大,例如遼寧西部、吉林西部等地區的干旱指數高于內蒙古東部。東北和華北的干旱指數自20世紀80年代以來一直比較穩定,沒有發生過較大幅度的改變。東北和華北地區干旱指數都呈降低趨勢,而西北和西南地區干旱指數呈增長趨勢,這與西北地區降水分配不均、土地利用變化顯著等因素有關。不同地區的干旱指數分布也存在一定差異,例如新疆、甘肅和青海降水量小;西北各省(自治區)年降水量均在400 mm以下,年蒸發量大于600 mm。
3.2.2 氣溫與降水量變化特征
我國玉米種植區域的氣溫與降水量變化特征因地區而異。一般來說,玉米種植區域主要集中在季風區,氣溫比較適宜玉米生長,但降水量方面有較大差異。在華北平原地區,春季和夏季氣溫逐漸升高,降水集中在7—9月。由于夏季降水量較多,可以滿足玉米的生長需要,因此這里是我國主要的玉米種植區域之一。在長江中下游平原地區,春季和秋季氣溫較為適宜,降水分布較為均勻,由于長江流域具有豐富的水資源,這里也是我國較為重要的玉米種植地區之一。在東北地區,玉米種植面積較大,但是由于東北地區的氣候條件較為惡劣,冬季寒冷,因此播種時間普遍較晚。同時夏季降水量不足,還需要進行灌溉。例如遼寧西部與吉林部分區域降水較少,但東部地區降水較多。遼寧西部、黑龍江南部、內蒙古東部以及甘肅河西走廊東部等地降水量偏多,而北京、天津、河北以及山西大部分地區年降水量在全國均值以下。由此可見,在玉米生產中水分條件是最重要的因素之一。
3.3 玉米種植區域分布的影響因素
影響玉米種植區域分布的主要因素是氣候,但氣候也不能完全決定未來玉米的地理分布。在研究降水和干旱對玉米種植影響時,要先考慮降水量,當降水量>50 mm時,能夠滿足玉米對水分的需求;當降水量<10 mm時,不能滿足玉米對水分的需求,會對玉米的生長造成不利影響。研究發現,如果在未來降水持續減少的情況下,東北部分地區玉米播種面積將會增加,而華北平原和西北地區的種植面積將減少。氣候變化、降水和干旱等因素會導致局部或區域內土壤肥力降低,從而影響玉米產量,同時由于水資源短缺等因素,也會對這些地區的農作物生產造成不利影響。
4 結果與分析
根據相關歷史數據與文獻資料,進一步分析1970—2016年我國玉米種植面積變化趨勢以及各省份玉米產量變化趨勢。通過對比1985—2014年、1997—2012年、2000—2016年與2000—2020年4個時期的氣象資料可以發現,我國玉米種植面積整體呈下降趨勢。1980—2010年玉米種植面積呈下降趨勢,且東北地區降幅最大,為30.8%。
4.1 北方地區種植面積總體呈現顯著增長趨勢
1985—2010年,黑龍江玉米種植面積的增長速度最快(13.0%),第2位是吉林(9.3%),第3位是遼寧(8.9%),第4位是河北(5.7%),第5位是天津(5.7%)。西北地區由于受氣候條件影響較小,玉米種植面積變化較小。2000年后由于氣候條件和人為因素的共同作用,黑龍江和內蒙古玉米種植面積大幅下降,2001年和2005年兩地的玉米種植面積分別占全國總耕地比例的3.0%和3.2%。但在2009—2011年,黑龍江與內蒙古地區均出現了一定幅度的增長。東北3省玉米種植面積變化情況1990—2000年呈逐年減少趨勢,2001—2011年呈上升趨勢,2012年呈下降趨勢。
4.2 玉米單產總體呈顯著增長趨勢
1981—2010年東北3省及內蒙古的玉米單產最低,2010—2015年期間降至0.68 t/hm2、1.08 t/hm2以及0.79 t/hm2。自2016年起產量平穩增加,年均增長幅度達0.62 t/hm2。東北地區1980—2010年平均單產為1.69 t/hm2,遼寧平均單產為1.64 t/hm2。根據資料來看,1981—2010年,黑龍江和遼寧的單產均處于較低水平,2011—2015年這2個省份的單產均有所提升,2015—2016年全國總平均產糧系數達到1.36 t/hm2左右。
5 討論
研究分析可知。首先,東北3省玉米種植面積上升幅度最大。近年來,東北3省的玉米種植面積不斷擴大,玉米在區域分布上呈現出典型的空間集聚特征。其次,內蒙古是我國玉米種植面積最大、產量最高的地區,1980—2010年,東北地區占內蒙古總播種面積的70%左右。再次,從作物單產變化看,華北、西北和遼河流域是我國北方三大谷物主產區,其產量變化也具有明顯的區域差異特征,遼河流域和華北平原的單產變化最突出。最后,東北地區屬于玉米凈調出地區,吉林最為明顯。東北3省玉米凈調出量由20世紀90年代以來一直處于增加狀態,直至2019年呈下降趨勢,主要是由于東北3省糧食產量不斷下降所致。東北地區是我國最重要的玉米生產基地之一,雖然近年來氣候條件變化較大、降水偏少,但由于吉林氣候類型多樣且具有多山多水的地理環境特色,在此基礎上通過對吉林氣候特點、產業發展和政策實施等方面進行分析研究后能得出有價值的結論。
從上述討論可知,氣候影響玉米種植區域的分布,東北地區、華北地區最適宜種植玉米。
6 提高玉米種植區產量的措施
6.1 最適宜種植區
西北地區以及西南地區也是我國適宜種植玉米的地區。西北地區光照充足,能夠滿足玉米生長的條件,但是西北地區種植玉米的局限性主要是降水量不穩定,西北地區光照充足但是降水少,無法達到玉米生長的水分條件,針對西北地區可以采用人工降雨的方式來提高玉米產量。在旱季時,相關人員應該針對具體情況適量進行人工降雨,以滿足玉米生長對水分的需求。
西南地區,例如四川、浙江等省份,這些地區光照、降水量充足,但是會出現洪澇災害。水分過多不利于玉米的生長,因此相關人員應該加強玉米種植地區在雨季時做好排洪工作,以此來提高玉米產量。
6.2 適宜種植區
玉米種植的適宜種植區位于東北、華北、西北地區等主要糧食產區。這些地區季風氣候明顯、日照充足,但降雨分布不均衡,土壤較為干燥,生長季節較短,玉米的產量和質量通常比長江流域、華南和華東地區略低,但把握好種植時間,并采用適當的種植方式和措施仍然能夠提高產量。
6.3 次適宜種植區
次適宜種植區是氣候更為極端的地區,以新疆為例,新疆晝夜溫差大、病蟲害較少,這些條件有利于玉米的生長,但是由于新疆的部分地區氣候過于干旱、灌溉技術落后,無法滿足玉米生長所需要的水分。因此在這些地區種植玉米的話,需要進行一系列的技術處理才能確保獲得較好的產量和品質。針對這些地區,應該加大技術研發力度,提高灌溉技術水平,根據具體情況為玉米提供水分以及熱量,以此來保證玉米作物生長。
7 結束語
糧食作為農業中最重要的一部分,必須加強重視。近年來由于各種因素的影響,我國玉米產量較低,玉米產量不僅與氣候有關,還與技術發展和經濟發展有關。在這種情況下,相關人員應針對不同區域選擇適宜的品種和種植技術,提高玉米種植效益,促進我國農業的整體發展。
參考文獻:
[1]孟亞軒,巴永梅,孫穎琦,等.氣候變化對玉米種植區域的影響淺析[J].農業與技術,2020(21):109-111.
[2]吳媛媛.我國玉米種植區分布的氣候適宜性[J].新農業,2018(5):21-22.
[3]邢榮平.我國玉米種植區分布的氣候適宜性分析[J].中國農業信息,2017(7):48-49.
[4]王磊.氣候變化對我國玉米種植區域劃分的影響[D].長春:吉林大學,2015.