本站小編為你精心準備了氣象對棉花產量影響綜述參考范文,愿這些范文能點燃您思維的火花,激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。
山東省惠民縣是全國優質商品棉生產基地,2010年棉花種植面積2.79萬hm2,皮棉年總產量3.0萬t。棉花是惠民縣主要經濟作物之一,棉花生產在本縣國民經濟中占有十分重要的地位,及時掌握氣象條件對棉花生長發育的影響,了解棉花生長發育情況,對引導棉農加強田間管理,根據天氣情況趨利避害,促進增產增收有十分重要的指導意義。但長期以來,農業氣象情報服務中,評價氣象條件對農作物生長發育的利弊影響還停留在定性分析的階段,缺乏定量分析。本文旨在研究影響惠民縣棉花生長發育的主要氣象因子,并在此基礎上建立棉花產量的評價模型,提出影響棉花產量的定量分析方法,更好地為棉農服務。
1資料來源及處理方法
1.1資料來源利用山東省惠民縣氣象局1981—2010年棉花各生育期觀測資料和惠民縣棉花子棉平均單產資料,氣候資料為1981—2010年逐日降水、日照、日平均氣溫、日最高、最低氣溫及日平均相對濕度。1981—2010年惠民縣棉花各生育期平均日期見表1
1.2處理方法根據惠民縣1981-2010年棉花各生育期平均日期,選取1981-2010年4月中旬到10月中旬逐日降水、日照、日平均氣溫、日最高、最低氣溫及日平均相對濕度資料,利用公式Mi=∑in=1Ei/n計算某氣象要素的旬平均值[1],其中降水量和日照時數采用旬合計值,i=1,2,3,…,30;Ei為第i年的某氣象要素值,Mi為某氣象要素的旬平均值。氣象條件對棉花產量的影響主要反映在影響棉花的單產,因此我們使用的棉花產量是惠民縣1981-2010年30年棉花子棉平均單產。一般認為棉花單產可以分為趨勢產量和氣象產量兩部分,趨勢產量代表了農技措施及其他有類似這種影響的自然和非自然因素對產量貢獻的總和,通常把經過趨勢處理后的產量序列剩余項視為受氣象因子影響的產量分量,統稱為氣象產量[2]。由于棉花單產水平低而且年際變化大,因此在處理和分離趨勢產量和氣象產量時采用的方法非常重要,本文采用指數、線性、對數、多項式、冪、滑動平均等多種擬合方法提取趨勢產量,并計算趨勢產量擬合公式與產量序列的相關系數,經比較選用5次多項式擬合方法處理產量資料,所得趨勢產量公式與產量序列的相關系數為0.8401,達到了極顯著水平。趨勢產量公式可擬合為yt=0.0083x5-0.724x4+22.651x3-301.08x2+1570.1x-27.586,其中yt為趨勢產量,x為年度序號,圖1為趨勢產量和實際產量序列的擬合情況。根據趨勢產量公式和產量序列,利用公式:yw=y-yt計算出1981—2010年逐年氣象產量,其中yw為氣象產量,y為實際產量,yt為趨勢產量。
2主要影響因子及其影響原因分析
2.1影響棉花產量的主要氣象因子棉花產量與其生育期前、期中、期后某些時段的氣象條件有著密切的聯系。為了找到對棉花產量形成有顯著影響的所有氣象因子,本文以旬氣象要素為基礎,結合1981—2010年逐年氣象產量數據,進行相關分析,普查與棉花產量相關顯著的氣象因子。表2列出了影響惠民縣棉花產量的主要氣象因子及相關系數。
2.2影響因子分析由表2可見,惠民縣棉花產量與5月下旬的平均氣溫、最高氣溫均呈現負相關關系。5月下旬正值棉花3葉期,此時的30年旬平均最高溫度為28.2℃,旬平均溫度為22.1℃,而棉花苗期的最適宜溫度18~22℃,顯然在此期間當溫度高于22℃時對棉苗生長和產量形成有不利影響。6月下旬最高氣溫、平均氣溫、最低氣溫與棉花產量均呈正相關關系。此時正值棉花、現蕾到開花始期,棉花進入現蕾期以后,溫度高,現蕾又快又多;現蕾的適宜溫度范圍為日平均氣溫19~30℃,現蕾初花期氣溫以25~30℃最為適宜,在25℃以上有利于生長發育。惠民縣此期間的30年旬平均最高、平均氣溫、最低氣溫分別為31.7℃、25.9℃、20.6℃,有利于棉花現蕾、開花及產量形成。7月中旬、8月中旬的平均氣溫、最低氣溫都與棉花產量呈顯著的正相關關系;此時正值棉花開花到開花盛期,氣溫在25℃以上有利于棉花生長發育;而在此期間的30年旬平均氣溫分別為26.5℃、25.3℃,均較適宜棉花生長和產量形成。10月中旬降水量與棉花產量呈負相關關系。此時正值棉花吐絮盛期,要求是天氣晴朗、陽光充足、空氣濕度較低、氣溫在20℃以上,才有利于棉花發育和吐絮。如此時陰雨多,低溫、寡照、高濕易引起爛鈴、延緩吐絮;同時病蟲害滋生,降低產量和品質。棉花產量與7月上旬日照呈負相關關系。此時正值棉花開花始期,棉花是喜光作物,充足的陽光是棉花獲得高產的必要條件;但棉花蕾花期對光、溫、水的反應都較為敏感,蕾花期穩長是棉花高產的關鍵;如蕾花期瘋長,雖能早開花但座不住桃,使早發轉化為遲熟,縮短結鈴期,推遲集中結桃時間,導致遲熟減產[3]。本縣7月上旬日照時數與棉花產量呈現負相關關系,說明在水肥、溫度條件能滿足的情況下,充足的光照易造成棉花瘋長、導致減產;因此應加強此期間的田間管理,控制棉花瘋長。9月中旬日照時數與棉花產量呈正相關關系;此時正是棉花吐絮期,充足的光照有利于光合作用,可增加鈴重、提高棉絮質量,有利于提高產量。9月中旬、10月中旬平均相對濕度與棉花產量呈負相關關系;此時正值棉花吐絮期,此時濕度大,易引發病蟲害,發生僵爛鈴,從而影響棉花產量。
3棉花產量評價模型
3.1評價模型因子的選取棉花產量的形成與棉花全生育期的氣象條件均有一定的關系。苗期的氣象條件決定了棉花的長勢、每株果枝數的多少;現蕾—開花期的氣象條件決定了單株鈴數和鈴重,鈴期到吐絮期的氣象條件則影響棉花纖維發育的好壞,決定衣分的高低。可見只有將棉花全生育期的所有氣象因子綜合起來與產量建立關系,才能較好地反映全生育期氣象要素對棉花產量的綜合影響。因此,本文以主要氣象因子逐旬的相關系數為權重將影響棉花產量的全生育期主要氣象因子組合成影響棉花產量的6個組合因子,即最高氣溫、平均氣溫、最低氣溫、降水量、日照時數、相對濕度,組合后的因子與氣象產量求相關系數見表3。
3.2評價模型的建立與檢驗利用1980—2008年28年的主要氣象因子逐旬數據,按照3.1節的方法組合成6個組合因子與氣象產量建立多元回歸氣象產量評價模型如下:yw′=-130.6103+11.5295tx-6.8012t+39.8740tn+2.4561r+0.9487s+13.0713uyw′為氣象產量評估模型估算值,tx、t、tn、r、s、u分別為最高氣溫、平均氣溫、最低氣溫、降水量、日照時數、相對濕度全生育期的加權平均值,可以求得該模型的復相關系數為0.7970,F檢驗值為F=6.0939(F0.01(6,28)=3.5276),均符合0.01的顯著性檢驗。由1.2中趨勢產量公式及上式氣象產量評價模型,根據公式yi′=yti′+ywi′對2009,2010年棉花產量進行評價檢驗,其中yi′為某年棉花子棉產量預測值,yti′為趨勢產量的預測值,ywi′為氣象產量的預測值,試算2009、2010年棉花產量為3062.0kg,2624.5kg,與實際產量分別相差-16.8kg、58.7kg,誤差分別為0.5%,2.2%;試算結果與實際產量擬合準確率達到97.8%以上,與實際產量基本一致。圖2給出了棉花產量的歷史擬合及外推評價情況,從圖中可以看出,棉花產量的歷史擬合及外推評價情況較好。
4小結
本文以惠民縣棉花單產為研究對象,以旬氣象資料為基礎,系統分析了影響棉花產量的主要氣象因子,并建立了棉花產量的影響評價模型,考慮了棉花全生育期的氣象因子對棉花產量的組合影響所建棉花產量評價模型有較高的準確率。同時應該注意到影響棉花產量的氣象因子的篩選僅是在考慮單因子對產量影響情況下的統計值,實際上作物產量是受多個氣象因子綜合作用影響的[4-7];不同地區由于氣候條件的不同,對棉花產量造成影響的氣象因子也會不同[8-9],在實際農業氣象服務中還有待進一步研究。