商丘市棉花生長氣候條件分析及產(chǎn)量預(yù)報模式研究

侯志堅 姜 洋 趙志宇

摘要從降雨量、溫度、光照三方面分析了商丘氣候條件對于棉花產(chǎn)量的影響,并在此基礎(chǔ)上介紹了棉花產(chǎn)量預(yù)測方法,以期對商丘的棉花生產(chǎn)提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞氣候條件;棉花產(chǎn)量;預(yù)報模式;河南商丘

中圖分類號S162.5文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號 1007-5739(2009)08-0122-01

農(nóng)作物產(chǎn)量與氣候條件有著十分重要的關(guān)系。目前,關(guān)于農(nóng)作物與氣候條件關(guān)系的研究主要集中于農(nóng)作物生長發(fā)育、產(chǎn)量形成及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)等生物過程或要素與各個氣象要素之間的關(guān)系、氣候變化對農(nóng)作物產(chǎn)量的影響以及農(nóng)作物產(chǎn)量估算或預(yù)測。棉花是一種喜光喜溫的短日照作物,在生長期,營養(yǎng)生長和生殖生長同時進行,生長期和收獲期均很長,不同生育期的氣候條件差異明顯,棉花產(chǎn)量與各個生育期的光、溫、水分條件關(guān)系密度。因此,分析日照、氣溫和降水量對棉花生長的影響,確定關(guān)鍵影響因子和關(guān)鍵期,了解各因子影響強度的差異和時間變化,為棉花產(chǎn)量預(yù)測奠定基礎(chǔ)。

1商丘氣候條件對棉花產(chǎn)量的影響

1.1降水量對棉花產(chǎn)量的影響

降水量是影響棉花產(chǎn)量的主要關(guān)鍵氣候因子之一。商丘市屬暖溫帶季風(fēng)氣候,夏季炎熱降雨集中,且年降水量高度集中于夏季,從而導(dǎo)致棉花生長期降水量不能滿足棉花生長發(fā)育的需要,各季降水量變化很大,旱澇災(zāi)害頻繁。在商丘絕大部分地區(qū),棉花苗期至現(xiàn)蕾期和吐絮期,以晴天為主,降水量很少,干旱嚴(yán)重限制了棉花對光熱資源的利用率。在花鈴期,陰雨天氣頻繁,光熱資源明顯不足。春季連陰雨低溫天氣是商丘主要災(zāi)害天氣之一,它對棉籽發(fā)芽出苗和幼苗生長有明顯影響,常造成產(chǎn)量降低。但總體來說,商丘為半濕潤區(qū),降水量基本上能滿足棉花生長發(fā)育的需要,但由于季節(jié)變化明顯,降水量對棉花產(chǎn)量的影響較明顯,這種影響主要表現(xiàn)為明顯的降水量時間變化所造成的季節(jié)性旱澇災(zāi)害對棉花產(chǎn)量的限制。

1.2溫度對棉花產(chǎn)量的影響

棉花在整個生育期中,要求較多的熱量,在土壤水分適宜時,若日平均氣溫20℃以上,棉花出苗只需4~7d;若溫度低于15℃,則出苗緩慢,易染病害,甚至出現(xiàn)爛種現(xiàn)象。棉花幼苗生長速度與溫度有關(guān),在16~18℃時,幼苗10~15d開始長出第1片真葉,25℃時只需7~10d,14℃時需20多天。棉花進入現(xiàn)蕾期以后,溫度高,現(xiàn)蕾又快又多,最低溫度應(yīng)不低于19℃,現(xiàn)蕾初花期氣溫以25~30℃為宜,25℃以上有利于生長發(fā)育。開花至吐絮期棉花的生物學(xué)最低溫度為15~18℃,吐絮期溫度以20~30℃較合適,如果溫度過高或過低都會影響棉花纖維質(zhì)量。

商丘地區(qū)屬于暖溫帶,熱量資源較豐富,在播種至出苗期和花鈴期至吐絮初期,溫度對棉花有促進作用。但由于連陰雨低溫天氣的頻率較大,溫度對產(chǎn)量的影響較顯著,一定程度上抑制了棉花的生長發(fā)育,如果全生長期旬均溫升高1℃,棉花單產(chǎn)可望提高45~165kg/hm2。

1.3光照對于棉花產(chǎn)量的影響

棉花只有在充足的陽光下生長發(fā)育才能良好,從日出到日落,所有葉片都隨著太陽方向而轉(zhuǎn)動,以爭取充足光照,促其生長。棉花對光照強度也有要求,若遇到長期陰雨,棉株生長受阻,影響有機養(yǎng)分制造與轉(zhuǎn)運,植株體內(nèi)糖分減少,含氮物質(zhì)增加,會引起大量蕾鈴脫落導(dǎo)致瘋長。棉花生育后期,光照充足,有利光合作用,可增加鈴重,提高棉絮質(zhì)量。棉花生長最怕秋雨連綿、光照不足,易引起莖葉瘋長,病蟲害蔓延,僵爛鈴增加,成熟延遲,霜后花增加。

商丘位于暖溫帶半濕潤區(qū)南部,陰雨天氣少于淮南區(qū),云量小于西部山地,光照資源能滿足棉花生長發(fā)育的需要,但是陰雨天氣的季節(jié)變化明顯,日照時數(shù)隨季節(jié)的不同而不同,即不同季節(jié)日照時數(shù)對于棉花產(chǎn)量的影響較大。

降水量、溫度和日照共同影響著棉花的產(chǎn)量。其中,降水量和春季低溫是影響商丘棉花產(chǎn)量的主要因子,而降雨量既可以通過旱澇災(zāi)害限制棉花的生長發(fā)育,還能通過限制光熱資源量及其利用率而降低產(chǎn)量。因此,水分調(diào)控是提高棉花產(chǎn)量的主要措施。

2商丘棉花產(chǎn)量預(yù)報模式

作物產(chǎn)量由時間趨勢產(chǎn)量(Yt)、氣候產(chǎn)量(Yw)和隨機產(chǎn)量(△)組成,其表達(dá)式為:Y=Yt+Yw+△。其中,氣候產(chǎn)量為Yw=2.85+0.105 5 X1-0.597 2 X2(kg);X1為5月中下旬的日照時數(shù);X2為8月下旬至9月下旬的雨日。隨機產(chǎn)量“△”值:當(dāng)強大風(fēng)影響過程雨量>150mm,△=-7.5kg;極大風(fēng)速,△=-7.5kg;大旱(7~9月間任意連續(xù)6旬雨量距平百分率≤-70%),△=-7.5kg;高溫(7月中旬至8月上旬極端最高氣溫>35℃的天數(shù)>7d),△=-5.0kg。復(fù)相關(guān)系數(shù)R=0.87,N=26?；卮Y(jié)果誤差≤3kg的擬合率為54%,≤5kg為81%,≤8kg為100%。

3參考文獻(xiàn)

[1] 高士秀.氣候條件對棉花產(chǎn)量的影響[J].氣象,1980(1):33-34,36.

[2] 氣候變化與作物產(chǎn)量課題組.氣候變化與作物產(chǎn)量[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社,1992

[3] 程純樞.中國的氣候與農(nóng)業(yè)[M].北京:氣象出版社,1992.

[4] 傅瑋東,姚艷麗,毛煒峰.棉花生長期的氣候變化對棉花生產(chǎn)的影響——以新疆昌吉回族自治州為例[J].干旱區(qū)研究,2009(1):142-148.