春花生生育期氣象因子對(duì)單產(chǎn)的影響

韓振成　梁國(guó)堅(jiān)

摘要：將1986-2011年春花生單產(chǎn)分解為趨勢(shì)產(chǎn)量和氣候產(chǎn)量，各生育期氣象因子用適宜度函數(shù)進(jìn)行處理，對(duì)各生育期氣象因子與氣候產(chǎn)量所做的相關(guān)與通徑分析發(fā)現(xiàn)，隨著生育期氣象條件的改變，春花生產(chǎn)量亦有較大變幅，與春花生產(chǎn)量密切相關(guān)的氣象因子有出苗-三真葉期日照時(shí)數(shù)、有效積溫，分枝-開(kāi)花期土壤相對(duì)濕度以及下針-成熟期的平均氣溫。因子間存在明顯共線性，經(jīng)逐步回歸篩選出對(duì)春花生產(chǎn)量起主要作用的六個(gè)因子：出苗-三真葉期日照時(shí)數(shù)是最主要影響因子，分枝-開(kāi)花期土壤相對(duì)濕度次之，對(duì)產(chǎn)量正貢獻(xiàn)；三真葉-分枝期平均氣溫對(duì)產(chǎn)量負(fù)貢獻(xiàn)，但如果分枝-開(kāi)花期土壤水分適宜會(huì)部分抵消這種不利，其影響列第三；三真葉-分枝期充足的光照利于產(chǎn)量，如果同期平均氣溫適宜效果更明顯；分枝-開(kāi)花期光照過(guò)多、下針-成熟期≥15℃有效積溫充分常常與年度缺水有聯(lián)系，對(duì)產(chǎn)量提高不利，兩者影響力分列第五、六。造成春花生減產(chǎn)的主要?dú)庀鬄?zāi)害為旱災(zāi)、漬澇和苗期與收獲期陰雨。適時(shí)播種，確保苗期生長(zhǎng)所需的光照，并控制好春花生生長(zhǎng)期水分供應(yīng)可作為增產(chǎn)的一項(xiàng)重要措施。

關(guān)鍵詞：春花生；生育期；氣象條件；單產(chǎn)；影響

一、資料和方法

（一）資料來(lái)源

氣象資料和地段產(chǎn)量資料取自肥城國(guó)家氣象觀測(cè)站，肥城國(guó)家氣象觀測(cè)站屬于山東省農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)基本站，承擔(dān)了春花生生育期觀測(cè)的任務(wù)，是山東省中西部地區(qū)唯一一家承擔(dān)該作物氣象觀測(cè)項(xiàng)目的臺(tái)站。觀測(cè)品種選用?；?號(hào)，觀測(cè)地段沙壤土，無(wú)灌溉條件，PH值6.5-7.3，肥力一般，地段產(chǎn)量水平中等，具備較好的代表性。

（二）資料處理

1.氣候產(chǎn)量

花生產(chǎn)量Y（t）是由氣候與生產(chǎn)力水平綜合作用的結(jié)果，我們把隨時(shí)間t延長(zhǎng)、生產(chǎn)力水平提高、產(chǎn)量不斷上升的部分稱(chēng)之為趨勢(shì)產(chǎn)量Yt（t），趨勢(shì)產(chǎn)量是時(shí)間函數(shù)，把由氣候變化引起的產(chǎn)量波動(dòng)稱(chēng)為氣候產(chǎn)量YW（t），則有以下公式：

Y（t）= YW（t）+Yt（t）+ Yω（t）（1）

式中：Yω（t）為干擾因子，它們的分離采用滑動(dòng)平均法[12]，滑動(dòng)平均是一種簡(jiǎn)化的低通濾波模擬，若對(duì)春花生產(chǎn)量序列：y1，y2，y3，…，yi，…，yn采用五點(diǎn)滑動(dòng)平均，則滑動(dòng)平均值：

yti=（yi-2+yi-1+yi+yi+1+yi+2）/5（2）

對(duì)于n 年資料的初始值：

yt1=（3y1+ 2y2+ y3-y5）/5（3）

n 年資料的第二個(gè)值：

yt2=（4y1+ 3y2+ 2y3+ y4）/10（4）

n 年資料的倒數(shù)第二個(gè)值：

Yt（n-1）=（yn-3+ 2yn-2+ 3yn-1+ 4yn）/10（5）

n 年資料的末值：

Ytn=（-yn-4+ yn-2+ 2yn-1+ 3yn）/5（6）

從1986-2011年地段產(chǎn)量資料分析，春花生平均每公頃產(chǎn)量3080.6kg，但產(chǎn)量年際變化大，2000年達(dá)到歷史最高值4682.0kg/hm2，1989年1335.0kg/hm2為歷史最低值，用滑動(dòng)平均法分離，可以看到氣象因子對(duì)產(chǎn)量影響明顯：氣候產(chǎn)量年際波動(dòng)較大，2001年達(dá)到氣候最高值，2002年達(dá)到氣候最低值。

2.氣候產(chǎn)量的正態(tài)性檢驗(yàn)

杜家菊等指出，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行通徑分析前，需先對(duì)因變量進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，如果服從正態(tài)分布則說(shuō)明適用通徑分析，如果不服從則需進(jìn)行非參數(shù)性檢驗(yàn)。

對(duì)樣本數(shù)為26的氣候產(chǎn)量進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果表明：Shapiro-Wilk Test統(tǒng)計(jì)量0.949，顯著性水平0.226大于0.05，服從正態(tài)分布。

3.氣象因子

環(huán)境條件對(duì)產(chǎn)量的影響是多因子綜合作用的結(jié)果，一般認(rèn)為導(dǎo)致產(chǎn)量年際波動(dòng)的氣象原因是光、熱、水等條件存在差異。春花生全生育期包括播種-出苗、出苗-三真葉、三真葉-分枝、分枝-開(kāi)花、開(kāi)花-下針和下針-成熟六個(gè)時(shí)期，每個(gè)時(shí)期的生長(zhǎng)特點(diǎn)不同，對(duì)氣象條件的要求也不同。整理這些時(shí)期的氣象因子，并用相應(yīng)的適宜度函數(shù)對(duì)這些因子進(jìn)行定量化處理。

二、結(jié)果分析

（一）偏相關(guān)分析

選取1986-2011年春花生各生育期≥15℃有效積溫、平均氣溫、日照時(shí)數(shù)、土壤相對(duì)濕度及氣候產(chǎn)量共25個(gè)因子，根據(jù)樣本數(shù)據(jù)作數(shù)據(jù)擬合，求得偏相關(guān)系數(shù)矩陣。

（二）回歸方程

選擇1986-2011年春花生氣候產(chǎn)量為因變量，各生育期≥15℃有效積溫、平均氣溫、日照時(shí)數(shù)和土壤相對(duì)濕度為自變量，用逐步回歸法進(jìn)行多元線性回歸建立最優(yōu)回歸方程。

逐步回歸法篩選自變量直至建立最優(yōu)方程的各過(guò)程模型，表中的R值（回歸方程的相關(guān)系數(shù)）、R2值（決定系數(shù)）反映了自變量與因變量聯(lián)系的密切程度，取值范圍在0～1，越接近1越密切。隨著自變量被逐步引入回歸方程，R值和R2值在逐漸的增大，說(shuō)明引入的自變量對(duì)產(chǎn)量的作用在增加，其中決定系數(shù)R2=0.977，剩余因子：

剩余因子值不大，說(shuō)明模型有較好的代表性。

三、主要?dú)庀鬄?zāi)害

普查歷史資料，造成山東中西部地區(qū)春花生減產(chǎn)的主要?dú)庀鬄?zāi)害有旱災(zāi)、漬澇、春秋連陰雨等，天氣對(duì)病蟲(chóng)害有楊抑作用，進(jìn)而影響產(chǎn)量，如：8-9月的陰雨很容易誘導(dǎo)、加劇花生銹病、葉斑病及青枯病的發(fā)生。

（一）干旱：干旱對(duì)春花生不同生育期均有影響，早期干旱會(huì)導(dǎo)致花生發(fā)芽出苗困難，缺苗多，直接影響產(chǎn)量；秋旱主要影響花生莢果發(fā)育和成熟，因而影響產(chǎn)量，并降低種子質(zhì)量[29]。

（二）漬澇：春花生莢果成熟階段發(fā)生的漬澇對(duì)產(chǎn)量有大的影響，漬澇發(fā)生時(shí)土壤積水，造成花生莢果成熟慢、秕果多；已成熟的莢果容易掉莢發(fā)芽，且常引起銹病大發(fā)生，導(dǎo)致產(chǎn)量下降[30]。

（三）春秋連陰雨：播種期出現(xiàn)低溫陰雨天氣會(huì)影響春花生的適時(shí)播種和出苗，導(dǎo)致?tīng)€種、死苗，而收獲期陰雨天氣會(huì)造成秧苗陡長(zhǎng)，爛秧爛果，不利于果實(shí)成熟，影響產(chǎn)量[31]。

春花生各生育期光、熱、水氣象因子較好的涵蓋了這些災(zāi)害。

四、結(jié)論與討論

春花生產(chǎn)量隨氣候變化而波動(dòng)，與生育期氣象條件有極為密切的關(guān)系，是光、熱、水這些氣象因子綜合作用的結(jié)果，要保持春花生高產(chǎn)，必須考慮這些因子。

春花生在不同生育期對(duì)氣象條件要求的重點(diǎn)不同，從播種、出苗到三真葉期是以苗全苗壯為重點(diǎn)，在三真葉、分枝、開(kāi)花到下針期是以提高開(kāi)花和結(jié)莢率為目標(biāo)，從下針到成熟期則是以莢果充實(shí)、減少秕果為重點(diǎn)，因此根據(jù)春花生不同生育期對(duì)氣象條件的不同要求，分別考慮各個(gè)時(shí)期氣象條件對(duì)產(chǎn)量的影響，既能使問(wèn)題簡(jiǎn)化又能揭示問(wèn)題的實(shí)質(zhì)。

春花生每年進(jìn)入各生育期的時(shí)間不同，生育期長(zhǎng)短不一，固定從歷年相同時(shí)段考慮氣象條件的方法不能較好的代表生育期氣象條件，本文從每年生育期考慮，用生育期土壤相對(duì)濕度評(píng)價(jià)作物水分條件可以涵蓋旱、澇災(zāi)害，比降水量代表性更好。為了更好地反映氣象條件與產(chǎn)量的關(guān)系，本文對(duì)光、熱、水因子用適宜度函數(shù)進(jìn)行了處理。

通過(guò)對(duì)春花生生育期氣象因子與氣候產(chǎn)量所作的相關(guān)分析可以看出，出苗-三真葉期日照時(shí)數(shù)、分枝-開(kāi)花期土壤相對(duì)濕度、三真葉-分枝期≥15℃有效積溫與下針-成熟期平均氣溫因子與產(chǎn)量線性相關(guān)顯著。經(jīng)逐步回歸篩選出對(duì)春花生產(chǎn)量起主要作用的六個(gè)因子，包括：出苗-三真葉期光照、分枝-開(kāi)花期水分條件、三真葉-分枝期氣溫，三真葉-分枝期光照以及下針-成熟期有效積溫，這些因子既直接作用于產(chǎn)量，又通過(guò)其他因子間接對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡志英.我國(guó)花生出口面臨的問(wèn)題、原因及對(duì)策分析[J].對(duì)外經(jīng)貿(mào)實(shí)務(wù)，2011，8：52-54.

[2]孫秀山.山東省不同生態(tài)區(qū)花生產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀穩(wěn)定性分析[D].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2006：1.