本溪山區(qū)玉米生育期旱澇評估方法研究

丁偉

摘要? ? 運用產(chǎn)量水分指數(shù)、水分指數(shù)百分位方法作為玉米旱澇評估模型，對本溪市山區(qū)玉米主要生育期旱澇程度進行了評估。結(jié)果表明，玉米全生育期旱澇變化與各生育期旱澇程度并非一致變化。本溪山區(qū)多年平均降水量為780 mm，最多年份達1 200 mm（2010年），最少年份為540 mm（1985年）。1958—2017年玉米各生育期及全生育期，澇年9年，占15%;偏澇年6年，占10%;旱年9年，占15%;偏旱年6年，占10%;其余30 a為正常范圍內(nèi)波動，占50%。

關(guān)鍵詞? ? 玉米;生育期;旱澇評估;水分指數(shù)百分位法;本溪山區(qū)

中圖分類號? ? S513? ? ? ? 文獻標識碼? ? A? ? ? ? 文章編號? ?1007-5739（2019）01-0012-02

Abstract? ? Using the yield water index and water index percentile method as the drought and flood assessment model，the drought and flood degree during corn growth period in Benxi mountainous area was evaluated. The results showed that variation of drought and flood in the whole growth period of corn was not consistent with that in each growth period. The average annual precipitation in Benxi Mountainous area was 780mm，the maximum precipitation was 1 200 mm（2010），and the minimum precipitation was 540 mm（1985）. Whole growth period and each growth period of corn from 1958 to 2017，flood occurred in 9 years，accounting for 15%;relative flood occurred in 6 years，accounting for 10%;drought occurred in 9 years，accounting for 15%;relative drought occurred in 6 years，accounting for 10%;the index fluctuated within normal range in the rest 30 years，accounting for 50%.

Key words? ? corn;growth period;drought and flood assessment;water index percentile method;Benxi mountainous area

玉米是本溪地區(qū)主要糧食作物，玉米產(chǎn)量的高低與本溪山區(qū)氣候條件密切相關(guān)，而水分條件制約著玉米生長發(fā)育和產(chǎn)量的形成。本溪山區(qū)玉米生長季（5—9月）降水量在650 mm左右，基本上可以滿足玉米生長發(fā)育的需要。但由于本溪山區(qū)降水時空分布不均，而且玉米不同生育期的需水量存在較大差異，每年會不同程度地發(fā)生階段性旱澇，給玉米生長發(fā)育造成一定程度的影響。筆者利用本溪縣氣象局玉米物候觀測和大氣降水量資料，科學評估玉米各生育階段的旱澇狀況，以期為發(fā)揮山區(qū)氣候資源優(yōu)勢提供科學的氣象決策依據(jù)。

1? ? 資料來源與方法

1.1? ? 資料來源

選用本溪縣氣象局1958—2017年逐日的降水資料，物候觀測資料為1980—2017年本溪縣玉米觀測資料。本文利用多年平均物候期來分析評價玉米生育期旱澇狀況。

1.2? ? 分析方法

1.2.1? ? 產(chǎn)量水分指標。運用產(chǎn)量水分指數(shù)[1-2]作為玉米生育期旱澇評估模型，直接利用逐日大氣降水量統(tǒng)計玉米各生育期水分的供需量。其評估模型為：

Y=∑RiKi

式中，Y為玉米水分指數(shù)，R為玉米第i個生育期間的降水量;K為玉米第i個生育期間的權(quán)重系數(shù)。i=1～5，分別代表玉米播種至出苗、出苗至拔節(jié)、拔節(jié)至抽雄、抽雄至成熟、全生育期等不同生育階段。

玉米作物系數(shù)K提供了不同生育期間的權(quán)重系數(shù)。權(quán)重系數(shù)K是玉米生物學特征反映，玉米從出苗開始，隨著玉米的生長，需水量在穗花期達到最大，此后逐漸減小。采用聯(lián)合國糧農(nóng)組織提供的K值[3]試驗資料，并根據(jù)當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點加以調(diào)整。

1.2.2? ? 產(chǎn)量水分指數(shù)百分位。運用玉米水分指數(shù)（Y）評估水分條件來分析對玉米生長發(fā)育的影響，先計算Y值，并將Y值由小到大排序，計算其百分位，然后確定百分位等級，即旱澇指標[4-6]。玉米產(chǎn)量水分指數(shù)百分位計算表達式為：

M（%）=m/（n+1）×100

式中，M為玉米產(chǎn)量水分指數(shù)百分位，m為產(chǎn)量水分指數(shù)由小到大的排列序號（m=1～60），n為統(tǒng)計樣本數(shù)量（n=60）。根據(jù)計算，確定了本溪山區(qū)玉米不同生育階段的產(chǎn)量水分指數(shù)百分位并進行分級，M>85%為澇，75%

2? ? 結(jié)果與分析

分析結(jié)果表明，水分分布的年代特征在每年中各個生育階段狀況是一致的。在1958—2017年中，旱年9年，偏旱年6年，偏澇年6年，澇年9年;各個生育階段旱澇程度與全生育期旱澇程度變化不一致性。

2.1? ? 播種至出苗

從1958—2017年的資料分析中得出，播種至出苗階段偏旱年6年，占10%;旱年9年，占15%;偏澇年6年，占10%;澇年9年，占15%;其余30 a水分指數(shù)百分位正常范圍波動，占50%。在60 a中，播種至出苗水分指數(shù)百分位最大為98.4%，出現(xiàn)在2016年;最小為1.6%，出現(xiàn)在1987年。變化幅度為96.8個百分位。由圖1可以看出，20世紀80年代中期和90年代水分指數(shù)波動大，即旱澇出現(xiàn)頻率高。1987年，由于該階段無降水，產(chǎn)量水分指數(shù)為1.6%，是60 a中最旱的年份。

按照分級標準對播種至出苗旱澇年進行評估：旱年的年份有1964年、1974年、1978年、1987年、1988年、2003年、2007年、2012年、2017年;偏旱年的年份有1958年、1968年、1970年、1977年、1999年、2004年;偏澇年的年份有1961年、1976年、1986年、2010年、2014年、2015年;澇年的年份有1973年、1981年、1983年、1994年、1995年、1996年、2001年、2005年、2016年。

2.2? ? 出苗至拔節(jié)

玉米從出苗至拔節(jié)水分指數(shù)百分位多年平均值為50%，水分指數(shù)百分位1982年最大，為98.4%;1993年最小，為1.6%。由圖2可以看出，水分指數(shù)從20世紀60年代至21世紀初呈下降趨勢變化;60年代最大，21世紀初最小。

按照分級標準對出苗至拔節(jié)旱澇年進行評估：旱年的年份有1966年、1976年、1992年、1993年、1996年、2002年、2009年、2015年、2017年;偏旱年的年份有1959年、1989年、2001年、2011年、2012年、2013年;偏澇年的年份有1964年、1971年、1975年、1981年、1987年、2007年;澇年的年份有1965年、1967年、1968年、1973年、1974年、1982年、1995年、1997年、2005年。

2.3? ? 拔節(jié)至抽雄

拔節(jié)至抽雄水分指數(shù)百分位最大值為98.4%，出現(xiàn)在2005年;最小值為1.6%，發(fā)生在1972年。由圖3可以看出，水分指數(shù)年代際呈波動性變化，20世紀80年代最大，為60.2%;以后為下降趨勢，20世紀90年代最小，為40.7%。

按照分級標準對拔節(jié)至抽雄旱澇年進行評估：旱年的年份有1958年、1962年、1965年、1972年、1974年、1978年、1997年、1999年、2016年;偏旱年的年份有1969年、1992年、1996年、2003年、2004年、2017年;偏澇年的年份有1961年、1975年、1986年、1993年、2012年、2013年;澇年的年份有1963年、1966年、1973年、1981年、1985年、1995年、2001年、2005年、2006年。

2.4? ? 抽雄至成熟

抽雄至成熟水分指數(shù)百分位在2010年出現(xiàn)最大值，為98.4%;1989年最小，為1.6%。由圖4可以看出，水分指數(shù)在20世紀60—80年代為下降趨勢，90年代略高于平均值，21世紀初降至最低。

按照分級標準對抽雄至成熟旱澇年進行評估：旱年的年份有1963年、1968年、1980年、1989年、2002年、2006年、2009年、2013年、2014年;偏旱年的年份有1979年、1981年、1983年、1987年、1999年、2004年;偏澇年的年份有1959年、1974年、1975年、1982年、1996年、2001年;澇年的年份有1960年、1964年、1970年、1971年、1985年、1986年、1995年、2010年、2012年。

2.5? ? 全生育期

玉米整個生育期大多數(shù)年份中水分分布是正常的，但旱澇年會時有發(fā)生。水分指數(shù)百分位最大值出現(xiàn)在1964年，為98.4%;最小值出現(xiàn)在1972年，為1.6%。由圖5可以看出，玉米全生育期不同生育階段水分分布是不均衡的。20世紀60—70年代為下降趨勢，80年代有所增加;隨后又呈減小趨勢變化，21世紀初降至最低。

按照分級標準對玉米全生育期旱澇年進行評估：旱年的年份有1972年、1978年、1989年、1999年、2002年、2003年、2004年、2009年、2017年;偏旱年的年份有1976年、1984年、（下轉(zhuǎn)第19頁）

1988年、1992年、1997年、2000年;偏澇年的年份有1959年、1967年、1970年、1975年、1982年、2001年;澇年的年份有1960年、1964年、1971年、1985年、1986年、1995年、2005年、2010年、2012年。

3? ? 結(jié)論與討論

分析結(jié)果表明，本溪山區(qū)多年平均降水量為780 mm，最多年份為1 200 mm（2010年），最少為540 mm（1985年）。1958—2017年玉米各生育期及全生育期，澇年9年，占15%;偏澇年6年，占10%;旱年9年，占15%;偏旱年6年，占10%;其余30 a為正常范圍內(nèi)波動，占50%。全生育期與各生育階段的水分指數(shù)百分位變化為非一致性變化。不同生育階段的水分狀況是制約玉米生長發(fā)育和產(chǎn)量與品質(zhì)形成的重要因子。水分指數(shù)百分位是一個隨年代變化而增減的值，玉米每年的旱澇評估程度隨著年代的變化也隨之增減。

4? ? 參考文獻

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