氣象因子對湟源種植區(qū)蠶豆產(chǎn)量的影響

張世棟 李軍 黃晨

摘要 ? ?為研究各氣象因子對蠶豆年度產(chǎn)量的影響程度，利用1986—2007年、2010—2016年湟源縣農(nóng)業(yè)氣象觀測站蠶豆觀測地段產(chǎn)量資料和湟源縣氣象站的氣象資料，分析了各氣象因子與蠶豆產(chǎn)量的相關(guān)性。結(jié)果表明，各種氣象因子影響產(chǎn)量波動(dòng)從大到小依次是6—8月累計(jì)降水量、≥0 ℃積溫、氣溫日較差、累計(jì)日照時(shí)數(shù)、日平均地溫、日平均氣溫、日平均空氣相對濕度。5—8月累計(jì)降水量與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.477 0，達(dá)到極顯著水平;偏相關(guān)系數(shù)為0.446 0，達(dá)到極顯著水平。5—8月累計(jì)降水量對產(chǎn)量有最大的直接正相關(guān)（0.478 0），可導(dǎo)致蠶豆年度間產(chǎn)量波動(dòng)幅度為33.2%。

關(guān)鍵詞 ? ?氣象因子;蠶豆;產(chǎn)量波動(dòng);累計(jì)降水量;青海湟源

中圖分類號 ? ?S529 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2019）20-0009-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

Abstract ? ?In order to study the influence of meteorological factors on the annual yield of broad bean，the correlation between meteorological factors and yield of broad bean was analyzed based on the yield data of the observation area of Huangyuan Agrometeorological Observatory and the meteorological data of Huangyuan Meteorological Station from 1986 to 2007 and 2010 to 2016.The results showed that the order of different meteorological factors was as follows：cumulative precipitation in June-August，≥0 ℃ cumulative temperature，daily temperature difference，cumulative sunshine hours，daily average ground temperature，daily average temperature and daily average air relative humidity. The correlation coefficient between cumulative precipitation from May to August and yield was 0.477 0，reaching a very significant level，and the partial correlation coefficient was 0.446 0，reaching a very significant level.The cumulative precipitation from May to August had the greatest direct positive correlation with yield（0.478 0），which could lead to the fluctuation range of broad bean annual yield of 33.2%.

Key words ? ?meteorological factor;broad bean;yield fluctuation;cumulative precipitation;Huangyuan Qinghai

湟源縣地處日月山脈東麓，湟水河上游，是東部農(nóng)業(yè)區(qū)與西部牧業(yè)區(qū)的結(jié)合部，總面積1 509 km2，平均海拔2 690 m。湟源縣適宜蠶豆種植的地區(qū)在中南部部分地區(qū)，其余區(qū)域由于海拔較高，熱量條件不能滿足蠶豆生長發(fā)育的要求。蠶豆適宜種植區(qū)、可種植區(qū)的面積分別為35.87、394.53 km2，分別占湟源總面積的2.4%、26.3%。蠶豆產(chǎn)量高低不僅與品種、栽培技術(shù)有關(guān)，而且與氣候條件關(guān)系密切[1-2]。蠶豆年度產(chǎn)量受氣候條件的影響出現(xiàn)波動(dòng)和起伏，分析各氣象因子對湟源種植區(qū)蠶豆產(chǎn)量的影響，對蠶豆穩(wěn)產(chǎn)增收及防災(zāi)減災(zāi)具有一定的實(shí)際意義。

1 ? ?資料與方法

1.1 ? ?資料來源

1986—2007年、2010—2016年蠶豆的產(chǎn)量匯總資料、生育期資料，由湟源縣農(nóng)業(yè)氣象觀測站、湟源縣統(tǒng)計(jì)局提供;2010—2016年氣象資料，由湟源縣氣象局提供。

1.2 ? ?統(tǒng)計(jì)分析方法

應(yīng)用SPSS 22.0中文版軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算氣象因子間、氣象因子與產(chǎn)量間的相關(guān)系數(shù)、偏相關(guān)系數(shù)和通徑系數(shù)[3-4]，并進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，求得回歸方程。研究項(xiàng)目包括蠶豆平均單產(chǎn)（Y），湟源縣農(nóng)業(yè)氣象觀測站觀測地段和湟源縣統(tǒng)計(jì)局蠶豆單產(chǎn)匯總后的平均產(chǎn)量;日平均氣溫（X1），6—8月（蠶豆開花至成熟期）日平均氣溫;日平均地溫（X2），6—8月（蠶豆開花至成熟期）日平均地溫;日照時(shí)數(shù)（X3），6—8月（蠶豆開花至成熟期）累計(jì)日照時(shí)數(shù);降水量（X4），5—8月（出苗至成熟期）累計(jì)降水量;氣溫日較差（X5），6—8月（蠶豆開花至成熟期）氣溫日較差;空氣相對濕度（X6），6—8月（蠶豆開花至成熟期）日平均空氣相對濕度;積溫（X7），4—8月（蠶豆播種—成熟整個(gè)發(fā)育期）≥0 ℃積溫。

2 ? ?結(jié)果與分析

2.1 ? ?氣象因子與蠶豆產(chǎn)量間的直線相關(guān)關(guān)系

從表1可知，各氣象因子與蠶豆產(chǎn)量（Y）都存在一定的直線相關(guān)關(guān)系，但相關(guān)系數(shù)最大的是5—8月累計(jì)降水量（X4），相關(guān)系數(shù)為0.477;其次是4—8月（≥0 ℃）積溫（X7），相關(guān)系數(shù)為0.416。二者與蠶豆產(chǎn)量均達(dá)到極顯著正相關(guān)，說明5—8月累計(jì)降水量大加上4—8月≥0 ℃積溫高有利于蠶豆高產(chǎn)。6—8月累計(jì)日照時(shí)數(shù)（X3）與蠶豆產(chǎn)量達(dá)顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.300，說明6—8月累計(jì)日照時(shí)數(shù)過大不利于高產(chǎn)。6—8月日平均空氣相對濕度（X6）、6—8月氣溫日較差（X5）與蠶豆產(chǎn)量存在正相關(guān)關(guān)系，但未達(dá)到顯著水平。6—8月日平均氣溫（X1）與蠶豆產(chǎn)量存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，但也未達(dá)到顯著水平。上述結(jié)果說明，5—8月累計(jì)降水量多、4—8月≥0 ℃積溫高、6—8月累計(jì)日照時(shí)數(shù)少，6—8月日平均空氣相對濕度大、6—8月氣溫日較差大是5個(gè)有利于蠶豆高產(chǎn)的氣象因子。

2.2 ? ?氣象因子與蠶豆產(chǎn)量的偏相關(guān)關(guān)系

從表2可知，氣象因子與蠶豆產(chǎn)量間的偏相關(guān)系數(shù)最大的是5—8月累計(jì)降水量（X4），偏相關(guān)系數(shù)為0.446，達(dá)到極顯著水平，說明5—8月累計(jì)降水量對于蠶豆增產(chǎn)的貢獻(xiàn)最大;其次是4—8月≥0 ℃積溫（X7），偏相關(guān)系數(shù)為0.416;6—8月日平均空氣相對濕度（X6），偏相關(guān)系數(shù)為0.308;6—8月日平均地溫（X2），偏回歸系數(shù)為0.011，三者對蠶豆產(chǎn)量具有正向作用，但未達(dá)到顯著水平，說明4—8月≥0 ℃積溫、6—8月日平均空氣相對濕度、6—8月日平均地溫對于蠶豆產(chǎn)量也有一定的貢獻(xiàn)。6—8月累計(jì)日照時(shí)數(shù)（X3）偏相關(guān)系數(shù)為-0.174、6—8月氣溫日較差（X5）偏回歸系數(shù)是-0.166、6—8月日平均氣溫（X1）偏相關(guān)系數(shù)為-0.070，三者與蠶豆產(chǎn)量均為負(fù)相關(guān)關(guān)系，但都未達(dá)到顯著水平，說明6—8月累計(jì)日照時(shí)數(shù)多、6—8月氣溫日較差大、6—8月日平均氣溫高，對蠶豆產(chǎn)量有一定的不利影響。

2.3 ? ?氣象因子與蠶豆產(chǎn)量的間的通徑分析

從表3可知，5—8月累計(jì)降水量（X4）對產(chǎn)量（Y）有最大的直接正相關(guān)（X4→X4→Y=0.478 0），其間接效應(yīng)主要是通過6—8月日平均氣溫（X1）（X4→X1→Y=0.048 8）、6—8月日平均空氣相對濕度（X6）（X4→X6→Y=0.036 7）、6—8月日平均地溫（X2）（X4→X2→Y=-0.066 5）和6—8月氣溫日較差（X5）（X4→X5→Y=-0.046 4）共同實(shí)現(xiàn)的，前兩者為正相關(guān)，后者為負(fù)相關(guān)。4—8月≥0 ℃積溫（X7）對Y有較大的直接正相關(guān)（X7→X7→Y=0.273 0），其間接效應(yīng)是通過6—8月日平均地溫（X2）（X7→X2→Y=-0.088 2）、6—8月累計(jì)日照時(shí)數(shù)（X3）（X7→X3→Y=-0.062 6）和6—8月氣溫日較差（X5）（X7→X5→Y=-0.083 5）來共同實(shí)現(xiàn)的，前兩者為正相關(guān)，后者為負(fù)相關(guān)。6—8月日平均地溫（X2）對產(chǎn)量Y有較大的直接正相關(guān)（X2→X2→Y=-0.158 0），其間接效應(yīng)主要是通過4—8月≥0 ℃積溫（X7）（X2→X7→Y=0.152 3）和5—8月累計(jì)降水量（X4）（X2→X4→Y=-0.201 2）來實(shí)現(xiàn)的，前者為正相關(guān)，后者為負(fù)相關(guān)。6—8月日平均空氣相對濕度（X6）對產(chǎn)量同樣具有較大的直接正相關(guān)（X6→X6→Y=-0.149 0），其間接效應(yīng)主要是通過4—8月≥0 ℃積溫（X7）（X6→X7→Y=0.118 5）、5—8月累計(jì)降水量X4（X6→X4→Y=0.117 6）和6—8月平均氣溫日較差（X5）（X6→X5→Y=-0.144 4）來共同實(shí)現(xiàn)的，前兩者為正相關(guān)，后者為負(fù)相關(guān)。6—8月氣溫日較差（X5）對產(chǎn)量（Y）有最大的直接負(fù)相關(guān)（X5→X5→Y=-0.213 0），說明6—8月氣溫日較差大對產(chǎn)量有不利影響，其間接效應(yīng)主要是通過4—8月≥0 ℃積溫（X7）（X5→X7→Y=0.107 0）、5—8月累計(jì)降水量（X4）（X5→X4→Y=0.106 2）和6—8月日平均空氣相對濕度（X6）（X5→X6→Y=0.101 0）共同來實(shí)現(xiàn)的，三者均為正相關(guān)。6—8月累計(jì)日照時(shí)數(shù)（X3）對產(chǎn)量具有一定的直接負(fù)相關(guān)（X3→X3→Y=-0.062 6），說明6—8月累計(jì)日照時(shí)數(shù)偏大對增產(chǎn)有不利影響，其間接效應(yīng)主要是通過4—8月≥0 ℃積溫（X7）（X3→X7→Y=-0.092 2）實(shí)現(xiàn)的，具有較大的間接負(fù)相關(guān)。6—8月日平均氣溫（X1）對產(chǎn)量（Y）有較弱的直接負(fù)相關(guān)（X1→X1→Y=-0.115 0），說明6—8月日平均氣溫偏大不利于產(chǎn)量的提高，其間接效應(yīng)主要是通過5—8月累計(jì)降水量（X4）（X1→X4→Y=-0.106 2）實(shí)現(xiàn)的，具有較大的間接負(fù)相關(guān)。

上述分析表明，5—8月累計(jì)降水量無論是對蠶豆產(chǎn)量的直接效應(yīng)，還是其他氣象因子通過其產(chǎn)生的間接效應(yīng)都是最大的，說明5—8月累計(jì)降水量是引起蠶豆年度間產(chǎn)量波動(dòng)最主要的氣象因子;6—8月日平均地溫、6—8月日平均空氣相對濕度、4—8月≥0 ℃積溫對蠶豆年度間產(chǎn)量波動(dòng)也有一定的正向作用。6—8月氣溫日較差對蠶豆年度間產(chǎn)量波動(dòng)有較大的負(fù)向作用。6—8月累計(jì)日照時(shí)數(shù)和6—8月日平均氣溫對蠶豆年度間產(chǎn)量波動(dòng)也有一定的負(fù)向作用，說明適度的累計(jì)日照時(shí)數(shù)及較低的日平均氣溫對增產(chǎn)是有利的。

2.4 ? ?蠶豆產(chǎn)量與7個(gè)主要?dú)庀笠蜃拥亩嘣€性回歸分析

對蠶豆產(chǎn)量與7個(gè)主要?dú)庀笠蜃舆M(jìn)行多元線性回歸分析得到回歸方程：

Y=-211.48-158.761X1+173.657X2-3.435X3+10.182X4-214.469X5+39.469X6+2.28X7

其中：X1∈（12.2，15.9），X1=13.75（℃）;X2∈（17.3，21.5），X2=19.34（℃）;X3∈（510.9，739.9），X3=636.03（h）;X4∈（182.6，393.6），X4=299.83（mm）;X5∈（11.2，15.4），X5=13.83（℃）;X6∈（64.0，79.0），X6=72.58（%）;X7∈（1 864.4，2 341.6），X7=2 082.62（℃）;Y∈（4 500.00，9 375.00），Y=6 477.66（kg/hm2）。

在每個(gè)自變量取值區(qū)間內(nèi)，導(dǎo)致蠶豆產(chǎn)量波動(dòng)幅度最大的是5—8月累計(jì)降水量（X4），為33.2%;其次是4—8月 ≥0 ℃積溫（X7），導(dǎo)致蠶豆產(chǎn)量波動(dòng)幅度為16.7%;6—8月氣溫日較差（X5）導(dǎo)致蠶豆產(chǎn)量波動(dòng)幅度為13.9%;6—8月累計(jì)日照時(shí)數(shù)（X3）導(dǎo)致蠶豆產(chǎn)量波動(dòng)幅度為12.1%;6—8月日平均地溫（X2）導(dǎo)致蠶豆產(chǎn)量波動(dòng)幅度為11.3%;6—8月日平均氣溫（X1）導(dǎo)致蠶豆產(chǎn)量波動(dòng)幅度為9.1%;6—8月日平均空氣相對濕度（X6）導(dǎo)致蠶豆產(chǎn)量波動(dòng)幅度為9.1%。說明5—8月累計(jì)降水量是導(dǎo)致蠶豆產(chǎn)量波動(dòng)最重要的氣象因子。

3 ? ?結(jié)論

氣象因子對蠶豆產(chǎn)量形成有不同程度的影響[5]，其中：導(dǎo)致蠶豆產(chǎn)量年度間波動(dòng)最大的是5—8月累計(jì)降水量;然后依次是4—8月≥0 ℃積溫、6—8月氣溫日較差、6—8月累計(jì)日照時(shí)數(shù)、6—8月日平均地溫、6—8月日平均氣溫、6—8月日平均空氣相對濕度。在蠶豆生長發(fā)育期若出現(xiàn)干旱、低溫冷害、高溫?zé)岷?、陰雨寡照、大風(fēng)暴雨、霜凍等氣象災(zāi)害，會(huì)對蠶豆產(chǎn)量的形成產(chǎn)生很大的負(fù)面影響，嚴(yán)重時(shí)造成減產(chǎn)甚至絕收。為此，氣象部門應(yīng)及時(shí)預(yù)測、預(yù)報(bào)和預(yù)警，種植戶采取相應(yīng)的農(nóng)業(yè)措施來降低蠶豆產(chǎn)量波動(dòng)，以達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的目的[7]。

4 ? ?參考文獻(xiàn)

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