福州市不同播期水果玉米氣象條件分析及其成熟期預(yù)測(cè)

林倩 陳玲

摘要：本研究根據(jù)晉安區(qū)氣象站2019年氣象數(shù)據(jù)與福州農(nóng)試驗(yàn)站2019年水果玉米試驗(yàn)數(shù)據(jù)，測(cè)量不同播期水果玉米各生育期與成熟期各項(xiàng)植物數(shù)據(jù)，進(jìn)而分析溫度、降水量、光照等氣象因子對(duì)水果玉米產(chǎn)量影響。依據(jù)氣象要素預(yù)報(bào)水果玉米成熟期，尋找氣象因子與水果玉米產(chǎn)量關(guān)聯(lián)性，建立水果玉米生產(chǎn)產(chǎn)量氣象預(yù)測(cè)及防治方法，旨在為提高水果玉米產(chǎn)量與品質(zhì)，促進(jìn)水果玉米產(chǎn)業(yè)升級(jí)，提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

關(guān)鍵詞：水果玉米;氣候;災(zāi)害

中圖分類號(hào)：S513

作者簡(jiǎn)介：林倩，女，本科，助理工程師，研究方向?yàn)榫C合氣象。

福州市位于福建東部、閩江下游及沿海地區(qū)，屬典型亞熱帶季風(fēng)氣候，氣溫適宜，溫暖濕潤(rùn)，陽(yáng)光充足，年平均日照數(shù)1 700～1 980h，年平均降水量900～2 100mm，年平均氣溫為20℃～25℃，豐富的自然資源適宜農(nóng)林漁牧。近些年來(lái)，晉安區(qū)引進(jìn)水果玉米種植，并獲得了較好的銷售市場(chǎng)。

水果玉米喜溫暖，充足的光照和豐沛的降水有利于水果玉米生長(zhǎng)，所產(chǎn)玉米鮮嫩香甜，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，其蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、糖等含量都明顯超過(guò)普通玉米[1-2]。晉安區(qū)溫暖濕潤(rùn)，只要選擇合適的播種期，水果玉米生長(zhǎng)期極少會(huì)出現(xiàn)低溫天氣，因此為確保晉安區(qū)種植水果玉米的優(yōu)良品質(zhì)，避開(kāi)不利氣候因素，本文通過(guò)播期試驗(yàn)，對(duì)比生長(zhǎng)期、產(chǎn)量等指標(biāo)，分析不同播期氣象因素，得出最適播期，為水果玉米種植提供科學(xué)依據(jù)。

1 分析方法

福州市農(nóng)試站位于福州市東北部晉安區(qū)氣象局內(nèi)，26°08′N、119°32′E，選取福州市晉安區(qū)氣象站2019年氣溫、降水、日照等氣象觀測(cè)資料，計(jì)算出相關(guān)氣象要素日平均值及0℃積溫值，以及福州市農(nóng)試站2019年水果玉米物候觀測(cè)資料，水果玉米為玉珍甜1688號(hào)。利用SPSS基于各項(xiàng)氣候因子與玉米成熟期相關(guān)性分析，構(gòu)筑預(yù)測(cè)公式，以2019年7月30日秋播數(shù)據(jù)為預(yù)測(cè)樣本對(duì)比分析，選用水果玉米生長(zhǎng)期平均氣溫、生長(zhǎng)期≥0℃積溫、生育期內(nèi)總?cè)照諘r(shí)長(zhǎng)作線性回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 分析方法

選取2019年水果玉米三種不同時(shí)節(jié)全生育期內(nèi)溫度、降雨量、日照等氣象資料，利用氣候?qū)W原理和方法，對(duì)水果玉米生育期間的農(nóng)業(yè)氣象條件進(jìn)行分析評(píng)定，其中不同播種時(shí)節(jié)各生育期及其對(duì)應(yīng)時(shí)間如表1所示，春播（4月5日）水果玉米生長(zhǎng)期最長(zhǎng)，達(dá)68d;秋播（7月11日）水果玉米生長(zhǎng)期最短，達(dá)57d;秋播（7月30日）水果玉米產(chǎn)量最高。以10株水果玉米抽樣測(cè)量，平均株鮮重226.07g，春播（4月5日）水果玉米產(chǎn)量次之，平均每株鮮重219.61g。秋播（7月11日）水果玉米產(chǎn)量最低，平均每株鮮重165.69g。

2.2 水果玉米生育期氣候概況

2019年福州市農(nóng)試站生育期（4月上旬播種至9月中下旬三種播期）光熱充足，但降水時(shí)空分布不均，平均日照時(shí)數(shù)5h。水果玉米生育期內(nèi)大多時(shí)段光熱充足，墑情適宜，無(wú)嚴(yán)重氣象災(zāi)害，利于水果玉米生長(zhǎng)發(fā)育，但春播期出現(xiàn)階段性低溫陰雨，春玉米長(zhǎng)勢(shì)稍弱。拔節(jié)抽雄期降雨量較多，對(duì)春玉米生長(zhǎng)發(fā)育不利。成熟期降雨量偏少，成熟所需時(shí)間比其他播種期要長(zhǎng)。

2.2.1 熱量條件

2019年春播玉米生育期（4月上旬至6月中上旬）平均氣溫24℃，較同年其他播種期生育期平均氣溫低5℃，生育期≥0℃積溫1 559.2℃，低于其他播種期，總體能滿足其生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)熱量需求，從生長(zhǎng)到成熟歷時(shí)68d。夏播玉米全生育期（6月中下旬至8月中旬）平均溫度較高，除定植期平均溫度27.5℃，其余生長(zhǎng)期為29℃～30℃，生育期內(nèi)≥0℃積溫1 704℃，充足熱量使夏播玉米生長(zhǎng)期最短，僅為58d。秋播玉米（7月中下旬至9月中旬）生育期內(nèi)與夏播玉米平均氣溫相當(dāng)，≥0℃積溫1 781.5℃，生長(zhǎng)期為60d。

2.2.2 降水條件

春播玉米自4月上旬播種到6月中旬成熟，全生育期總降水量499.8mm，降水時(shí)空分布不均，集中在5月。抽雄期（4月中下旬至5月下旬）總降水量204.2mm，占全生育期總降雨量40.8%，正值春玉米雌雄分化、授粉、受精關(guān)鍵期，根、莖、葉營(yíng)養(yǎng)器官生長(zhǎng)速度加快，植株高度急劇增加，生理代謝旺盛，耗水量大，降雨量較多對(duì)春播玉米生長(zhǎng)發(fā)育起正向影響[3-5]。開(kāi)花吐絲期降雨量最少，僅7.2mm。夏播玉米全生育期總降水量535.1mm，降雨量峰值在抽雄期，為261.8mm，占全生育期總降雨量50.1%。秋播玉米全生育期總降水量333.7mm，集中在7月，抽雄起降雨量遠(yuǎn)低于其他播期，開(kāi)花吐絲期、乳熟期、成熟期等時(shí)期降雨量均<30mm。

2.2.3 光照條件

2019年春播玉米全生育期日照時(shí)數(shù)223.8h，基本滿足春玉米生長(zhǎng)需要。但苗期陰雨寡照對(duì)春玉米壯苗不利，苗弱，成熟期日照時(shí)數(shù)偏少，對(duì)春玉米成熟略有影響。夏播玉米全生育期日照時(shí)數(shù)326.2h，開(kāi)花吐絲期降雨量最大，平均日照達(dá)9.08h。秋播玉米全生育期總?cè)照諘r(shí)長(zhǎng)最多，為389.5h，每一生長(zhǎng)期內(nèi)平均日照均高于5h，日照分布較均勻。

2.3 不同播期氣象條件分析

2.3.1 春播玉米

春播玉米生長(zhǎng)期68d，株鮮重219.61g，定植期內(nèi)平均日溫較低，隨著時(shí)間逐漸升高，成熟期（6月）平均氣溫最高，為27.67℃。4月定植時(shí)平均溫度20.3℃，土壤墑情較好，適宜播種，但生長(zhǎng)前期降水量較多，日照偏少，不利于水果玉米前期長(zhǎng)勢(shì)。

2.3.2 夏播玉米

夏播玉米生長(zhǎng)期58d，株鮮重170.41g。玉米為短日照植物，隨著日照時(shí)間的增加，各生育期進(jìn)程減緩，但夏播玉米全生育期內(nèi)溫度較高，≥0℃積溫1 704℃遠(yuǎn)大于春播，生育期進(jìn)程加快，但抽雄期正值福州雨季，玉米開(kāi)花吐絲期平均日照時(shí)達(dá)9.08h，不利于水果玉米生長(zhǎng)，影響產(chǎn)量。

2.3.3 秋播玉米

秋播玉米試驗(yàn)三個(gè)不同播期，分別為7月11日至9月5日、7月20日至9月17日、7月30日至9月26日。其中播期為7月11日的玉米生長(zhǎng)周期最短，僅57d，播期為7月30日玉米產(chǎn)量最大，株鮮重226.07g。秋播玉米在生育期內(nèi)平均氣溫較均勻，降水雖分布不均，但沒(méi)有在某一生長(zhǎng)進(jìn)程內(nèi)有大量降水。日照水平也較平均，總體日均6～7h。秋季是水果玉米適宜種植季，以7月30日播種玉米最佳，生長(zhǎng)周期59d，株鮮重226.07g。

2.4 相關(guān)性分析

2.4.1 成熟期與氣候因子相關(guān)性

春播玉米累計(jì)降水量最大，但積溫、平均溫度、總?cè)照諘r(shí)長(zhǎng)均不及其他播種期玉米。取5種播種期各項(xiàng)氣象因子與其各自生長(zhǎng)期作SPSS軟件相關(guān)性分析，平均氣溫與平均日照時(shí)長(zhǎng)、累計(jì)降雨量與生長(zhǎng)期呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.977、0.916、0.374，總?cè)照諘r(shí)長(zhǎng)、≥0℃積溫與春播水果生長(zhǎng)期相關(guān)系數(shù)分別為0.807與0.794，即生長(zhǎng)期內(nèi)平均氣溫和平均日照時(shí)長(zhǎng)越高，水果玉米生長(zhǎng)期越短、發(fā)育越快，更易成熟，≥0℃積溫與總?cè)照諘r(shí)長(zhǎng)對(duì)水果玉米發(fā)育成熟起到促進(jìn)作用。

2.4.2 產(chǎn)量與氣候因子相關(guān)性

取5種播種期各項(xiàng)氣象因子與玉米鮮重作SPSS軟件相關(guān)性分析，平均氣溫與平均日照時(shí)長(zhǎng)、累計(jì)降雨量和玉米鮮重相關(guān)系數(shù)分別為0.612、0.432、0.277，總?cè)照諘r(shí)長(zhǎng)與≥0℃積溫也與鮮重有很大的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.468與0.242，平均氣溫與日照、≥0℃積溫3種氣象因素對(duì)玉米鮮重影響較大。

2.5 構(gòu)建成熟期預(yù)測(cè)模型

根據(jù)福州市農(nóng)試站前四次播種水果玉米數(shù)據(jù)，即春播（4月5日）、夏播（6月20日）、秋播（7月11日）、秋播（播種期7月20日）四次數(shù)據(jù)，取平均氣溫、≥0℃積溫、總?cè)照諘r(shí)長(zhǎng)等氣象因子，通過(guò)SPSS軟件通過(guò)逐步回歸分析構(gòu)建預(yù)測(cè)方程：

式中，X1為水果玉米生長(zhǎng)期內(nèi)平均氣溫，X2為最低溫度≥0℃溫度之和，X3為玉米生育期內(nèi)總?cè)照諘r(shí)長(zhǎng)。對(duì)氣溫和日照時(shí)長(zhǎng)氣象監(jiān)測(cè)，對(duì)水果玉米成熟期測(cè)報(bào)，為玉米收獲時(shí)間提供科學(xué)依據(jù)。把2019年最后一次秋播玉米（7.30）代入預(yù)測(cè)式，得到水果玉米成熟期為播種后59.105 4d，實(shí)測(cè)結(jié)果水果玉米成熟期在9月26日即距播種后第59d，誤差較小。

3 結(jié)論

（1）福州地處南方，熱量充足，秋季雨水減少，平均日照、平均氣溫等氣象因子較穩(wěn)定，積溫滿足生長(zhǎng)發(fā)育條件，不同播期中秋播玉米產(chǎn)量最大，因此最適宜種植水果玉米。

（2）影響水果玉米生長(zhǎng)期長(zhǎng)短的氣象因子為平均氣溫、平均日照、總?cè)照?、積溫，其中日平均氣溫影響最顯著，但沒(méi)有對(duì)水果玉米產(chǎn)量造成明顯影響。

（3）分析水果玉米生長(zhǎng)影響最顯著的平均氣溫、總?cè)照?、積溫等氣象因子，通過(guò)SPSS進(jìn)行成熟期預(yù)測(cè)，構(gòu)建預(yù)測(cè)模型。由驗(yàn)證結(jié)果可知，模型擬合度較好，對(duì)于相同氣象條件下的水果玉米種植有重要意義，以此可以作為水果玉米成熟期預(yù)報(bào)。

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