鄆城縣1991—2022年降水量變化對夏玉米產(chǎn)量的影響

摘 要 氣候變暖已經(jīng)是全球化現(xiàn)象，為確保夏玉米優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，結(jié)合降水量距平百分率劃分標準，選取山東省鄆城縣1991—2022年夏玉米生長期降水量及667 m2產(chǎn)量數(shù)據(jù)，分析當?shù)叵挠衩咨L期降水量及產(chǎn)量變化特征，計算出降水量異常偏多、偏少及正常年份等，并分析降水量變化對夏玉米的影響及各生育期降水量與產(chǎn)量的相關性。研究結(jié)果表明，近32年鄆城縣夏玉米生長期降水量年際變化較大，整體趨于略減少，同期夏玉米產(chǎn)量呈現(xiàn)增多趨勢，以及降水偏多、偏少均不利于夏玉米產(chǎn)量的形成。

關鍵詞 夏玉米；降水量變化；產(chǎn)量；山東省鄆城縣

中圖分類號：S513 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.09.064

鄆城縣是山東省乃至全國的糧食主產(chǎn)縣，其中玉米是當?shù)爻Ｄ攴N植的糧食作物之一，2022年玉米種植面積為7.7萬hm2，約占秋糧種植面積的92%，以夏玉米種植為主。水分是玉米生長的重要氣候條件之一，除苗期對水分需求較少外，各生育時期需要充足的水分才能保證其正常生長發(fā)育，獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)[1]。鄆城縣地處魯蘇豫皖4省交界地帶，屬于暖溫帶半濕潤東亞季風大陸性氣候，四季分明，春季干燥多風，夏季炎熱雨多，秋季干爽，冬季干冷少雨雪，近些年鄆城縣氣候出現(xiàn)明顯的變暖趨勢，一定程度上給農(nóng)作物生長帶來了影響。筆者分析降水量對鄆城縣夏玉米產(chǎn)量的影響，旨在了解夏玉米各生育時期降水變化特征，以趨利避害，積極做好夏玉米生產(chǎn)氣象服務。

1" 數(shù)據(jù)與方法

鄆城縣以夏玉米種植為主，通常在6月中下旬播種，7月上旬進入3葉期，7月中旬為7葉期，7月下旬至8月上旬為拔節(jié)期，8月中下旬開始抽雄授粉，9月為乳熟期，9月下旬至10月為成熟收獲期[2]。結(jié)合夏玉米生長發(fā)育期，選取鄆城縣國家基本氣象站1991—2022年夏玉米主要生長季6月中旬至10月上旬的降水量觀測數(shù)據(jù)，以及同期鄆城縣農(nóng)業(yè)試驗站及農(nóng)業(yè)農(nóng)村局提供的夏玉米產(chǎn)量資料。采用線性趨勢方程求出鄆城縣夏玉米生長期降水量及其年產(chǎn)量的變化趨勢，對夏玉米生長期降水量與產(chǎn)量標準化處理做相關分析得出其相關性。

降水量距平百分率主要用于反映某一時段降水量與同期平均狀態(tài)的偏離程度。對鄆城縣1991—2022年夏玉米主要生長季6月中旬至10月上旬的降水量做降水距平百分率分析，百分率值的大小反映該年份降水總量與多年平均降水量之間的關系，其計算公式為

[P=Pa-PavePave×100%]

式中：P為降水量距平百分率；Pa為某時段降水量；Pave為多年平均降水量。

根據(jù)降水量距平百分率對降水量等級的劃分標準如表1所示。

2" 結(jié)果與分析

2.1" 鄆城縣夏玉米生長期降水量變化特征

1991—2022年，鄆城縣玉米生長期6月中旬至10月上旬平均降水量為456.8 mm，近32年的降水量呈現(xiàn)略減少趨勢，氣候傾向率為-0.435 6 mm·a-1（見圖1）。鄆城縣在近32年中玉米生育期降水量的正距平為13年，負距平為19年，降水量最多的年份是1993年，為850.5 mm，降水量最少的僅有158.3 mm，出現(xiàn)在2002年。參照降水量的距平百分率定義標準，對鄆城縣近32年6月中旬至10月上旬玉米生長期降水量距平百分率進行分析（見圖2），得出各年降水量等級劃分。其中，1993年和2021年的降水量距平百分率分別為86.2%和83.5%，屬于降水量異常偏多的年份；降水量顯著偏多的是2004年，降水量距平百分率為69%；1994年、2003年和2005年的降水量距平百分率為30.5%、40.6%和30.2%，為降水量偏多年份；1995—1996年、1998—2000年、2006—2011年、2013—2018年及2022年的降水量距平百分率在 -21.0%～24.3%，屬于降水量正常的年份；1991—1992年、1997年、2001年、2012年和2019—2020年的降水量距平百分率分別為-39.3%、-34.1%、-41.8%、 -31.9%、-44.9%、-47.9%及-33.9%，為降水量偏少的年份；降水量顯著偏少的年份為2002年，降水量距平百分率為-65.3%；期間未出現(xiàn)降水量異常偏少的年份。總體上看，鄆城縣近32年夏玉米主要生長時期的降水量及降水量距平百分率都表現(xiàn)出年際間變化幅度較大的現(xiàn)象。

分析鄆城縣夏玉米不同生長期的降水量變化可知，近32年鄆城縣夏玉米播種期、拔節(jié)期和成熟收獲期的降水量表現(xiàn)為增多趨勢，氣候傾向率分別為0.121 2 mm·a-1、0.490 7 mm·a-1和0.934 0 mm·a-1；3葉期、7葉期和乳熟期的降水量則趨于減少，氣候傾向率分別為-0.881 3 mm·a-1、-0.946 6 mm·a-1和 -0.153 5 mm·a-1。參照降水量的距平百分率定義標準得出，近32年鄆城縣夏玉米播種期平均降水量為54.9 mm，降水量異常偏多年份有7個，異常偏少年份有6個，其中6個年份降水量正常；夏玉米苗期平均降水量為122.9 mm，降水量異常偏多年份有5個，降水量異常偏少年份有4個，正常年份為10個；夏玉米拔節(jié)期平均降水量為243.5 mm，降水量異常偏多年份為5個，降水量異常偏少年份為4個，降水量正常年份有11個；抽雄授粉期的平均降水量為74.7 mm，降水量異常偏多年份為4個，降水量異常偏少年份為3個，降水量正常年份有5個；夏玉米乳熟期平均降水量為57.5 mm，降水量異常偏多和異常偏少年份均是7個，降水量正常的年份有6個；成熟收獲期平均降水量為26.1 mm，降水量異常偏多年份有6個，降水量異常偏少年份有13個，降水量正常的年份有4個。

2.2" 鄆城縣夏玉米年產(chǎn)量變化分析

由圖3可知，鄆城縣夏玉米平均667 m2產(chǎn)量為417.6 kg，整體呈現(xiàn)增多趨勢，產(chǎn)量傾向率分別為4.786 6 kg·a-1。根據(jù)近32年夏玉米年均667 m2產(chǎn)量的距平百分率演變看，夏玉米667 m2產(chǎn)量的正距平年份有19個，主要集中在2004年以后，正距平顯著的是2022年，其次是2017年，為相對高產(chǎn)年；負距平年份有13個，主要出現(xiàn)在20世紀90年代，且1993年負距平明顯，可以認定為低產(chǎn)年份。

2.3" 降水量變化對夏玉米產(chǎn)量的影響

影響農(nóng)作物產(chǎn)量的因素較多，此次研究僅從氣候角度進行闡述分析[3]。降水量是氣候發(fā)生變化的一種表現(xiàn)，對農(nóng)作物的生長發(fā)育及其產(chǎn)量造成都會帶來一定的影響[4]。近32年6月中旬至10月上旬，鄆城縣降水量異常偏多的年份是1993年，夏玉米平均667 m2產(chǎn)量為32年中最少的年份，僅232.4 kg，降水量顯著偏多的年份2004年，夏玉米667 m2產(chǎn)量也較低，與平均667 m2產(chǎn)量相比偏少78.7 kg；2002年為降水量顯著偏少的年份，較平均667 m2產(chǎn)量偏少68.1 kg；降水量正常的年份有18個，對應的夏玉米平均667 m2產(chǎn)量除1995—1996年、1998年和2009—2010年為負距平之外，其余13個年份均為正距平。由此可以認為，鄆城縣6月中旬至10月上旬降水量正常情況下，夏玉米的產(chǎn)量相對穩(wěn)定。

對鄆城縣夏玉米主要生長時期各月的降水量與夏玉米667 m2產(chǎn)量的相關性進行分析，結(jié)果表明近32年鄆城縣夏玉米播種期、苗期、拔節(jié)期、抽雄授粉期及乳熟期的降水量與667 m2產(chǎn)量均呈負相關，相關系數(shù)分別為-0.057 8，-0.293 8、-0.246 4、-0.280 2和 -0.208 4，說明氣候條件的變化對夏玉米產(chǎn)量的波動有一定的影響，氣候變暖，氣溫上升，降水量減少，蒸發(fā)量加大，引發(fā)的干旱對夏玉米生長發(fā)育有著不同程度的影響，反之，降水量過多同樣不利于夏玉米產(chǎn)量的形成。9月下旬，鄆城縣夏玉米進入成熟收獲期，期間降水量與產(chǎn)量呈正相關，相關系數(shù)為0.233 6，降水量適宜有利于玉米千粒重的增加[5]。

3" 結(jié)論

鄆城縣近32年夏玉米生長期6月中旬至10月上旬的降水量存在著較大的年際變化，整體趨于略減少，同期夏玉米產(chǎn)量表現(xiàn)為增多趨勢。降水量異常偏多或顯著偏少年份，夏玉米產(chǎn)量均較低，而降水量正常的年份，667 m2產(chǎn)量大部分年份為正距平，說明降水偏多或偏少均不利于夏玉米生長，適宜的降水量對夏玉米產(chǎn)量的相對穩(wěn)定有利。夏玉米播種期、苗期、拔節(jié)期、抽雄授粉期和乳熟期的降水量與夏玉米667 m2產(chǎn)量均呈負相關，其中播種期的相關性最不明顯，成熟收獲期降水量與夏玉米產(chǎn)量呈正相關。近年來，全球暖干化加劇，極端天氣氣候事件頻發(fā)，因此鄆城縣要結(jié)合夏玉米的生長特性及其對水分的需求特點，培育地域性優(yōu)良品種，加強旺長期肥水管理，做好夏玉米生產(chǎn)氣象服務保障工作。

參考文獻：

[1] 張志興.玉米種植的氣候條件分析與研究[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2018（3）：71-72.

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[3] 王柳，熊偉，溫小樂，等.溫度降水等氣候因子變化對中國玉米產(chǎn)量的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2014，30（21）：138-146.

[4] 紀瑞鵬，張玉書，姜麗霞，等.氣候變化對東北地區(qū)玉米生產(chǎn)的影響[J].地理研究，2012，31（2）：290-298.

[5] 王平華.氣象條件對玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的影響研究[D].沈陽：沈陽農(nóng)業(yè)大學，2017.

（責任編輯：敬廷桃" 張春雨）