气象因子对黄淮海地区“永优”系列玉米产量的影响

李彤霄++杜子璇++田宏伟

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2016.10.040

摘要：选取黄淮海地区“永优”系列玉米品种“浚单20”2001—2002年41个站、“浚单29”2008—2009年46个站及这2个品种2014年21个站点的生育期、产量资料和同期各站的气象资料，通过数理统计和积分回归等方法，分析气象因子对永优系列玉米品种产量的影响和不同品种的区域适应性。结果表明，浚单20和浚单29的产量最高值相当，浚单29产量的最低值高于浚单20；浚单20的主要影响因子是气温和日照时数，而浚单29的主要影响因子是降水量和日照时数；在高产站点，温度、降水量和日照时数基本能满足玉米生产需要，积温增加成为产量增加的一种限制因素；在中产站点，降水量和和气温基本能满足生产需要，而日照时数和积温略显不足；低产站点降水量和气温不能满足生产需要，而日照时数和积温略好。通过旬气象因子对产量的敏感系数分析发现，各旬降水量对浚单20和浚单29的影响完全相反，降水量对浚单20产量的影响主要为负效应，对浚单29产量的影响主要为正效应；各旬日照时数对浚单20和浚单29的影响都以正效应为主，在生育前期效应相反，而在后期基本相同；各旬平均气温对浚单20和浚单29的影响基本都为正效应。因此，浚单20适合在降水量相对较少、日照时数相对稳定、平均气温相对稳定的地区种植，而浚单29则适合在降水量相对较多、日照时数相对较多、平均气温相对较高的地区种植。

关键词：气候变化；玉米品种；气象因子；产量；日照时数；气温；降水量

中图分类号： S162.5文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）10-0158-03

收稿日期：2016-01-13

基金项目：公益性行业（气象）科研专项（编号：GYHY201406026）。

作者简介：李彤霄（1981—），男，河南南阳人，硕士，工程师，从事气象应用研究。E-mail：ltx1981011@163.com。黄淮海平原是我国最大的玉米主产区，玉米播种面积约747万hm2，占全国播种面积的32.7%，总产量超过全国的 1/3。但是，黄淮海地区区域范围广，玉米生育期内的气象条件时空差异性很大，多种气象灾害频发[1-8]，给科学指导玉米生产和有效推广玉米新品种带来不便，分析气象因子对玉米品种产量的影响，对更好地服务农业生产、充分利用气候资源有着极其重要的作用。目前，关于气象因子对玉米品种产量影响的研究很多，但多集中在分析区域气候对玉米的影响[9-15]，有关气象因子对同一系列玉米品种的差异和不同玉米品种的区域适应性研究很少。“永优”系列玉米品种是黄淮海平原主推的玉米品种，在黄淮海地区广泛种植。本试验选取多年永优系列玉米品种的区试资料，结合黄淮海地区气候特征，分析气象因子对黄淮海地区永优系列玉米产量的影响，以期为能够培育适应气候变化的玉米新品种提供参考。

1材料与方法

1.1研究资料

选取黄淮海地区永优系列玉米品种“浚单20”2001—2002年41个站、“浚单29”2008—2009年46个站和以上2个品种2014年21个站的生育期、产量资料以及同期各站的气象资料进行分析。玉米生育期和产量资料来源于河南省鹤壁市农业科学研究所，气象资料来源于国家级气象局资源共享网站和河南省气象局。

1.2产量划分

以产量排名前10名的平均值作为高产值，将不同年份各站的产量分为3个级别：高产，产量在高产值的90%以上；低产，产量在高产值的70%以下；中产，产量介于高产与地产之间。同时，设定中产的平均值为该品种的正常产量，则各站点的产量与正常产量的差值为气象产量。

2结果与分析

2.1产量分析

试验结果表明，浚单20的平均产量为9 862.0 kg/hm2，最大为13 806.0 kg/hm2，最小为5 130.8 kg/hm2；浚单29的平均产量为10 632.0 kg/hm2，最大为13 825.5 kg/hm2，最小为7 158.0 kg/hm2，2个玉米品种的产量最高值相当。总体来说，浚单29的产量相对较高。

2.2气象因子与产量的关系分析

由表1可知，浚单20产量与播种—出苗期和出苗—抽雄期的平均气温、抽雄—成熟期和全生育期的日最低气温在005水平上呈显著负相关；与播种—出苗期的日最低气温在0.01水平上呈显著负相关；与抽雄—成熟期和全生育期的日照时数在0.01水平上呈显著正相关。总体来说，气温和日照时数是浚单20产量的主要影响因子。

由表2可知，浚单29产量与抽雄—成熟期和全生育期的降水量在0.05水平上呈显著负相关；与播种—出苗期的日最低气温在0.01水平上呈显著负相关；与抽雄—成熟期的日照时数在0.05水平上呈显著正相关。总体来说，降水量和日照时数是浚单29产量的主要影响因子。

2.3各生育期气象因子对不同产量站点的影响

2.3.1各生育期气象因子对高产站点的影响由表3可见，对高产站点而言，浚单20产量与抽雄—成熟期的平均气温在0.05水平上呈显著负相关，与其他因子没有显著相关性；浚单20和浚单29产量与积温都呈负相关，与平均气温也有一定的负相关性。在高产站点，温度是一种限制因素。

2.3.2各生育期气象因子对中产站点的影响由表4可见，对中产站点而言，浚单29产量与抽雄—成熟期和全生育期的降水量在0.01水平上呈负相关，与抽雄—成熟期的日照时数在0.05水平上呈正相关；浚单20产量与播种—出苗期的日照时数在0.05水平上呈正相关；产量总体与降水量、平均气温呈负相关，与日照时数和积温呈正相关。在中产站点，降水量和气温基本能满足生产需要，日照时数和积温略显不足。

2.3.3各生育期气象因子对低产站点的影响由表5可见，对低产站点而言，浚单20和浚单29的产量与气象因子没有显著的相关性，总体而言，产量与平均气温呈正相关，与日照时数和积温呈负相关。在低产站点，降水量和气温基本不能满足生产需要，而日照时数和积温略好。

2.4旬气象因子对产量的敏感系数分析

2.4.1降水量由图1可见，降水量对不同品种的敏感系数影响不同，各旬降水量对浚单20和浚单29的影响效应完全相反；降水量对浚单20产量的影响主要为负效应，以9月中旬的影响较大， 敏感系数为-21.16 kg/（hm2·mm）， 这说明浚单20的产量对降水量的需求不大，对降水量的增加比较敏感；降水量对浚单29产量的影响主要为正效应，以9月中旬的影响较大，敏感系数为8.38 kg/（hm2·mm），这说明浚单29的产量对降水量的需求较大，对降水量的减少比较敏感。因此，浚单20适合在降水量相对较少的地区种植，而浚单29则适合在降水量相对较多的地区种植。

2.4.2日照时数由图2可见，日照时数对不同品种的敏感系数影响稍有不同，各旬日照时数对浚单20和浚单29的影响都以正效应为主，但在生育前期效应相反，而在后期效应基本相同；日照时数对浚单20产量的影响主要在生育期后期，以8月下旬的影响相对最大，敏感系数为 28.60 kg/（hm2·h），这说明浚单20在产量形成阶段对日照时数的需求较大，对日照时数比较敏感；日照时数对浚单29产量的正效应影响主要在产量形成期初期，以8月上旬的影响相对较大，敏感系数为18.02 kg/（hm2·h），这说明日照时数对浚单29产量的影响较大，对日照时数的变化比较敏感。因此，浚单20适合在日照时数相对稳定的地区种植，而浚单29则适合在日照时数相对较多的地区种植。

2.4.3平均气温由图3可见，各旬平均气温对浚单20和浚单29的影响效应基本相同；平均气温对浚单20产量的影响主要在生育期后期，以8月下旬的影响相对最大，敏感系数为378.72 kg/（hm2·℃），这说明浚单20在产量形成阶段对平均气温的需求较大，对平均气温比较敏感；平均气温对浚单29产量的正效应影响主要在产量形成期初期，以8月中旬的影响相对较大，敏感系数为711.94 kg/（hm2·℃），这说明平均气温对浚单29产量的影响较大，对平均气温的变化比较敏感。因此，浚单20适合在平均气温相对稳定的地区种植，而浚单29则适合在平均气温相对较高的地区种植。

3结论

在调查的所有站点中，浚单20、浚单29玉米的产量最高值较为相当，其平均产量分别为9 862.0、10 632.0 kg/hm2，而浚单29产量的最低值高于浚单20。分析气象因子与产量的关系可知，浚单20的主要影响因子是气温和日照时数，其中，最低气温的影响较大，相关性较为显著，而浚单29的主要影响因子是降水量和日照时数；在高产站点，温度、降水量和日照时数能基本满足玉米的生产需求，产量与积温多呈现负相关，说明积温增加可能会成为产量增加的一种限制因素；在中产站点，降水量和和气温基本能满足生产需要，而日照时数和积温略显不足；在低产站点，降水量和气温不能满足生产需要，而日照时数和积温略好。

通过旬气象因子对产量的敏感系数分析发现，各旬降水量对浚单20和浚单29的影响效应完全相反，降水量对浚单20产量的影响主要为负效应，对浚单29产量的影响主要为

正效应；各旬日照时数对浚单20和浚单29的影响都以正效应为主，在生育前期效应相反，而在后期效应基本相同；各旬平均气温对浚单20和浚单29的影响效应基本都为正效应。因此，浚单20适合在降水量相对较少、日照时数相对稳定、平均气温相对稳定的地区种植，而浚单29则适合在降水量相对较多、日照时数相对较多、平均气温相对较高的地区种植。

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