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文檔簡介
1、阜新地區(qū)主要糧食作物產(chǎn)量與降水量關(guān)系分析張旭東1,閆瀛1,孫仕軍1*,李迎2(1沈陽農(nóng)業(yè)大學水利學院,遼寧沈陽110161;2中國農(nóng)科院農(nóng)田灌溉研究所,河南新鄉(xiāng)450003)摘 要:阜新是國家重要的商品糧生產(chǎn)基地,也是遼寧和全國糧食增產(chǎn)的重點地區(qū)之一。玉米和高粱是當?shù)刂饕Z食作物,約占糧食作物總產(chǎn)量的80%。作為資源枯竭型城市,阜新近年來經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的一個重要方 向是大力發(fā)展農(nóng)業(yè),但由于天然降水和糧食作物需水不匹配,制約著農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展。本文通過分析該地 區(qū)的降水情況以及糧食產(chǎn)量之間的關(guān)系,得出了相適應的降水量與糧食高產(chǎn)區(qū)間的對應范圍。本研究可為 提高阜新糧食產(chǎn)量提供依據(jù),也可結(jié)合水文氣象方面的預
2、測規(guī)劃作物種植結(jié)構(gòu),以充分利用當?shù)亟涤辏瑸?糧食作物穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、高效服務。關(guān)鍵詞:降水量;農(nóng)作物產(chǎn)量;相關(guān)性分析;阜新地區(qū)1前言阜新位于遼寧省西北部,氣候受東南亞季風影響,屬北溫帶大陸性季風氣候。降水時空 分布不均,冬季嚴寒少雪,夏季炎熱少雨,具有旱澇交替、連續(xù)干旱等特點。多年平均降雨 量480mm,多年平均水面蒸發(fā)量1746mm,十年九旱的氣候特點嚴重束縛和制約著當?shù)剞r(nóng) 業(yè)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。同時,阜新作為國家資源枯竭型城市,農(nóng)業(yè)正成為轉(zhuǎn)型的重要產(chǎn)業(yè), 阜新是國家重要的商品糧基地,阜新糧食產(chǎn)量近年來一直排在遼寧的前列,如2008年,阜 新農(nóng)民人均產(chǎn)糧1781kg,名列遼寧第一位。分析阜新地區(qū)主
3、要糧食作物產(chǎn)量與降水間關(guān)系 對阜新農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)有重要參考意義。2降水特征分析2.1阜新地區(qū)水資源概況阜新屬半干旱地區(qū),全市多年平均水資源總量為8.42x108m3,其中地表水資源總量為 4.91億m3,地下水資源總量為5.22x108m3。全市人均占有水資源量434m3,是遼寧省人均 占有水資源量的1/2,全國人均占有水源量的15;畝均水資源量149m3,不足全省的1/3, 全國的1/12,在遼寧14個地市中排最后一位。同時由于地下水資源超采嚴重,造成一些地 區(qū)地下水位持續(xù)下降,水資源開發(fā)利用程度偏高,農(nóng)業(yè)灌溉用水受到極大限制。2.2阜新地區(qū)降水量變化特性分析2.2.1年際間降
4、水量變化本文用阜新19512007年57年間降水量資料,分析降水量的變化。多年平均降水量為 493.3mm,降水量最多的年份是1959年,最少的是2006年,分別為824.7mm和300.4mm, 是多年平均降水量的1.7倍和0.61倍,最大值與最小值相差524.3mm,降水量年際之間變 化非常大。其中,年降水量大于多年平均降水量的年份有24年,占年份總數(shù)的41.2%,。 19992002年經(jīng)歷了連續(xù)4年的枯水年,降水量分別只有322.3mm,337.8mm,358.6mm和 397.9mm,均低于多年平均值。阜新地區(qū)降水總體變化呈減小態(tài)勢,如圖1所示。01954 195 16 196 196
5、 16 1972 1975 1978 1984 198 199 19 襠 19 2002妒年份1234567891011mm量水降12年份8三個月,三個,雨熱同期對作圖1阜新1951年至2007年逐年降水量變化過程2.2.2年內(nèi)分布不均勻,降水量相對集中160140)12010080604020圖2多年月平均降水量圖對57年月平均降水量分析可知(圖2),阜新降水量主要集中在6, 7,月降水總量達到335.4mm,占年降水總量的68%;這一時期熱量也很充足物的生產(chǎn)非常有利,在正常年份降水量基本上能滿足一般作物的生長的需求。4、5月兩個 月降水總量達到60.1mm,占年降水總量的12.2%; 9、
6、10月兩個月降水總量達到73.9mm, 占年降水總量的15%;降水少,11月,12月,13月五個月降水總量只有24mm,占年降 水總量的4.9%。3阜新地區(qū)主要農(nóng)作物產(chǎn)量分析3.1阜新地區(qū)主要農(nóng)作物阜新地區(qū)的糧食作物有玉米、高粱、谷子、大豆、小麥、水稻、薯類及其它雜糧等。由 19922007年糧食作物種植面積(圖3)可知,農(nóng)作物種植面積中,玉米和高粱分別占總種 植面積的56%和15%。由圖4可知,玉米和高粱的產(chǎn)量分別占糧食作物總產(chǎn)的85%和6%。 因此,玉米和高粱兩種作物無論在種植面積上還是糧食總產(chǎn)上都占有很大的比例,本文把玉 米和高粱作為阜新地區(qū)主要農(nóng)作物,研究當?shù)靥烊唤邓亢椭饕r(nóng)作物產(chǎn)量
7、間的相互關(guān)系。-谷子8%&%汰一薯類1%I大豆雜9糧I-水稻2%X米竺/ -小麥3%圖3阜新農(nóng)作物種植面積比例圖-高粱6%-谷子3%I.-薯類1%-大豆2%-其他雜糧1%:水稻2%-小麥0%圖4農(nóng)作物總產(chǎn)量比例圖3.2主要農(nóng)作物種植面積變化玉米面積高粱*糧食作物播種總面積圖5 19922007年玉米、高粱和糧食作物(總)種植面積變化本文統(tǒng)計了 19922007年阜新糧食作物種植面積,如圖5所示??芍?,玉米的種植面積 在19921999年期間由1.001x105hm2增長到了 1.746x105hm2,隨后在20002002年期間因 遭遇干旱,玉米單產(chǎn)下降,造成玉米種植面積也隨之逐年下降,200
8、3年玉米種植面積降低 到最低點,只有7.44x104hm2,20032007年之間種植面積又逐年增長,2007年,玉米種植 面積達到2.159x105hm2,并且呈上升趨勢。主要是國家對糧食安全的注重和結(jié)構(gòu)的調(diào)整的相 關(guān)政策促進了玉米種植面積的增大。高粱的種植面積在 19921996年期間基本保持在 6x104hm2,在19962007年間高粱的種植面積呈緩慢下降趨勢,由1996年的6.01x104hm2 下降到2007年的1.93x104hm2。糧食作物的整體波動與玉米變化趨勢相同,主要是由于阜新 玉米占糧食作物比例很大,因此二者波動情況基本一致。4阜新地區(qū)主要農(nóng)作物產(chǎn)量和降水量變化關(guān)系阜新
9、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以旱作物為主,糧食生產(chǎn)的穩(wěn)定發(fā)展很大程度上依賴于天然降水,降水的 多少和時間分布直接關(guān)系到農(nóng)作物的產(chǎn)量,靠天吃飯仍是當?shù)剞r(nóng)業(yè)的主要特點。4.1阜新地區(qū)生育期降水量和農(nóng)作物產(chǎn)量分析生育期的降水量與作物的產(chǎn)量有很密切的關(guān)系。因此,研究生育期內(nèi)的降水量與糧食作 物的產(chǎn)量可以更加明確不同時期降水量與糧食單產(chǎn)的關(guān)系。根據(jù)一般的種植習慣劃分四個不 同的生育期:4月9月,4月10月,5月9月,5月10月。分別對總的玉米和高粱的單產(chǎn)以 及不同時期的降水量進行相關(guān)分析,得到的相關(guān)性情況如表1 (對照表3)。表1 19922007年各生育期降水量與玉米、高粱單產(chǎn)的相關(guān)性分析月份4月9月4月10月5月9月5
10、月10月玉米0.43450.5013*0.46130.5257*高粱0.5665*0.5896*0.5667*0.5899*玉米單產(chǎn)與410月和510月的降水量關(guān)系表現(xiàn)為顯著。從各個生育期降水量和阜新地區(qū) 玉米和玉米單產(chǎn)的關(guān)系分析中,可知單產(chǎn)相關(guān)性與510月相關(guān)程度最好,與410月降水組合 次之??梢姼沸碌貐^(qū)玉米生長發(fā)育和產(chǎn)量形成主要依靠510月份的降水補給。通過對高粱單 產(chǎn)與降水量的分析得出,510月的降水量與高粱單產(chǎn)關(guān)系最密切,但高粱的單產(chǎn)與這四個不 同的時段,相關(guān)性均為密切,可知高粱的生長發(fā)育和產(chǎn)量形成依靠410月份的降水補給。另外,分別考慮生育期各月降水量與玉米、高粱單產(chǎn)的關(guān)系。通過表
11、2的結(jié)果可以看出, 5月、7月和10月的降水量與玉米單產(chǎn)關(guān)系表現(xiàn)為顯著。5月為玉米的出苗期,為需水的關(guān) 鍵時期,出苗情況如何是取得好產(chǎn)量的關(guān)鍵。7月份,玉米進入孕穗及抽雄吐絲期,吐絲期 前10天至后20天是玉米需水臨界期。如抽雄前水分不足,則出現(xiàn)卡脖旱。吐絲及以后一段 時間干旱,將出現(xiàn)大量敗育籽粒,故5、7兩月份的降水與產(chǎn)量極為密切。10月的降水量也 與玉米單產(chǎn)有著顯著的關(guān)系,但這個時期的作物生長基本結(jié)束,降水大部分儲存在土壤中, 對作物來年生長將起到作用。而高粱單產(chǎn)與5月降水量的相關(guān)性為極顯著。因此在高粱生長 過程中應注重5月的降水量。4月的降水量與高粱單產(chǎn)的關(guān)系也為顯著性,但其關(guān)系呈U型。
12、表2 19922007年生育期各月降水量與玉米、高粱單產(chǎn)的相關(guān)性分析月份4月5月6月7月8月9月10月玉米0.47640.5336*0.34790.5095*0.14390.12570.5886*高粱0.6222*0.6980*0.26210.45850.16460.19490.34354.2年降水量與主要糧食單產(chǎn)的關(guān)系1=1年降水量一一玉米單產(chǎn) TL高粱單產(chǎn)糧食單產(chǎn)年份圖6阜新主要農(nóng)作物單產(chǎn)與降水量之間的關(guān)系圖由19922007年玉米、高粱與降水變化關(guān)系圖(圖6)可知,阜新地區(qū)玉米和高粱單產(chǎn) 與年降水量的變化趨勢非常相近,即降水多的年份糧食作物單產(chǎn)較高,降水少的年份,糧食單產(chǎn)較低。1994年
13、和1998年遼寧省全省范圍內(nèi)發(fā)生洪水,阜新地區(qū)降水也較多,但沒有達 到澇災的程度,農(nóng)作物生長中水分得到了充足供應,單產(chǎn)反而達到歷史較高水平;19992002年當?shù)匕l(fā)生旱災,致使阜新20002002年農(nóng)作物單產(chǎn)顯著降低。圖7玉米、高粱單產(chǎn)與年降水量的關(guān)系圖另據(jù)二次相關(guān)圖7,可以看出阜新地區(qū)玉米、高粱的單產(chǎn)與年降水量的相關(guān)性為顯著或 極顯著,并且糧食的單產(chǎn)處于拋物線的上升階段。說明多年來阜新地區(qū)糧食作物沒有因受澇 災而減產(chǎn),所以在阜新地區(qū)應更加注意抗旱工作,來保證糧食作物能夠達到高產(chǎn)。表3相關(guān)性系數(shù)表參考臨界值RRR0.01 極顯著(*),R0.01RR0.05 顯著,R0.05R不顯著R 0.01=0.623, R 0.05=0.497相對應的糧食高產(chǎn)區(qū)間及相對應的降水量值及其降水頻率如表4。表4農(nóng)作物高產(chǎn)范圍及其對應的降水量區(qū)間匯總表糧食作物玉米高粱單產(chǎn)高產(chǎn)區(qū)間Ckg/hm2)6543.367997.45229.186391.226332.137739.2降水量范圍(mm)605.16739.64578.79707.41635.85777.155總結(jié)通過對阜新地區(qū)的降雨資料、糧食產(chǎn)量、耕地面積等相關(guān)資料分析得出以下結(jié)論:(1)阜新地區(qū)的農(nóng)業(yè)為雨養(yǎng)農(nóng)業(yè),降水量的多少很大程度上影響糧食產(chǎn)量。研究表明 糧食單產(chǎn)與阜新地區(qū)降水量的關(guān)系極其密切,主要作物單產(chǎn)和降水量的關(guān)系表現(xiàn)為顯著或極 顯
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