商丘市棉花生长气候条件分析及产量预报模式研究

侯志坚 姜 洋 赵志宇

摘要从降雨量、温度、光照三方面分析了商丘气候条件对于棉花产量的影响,并在此基础上介绍了棉花产量预测方法,以期对商丘的棉花生产提供指导。

关键词气候条件;棉花产量;预报模式;河南商丘

中图分类号S162.5文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)08-0122-01

农作物产量与气候条件有着十分重要的关系。目前,关于农作物与气候条件关系的研究主要集中于农作物生长发育、产量形成及产量结构等生物过程或要素与各个气象要素之间的关系、气候变化对农作物产量的影响以及农作物产量估算或预测。棉花是一种喜光喜温的短日照作物,在生长期,营养生长和生殖生长同时进行,生长期和收获期均很长,不同生育期的气候条件差异明显,棉花产量与各个生育期的光、温、水分条件关系密度。因此,分析日照、气温和降水量对棉花生长的影响,确定关键影响因子和关键期,了解各因子影响强度的差异和时间变化,为棉花产量预测奠定基础。

1商丘气候条件对棉花产量的影响

1.1降水量对棉花产量的影响

降水量是影响棉花产量的主要关键气候因子之一。商丘市属暖温带季风气候,夏季炎热降雨集中,且年降水量高度集中于夏季,从而导致棉花生长期降水量不能满足棉花生长发育的需要,各季降水量变化很大,旱涝灾害频繁。在商丘绝大部分地区,棉花苗期至现蕾期和吐絮期,以晴天为主,降水量很少,干旱严重限制了棉花对光热资源的利用率。在花铃期,阴雨天气频繁,光热资源明显不足。春季连阴雨低温天气是商丘主要灾害天气之一,它对棉籽发芽出苗和幼苗生长有明显影响,常造成产量降低。但总体来说,商丘为半湿润区,降水量基本上能满足棉花生长发育的需要,但由于季节变化明显,降水量对棉花产量的影响较明显,这种影响主要表现为明显的降水量时间变化所造成的季节性旱涝灾害对棉花产量的限制。

1.2温度对棉花产量的影响

棉花在整个生育期中,要求较多的热量,在土壤水分适宜时,若日平均气温20℃以上,棉花出苗只需4~7d;若温度低于15℃,则出苗缓慢,易染病害,甚至出现烂种现象。棉花幼苗生长速度与温度有关,在16~18℃时,幼苗10~15d开始长出第1片真叶,25℃时只需7~10d,14℃时需20多天。棉花进入现蕾期以后,温度高,现蕾又快又多,最低温度应不低于19℃,现蕾初花期气温以25~30℃为宜,25℃以上有利于生长发育。开花至吐絮期棉花的生物学最低温度为15~18℃,吐絮期温度以20~30℃较合适,如果温度过高或过低都会影响棉花纤维质量。

商丘地区属于暖温带,热量资源较丰富,在播种至出苗期和花铃期至吐絮初期,温度对棉花有促进作用。但由于连阴雨低温天气的频率较大,温度对产量的影响较显著,一定程度上抑制了棉花的生长发育,如果全生长期旬均温升高1℃,棉花单产可望提高45~165kg/hm2。

1.3光照对于棉花产量的影响

棉花只有在充足的阳光下生长发育才能良好,从日出到日落,所有叶片都随着太阳方向而转动,以争取充足光照,促其生长。棉花对光照强度也有要求,若遇到长期阴雨,棉株生长受阻,影响有机养分制造与转运,植株体内糖分减少,含氮物质增加,会引起大量蕾铃脱落导致疯长。棉花生育后期,光照充足,有利光合作用,可增加铃重,提高棉絮质量。棉花生长最怕秋雨连绵、光照不足,易引起茎叶疯长,病虫害蔓延,僵烂铃增加,成熟延迟,霜后花增加。

商丘位于暖温带半湿润区南部,阴雨天气少于淮南区,云量小于西部山地,光照资源能满足棉花生长发育的需要,但是阴雨天气的季节变化明显,日照时数随季节的不同而不同,即不同季节日照时数对于棉花产量的影响较大。

降水量、温度和日照共同影响着棉花的产量。其中,降水量和春季低温是影响商丘棉花产量的主要因子,而降雨量既可以通过旱涝灾害限制棉花的生长发育,还能通过限制光热资源量及其利用率而降低产量。因此,水分调控是提高棉花产量的主要措施。

2商丘棉花产量预报模式

作物产量由时间趋势产量(Yt)、气候产量(Yw)和随机产量(△)组成,其表达式为:Y=Yt+Yw+△。其中,气候产量为Yw=2.85+0.105 5 X1-0.597 2 X2(kg);X1为5月中下旬的日照时数;X2为8月下旬至9月下旬的雨日。随机产量“△”值:当强大风影响过程雨量>150mm,△=-7.5kg;极大风速,△=-7.5kg;大旱(7~9月间任意连续6旬雨量距平百分率≤-70%),△=-7.5kg;高温(7月中旬至8月上旬极端最高气温>35℃的天数>7d),△=-5.0kg。复相关系数R=0.87,N=26。回代结果误差≤3kg的拟合率为54%,≤5kg为81%,≤8kg为100%。

3参考文献

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[3] 程纯枢.中国的气候与农业[M].北京:气象出版社,1992.

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