唐山市玉米作物生产潜力分析

刘 媛

唐山市农作物种子管理检验站

一、引言

光、热和水对玉米生长发育的作用各不相同。 可以把光看成是决定因子，把温度和水分别看成限制光能生产潜力发挥的限制因子，而只考虑光照、温度或只考虑光照、温度和水分，其它一切影响产量的因子不予考虑，这样分别得到的玉米最高产量即为玉米的光温生产潜力和光温水生产潜力。计算玉米光温水生产潜力可知实际产量与潜在生产力的差距，为唐山市玉米的高产栽培，合理利用光照、热量及水资源提供理论依据。

二、玉米生产现状

玉米是唐山种植面积最大的粮食作物，种植面积比较稳定，常年保持在25 万公顷，产量在140 万吨左右，主要种植品种有郑单958、纪元128、浚单20 等。唐山玉米消费以饲用为主， 占全市玉米年产量的75%以上。 在唐山市全部的经营耕地中，绝大多数还是一家一户的零散经营， 规模化经营的比重非常低。在随机抽样调查的6206 个农户中，农户家庭经营50亩以上的耕地的只有16 户，占0.26%，经营耕地面积占抽样调查面积的5.38%； 经营100 亩以上的7 户，占0.11%；经营200 亩以上的只有1 户，占0.02%。 这种现象的存在，严重制约着我市农业规模化水平的提高。

三、玉米作物生产潜力计算与分析

1.光温生产潜力分析

本研究采用的作物生长模拟模型为PS123 模型。该模型是首先由荷兰瓦赫宁根大学P.M.Driessen 等开发的用于定量化土地生产力评价的普适模型。模型的机理与BACROS、SUCROS 及MACROS 等作物生长模型一样，依据de Wit 的4 级生产水平理论，从作物器官生理过程出发， 分别模拟出作物PS1 (光温)、PS2(光温水)和PS3(养分限制)层次上的生产潜力。 从宇振荣等学者1997 年首次将该模型引入中国以来，已针对小麦、玉米、棉花等多种作物开展了大量的修正和校验工作，校验后的PS123 模型能较好地模拟唐山的作物生产潜力。

唐山气象台站连续30 年(1971～2000)的气象数据， 气象要素包括: 平均气压(0.1hPa)、 最高气温(0.1℃)、最低气温(0.1℃)、平均气温(0.1℃)、降水量(0.1 mm)、相对湿度(1%)、平均风速(0.1m·s-1)、日照时数(0.1 h)。首先根据气象站连续30 年的气象资料，对光温产量进行模拟。 具体做法是:气象站作为所选样本点，运行PS1 模型，分别模拟气象站30 年在PS1 水平下作物生长发育状况，共运行模型30 次，根据模拟结果分别计算产量。 按照结果，将每年模拟产量进行平均，作为分区产量值，然后，检验模拟结果的一致性。本研究假定栽培管理技术一致，种植同一个品种。唐山市30 年平均光温产量在13000 千克·ha 左右浮动，产量标准差也较小，在480 左右浮动，变异系数小于4%， 说明唐山的光温产量主要受光照的影响，温度的影响很小。

从光温产量与统计产量的比较来看，唐山地区有很大的生产潜力可供发掘。由光温产量与雨养产量比较来看，缺水是影响唐山地区生产力提高的一个重要因素，因此要改善此区域的灌溉条件。 从统计产量多年的变化可以看出，玉米生产的整体技术水平一直在不断提高，实际产量向潜在产量逐步靠近，但近年来平均产量也仅为光温产量潜力的1/3 左右，说明该地区尚有较大的产量潜力可供挖掘。

2.气候生产潜力（光温水生产潜力）分析

作物的生产能力，是当地的气候资源、土地资源、品种资源、物资投入和栽培技术等构成的多因子系统决定的。在计算作物的生产潜力时，假设土壤条件、品种、投入和栽培技术等处于最佳状态，则光温水条件便成了作物生产的主要限制因子，因此，某地的作物最高生产力便是除光温水以外的其他因子处于最理想状态时， 作物的光温水生产能力即光温水生产潜力。 随着生产的发展，作物光温水潜力的研究愈来愈重要。 既要从遗传育种的角度，也要从栽培措施上予以深入探讨，这对于如何使低产变高产，高产再高产不仅有理论意义，而且有实践意义，以便克服众多的产量限制因素，达到高产稳产之目的。

计算玉米光温水生产潜力，首先需要计算光生产潜力，即只考虑辐射条件。 假设其他因素均为最理想时的玉米产量，然后再计算光温生产潜力，即在光生产潜力的基础上，把温度看成是一个限制因子而得到的玉米产量，最后再把水做为限制因子，计算出玉米的光温水生产潜力。 在水分充足供应时，玉米的光合作用及其它生理生化活动都能正常进行，否则就对玉米生产潜力的发挥起到限制作用。将玉米各生育时段的光温生产潜力乘以该时段内的平均水分影响系数，即得玉米各时段内的光温水生产潜力(生物产量)。 将各时段的值家加即得玉米整个生育期内的生物产量的光温水生产潜力，再将该生物产量(干重)乘以系数0.57(乘经济系数0.49 并扣除子粒含水量14%)，即得砚豆米子粒产量的光温水生产潜力。玉米不同时段和全生育期的光、光温、光温水生产潜力是不同的。

通过计算结果表明， 唐山地区玉米光温生产潜力， 生物产量为54022.50 千克/ha， 经济产量为30792.83 千克/ha。 光温水生产潜力， 生物产量为37613.4O 千克/ha，经济产量为21439.64 千克/ha。 光温水生物产量和经济产量潜力分别比光温生产潜力减产16409.10 千克/ha 和9353.19 千克/ha。 由此可见，光温在当地处于最佳状态时，水是玉米产量的主要限制因素，旱沟会影响玉米生产潜力的发挥，尤其是在玉米生育的中后期。

四、开发对策

1.提高农业集约化水平

唐山市耕地经营的规模化水平还比较低， 分散、粗放经营仍占主导地位。这种经营方式非常不利于先进的生产技术、设备的推广和使用，很难形成规模效益，阻碍着全市现代农业的快速发展。因此，应进一步加强对全市农用土地流转的组织与领导，加大宣传力度，制定相关政策，不断完善土地流转机制。 按照“依法、有偿、自愿”的原则，积极培育土地经营权交易市场， 积极探索多种形式的土地承包经营权流转机制。引导农业产业化龙头企业通过承包、租赁、入股、合作等方式进行土地成片开发，建立农产品生产基地。 鼓励农户间通过转包、转让、出租等方式进行土地承包经营权流转， 促进土地向种田能手和专业大户集中，积极稳妥地推进农业适度规模经营。

2.加强水利工程建设，改良土壤，防治盐渍化

唐山市靠海，土壤主要有潮土、盐化潮土、水稻土、滨海盐土四大类，多盐渍土。 长期以来，旱涝碱薄曾是本区农业发展的主要问题。通过大规模的河道治理，耕地中的盐渍土面积已大幅度减少。地下水资源，黄河以北不如黄河以南， 利用地下水的井灌甚为普遍，地上水主要来自黄河，由于过度开采，水资源已呈相当紧张状态，本地区水资源总体呈紧张状态。因此，必须加强水利建设，实行地上、地下水合理开发、联合调度，提高区域水资源整体利用率，改良土壤，防止土壤反盐，防治盐渍化，促进农业系统良性循环。

3.政策扶持

加大国家对粮食主产区的政策扶持力度。扶持范围包括良种补贴、农机具补贴，节水工程和器械补贴、种粮农户信贷、灾害保险、粮食流通体系、以及国家商品粮基地建设等内容，激励广大农民积极种粮。 增加农业科技投入。 培育适宜于不同区域的优良品种，选育抗病、抗虫、抗旱等抗逆性优质高产新品种；注重专用型品种的选育，如饲用玉米、高油玉米等。加强粮食作物产量生理和水分生理的研究，水肥协调和耕作栽培技术的研究，挖掘作物抗旱生理极限，最大限度地利用水分生产粮食。注重土壤抗旱剂等抗旱节水措施及相关产品的研究等。

[1]高桂芹，齐作辉，董玉武.唐山市农业气候资源DTOPSIS 优势分析[J]，气象科技，2008.4，36（2）.

[2]河北省人民政府办公厅，河北省统计局.河北农村统计年鉴[M]，经济科学出版社，1980-2012.