贺芳
摘要:在国家提出实施大豆产能提升工程背景下,襄垣县把扩大大豆种植面积,提高大豆产量作为未来几年农业发展目标。本文采用1958—2022年气象观测资料,结合大豆逐年产量数据,利用文献法、相关性分析法,研究襄垣县独特的气候条件对当地大豆不同生长发育期和产量的影响,结合不同年型气候条件不同影响,研究了大豆生产如何趋利避害、调整种植技术、改进优良品种,从而为保障大豆安全生产提供可参考依据。结果表明,大豆面积和总产量随年份递进呈减少趋势,单产随年份递进呈提高趋势,2000年单产和总产量均呈峰值,气候最适宜;初霜冻和终霜冻出现日期、6月上旬~7月中旬日照时数是影响襄垣县大豆产量的主要气候要素;可延迟大豆播种时间,因地制宜选择生育期较短、偏早熟大豆品种。
关键词:襄垣县;大豆;生长期;气候
襄垣县位于山西省东南部,居太行山西麓,上党盆地之北,东经112°42′~113°14′~北纬36°23′~36°44′,地形西北高而东南低,山岭重叠,地质复杂,独有的地理等特征形成了襄垣县独特的区域气候特点。在2022年中央一号文件提出要大力实施大豆产能提升工程的背景下,襄垣县调整种植结构,把扩大大豆种植面积、基本实现多收一季豆作为目标。大豆作为襄垣县粮食和经济作物之一,多年来受产量低的制约,一直呈现零散、小面积种植模式,而且在生产中存在种植品种单一、产量不稳定、品质差等问题,给襄垣县实现大豆提产目标增加了障碍,而决定大豆优质高产的因素中,气候条件首当其冲,不同生长发育阶段的气温、降水、日照等和霜冻、洪涝、干旱等气候条件直接影响其产量和品质。本文依据襄垣县1958—2022年4—10月份的逐旬气温、降水、日照、霜冻等灾害性天气资料及大豆生长发育指标等进行分析,研究襄垣县气候条件对大豆生产的影响及对策,为大豆品种引进、种植时间、规划种植区域等提供技术指导,对当地的大豆种植区划、种植制度、改良新品种、种植技术优化等提供科学的实用参考依据,对于促进当地农业生产持续健康发展具有十分重要的现实意义。
1 分析方法
1.1 资料来源
1958—2022年的4—10月份的气候资料来源于襄垣县气象局,主要是逐年资料(平均气温、平均日照时数、降水资料、霜冻、干旱、洪涝等);从相关文献资料收集大豆不同生长发育阶段及收获期的气候指标值,大豆逐年种植面积、年产量等资料来源于襄垣县统计局。
1.2 研究方法
采用1958—2022年64年的4—10月份逐旬气温、降水量、日照数据,分析各因素多年旬均值、大豆不同生长发育期的气温、降水、日照条件,利用EXCEL软件分析65年以来大豆生长发育期间气候因素的变化、种植面积和产量的变化,分析逐年的初霜冻、终霜冻,利用EXCEL软件相关性分析计算研究多个气候要素与大豆产量的相关性。
2 结果与分析
2.1 襄垣县大豆各生长发育期的气温、降水、日照条件
襄垣县属于温带大陆性季风气候,四季分明,冬冷夏热,日温差大,春秋多风沙天气,夏热降雨集中,雨热同季,局部有洪涝。大豆生长分4个生育阶段:播种—出苗(4月下旬—5月下旬)、出苗—开花(6月上旬开始~7月中旬)、开花—灌浆鼓粒(7月下旬—9月上旬)、成熟期(9月中旬—10月中旬)。
由表1可知大豆开花—灌浆鼓粒期、成熟期两个发育阶段气温略偏低,可能导致大豆开花略有延迟,营养储备不足,生殖生长受阻;大豆属于需水较多的作物,全生育期内要求400.0 mm左右的降水,由于大豆各生育期的生理变化不同,群体结构相异,所以各期对水分的消耗也不同[1]。与春大豆各生育期理论需水量比较,前两个生育期降水适宜,对大豆生长有利,但开花-灌浆鼓粒期理论需水量222.3 mm,成熟期理论需水量186.2 mm[2],开花结荚恰是大豆需水的临界期,需水量多,对水反应最为敏感,此期正值襄垣县多雨时节,但降水量仍不能满足大豆生育所需,是造成襄垣县大豆产量低的原因之一。
2.2 大豆产量变化分析
由图1、图2、图3明显看出,襄垣县大豆种植面积和总产量呈逐年大幅减少趋势,但单产却呈逐年增加趋势。2000年面积明显减少的情况下,大豆总产量和单产都呈现异常峰值,2000年的气候条件适宜实现襄垣县大豆丰产。
2.3 大豆生长发育期多年气温、降水量、日照变化分析
图4、图5、图6中大豆各个生长发育期及全生育期的平均气温均呈逐年上升趋势,气温不断升高会促进植物生长发育的加快,大幅缩短其生长期限,是有利于提高大豆产量的[3]。各生育期降水量中除成熟期降水量随年份递进呈增加趋势,其余各生育期和全生育期都随年份递进呈减少趋势。大豆是需水作物,在开花至灌浆鼓粒期降水量已经不足以满足所需量的条件下,降水量呈现的趋势会造成大豆结荚减少,秕粒增多,产量降低。遇干旱年份,需提高灌溉量,降低水分胁迫造成的减产。日照时数随年份递进也呈现递减趋势,尤其是全生育期表现最突出。日照时数的缩短导致大豆光合作用不足,对大豆营养生长有抑制作用,加上日照时数缩短和阴雨天气增多有关,都可能造成大豆低产。
2.4 气候要素与大豆产量的相关性分析
本文通过一元线性回归方法计算各气候要素与大豆产量的相关系数,并进行显著性检验,结果如表2所示,襄垣县初霜冻和终霜冻出现日期、6月上旬—
7月中旬日照时数是影响襄垣县大豆产量的主要气候要素。襄垣县初霜冻多出现在9月下旬—10月中旬左右,此期正值大豆成熟期,低温天气会使大豆延迟成熟,株矮叶小,从而影响大豆结荚数量,最终影响大豆单产[4],从而影响总产量。襄垣县终霜冻多出现在4月下旬,此期正值襄垣县大豆播种-出苗期,霜冻导致大豆种子不能满足出苗温度所需,从而影响出苗率,直接导致减产。6月上旬—7月中旬是出苗—开花期,襄垣县主要降水过程集中在此时期,降水造成阴雨天气增多,日照减少,也是影响大豆产量的原因。因此,延迟大豆播种时间,选种生育期较短的品种,可以帮助减轻或者避免寒流引发的霜冻原因造成的低产;选用偏早熟大豆品种,有利于大豆营养生长,为生殖生长提供营养储备。
3 结论与对策
(1)开花—灌浆鼓粒期、成熟期是襄垣县大豆缺水的2个关键时期,此期正值襄垣县多雨时节,但降水量仍不能满足大豆生育所需,是造成襄垣县大豆产量低的原因之一。
(2)襄垣县大豆种植面积和总产量呈逐年大幅减少趋势,但单产却呈逐年增加趋势。2000年的气候条件适宜实现襄垣县大豆丰产。
(3)大豆各个生长发育期及全生育期的平均气温均呈逐年上升趋势,利于大豆产量提高;各生育期降水量中除成熟期降水量随年份递进呈增加趋势,其余各生育期和全生育期都随年份递进呈减少趋势,使大豆需水关键期生长干旱趋势更明显。日照时数随年份递进也呈现递减趋势,尤其是全生育期表现最突出,造成大豆生育期延长。
(4)气候要素对大豆产量起着重要作用,出苗—开花期日照时数是影响襄垣县大豆产量的主要气候要素,初霜冻和的霜冻出现日期是影响襄垣县大豆产量的关键要素。出苗-开花期日照时数是影响大豆生长发育和产量的重要因素,如果此期降水量多,阴雨天气增多,日照时数减少,可能导致大豆产量的降低;采用延迟播种、选用偏早熟大豆品种可以减少不利气候要素的影响。
(5)为减轻或避免不利气候因素造成的减产,需在开花—灌浆鼓粒期、成熟期遇干旱时,提高灌溉量,使田间持水量在75%以上[5],降低水分胁迫造成的减产;采用延迟大豆播种时间,因地制宜选择生育期较短、偏早熟大豆品种,可以帮助减轻或者避免寒流引发的霜冻原因造成的低产。
参考文献
[1] 赵凌尘,刘海龙,李克非.辽宁省大豆种植的气候条件分析[J].现代农业科技,2017(16):194+197.
[2] 王彦平,辛孝飞,王志春,等.大豆丰产优质气象评价指标[M].呼伦贝尔市场监督管理局,2022.
[3] 王洪宾.气候变化对大豆产量的影响分析[J].农林科技,2014(12):257.
[4] 刘景利,杨扬,梁涛,等.气象要素对大豆产量的影响分析[J].气象与环境学报,2013(10):137-138.
[5] 田志会,陈学珍,谢皓.主要气象因素对大豆生长发育及产量的影响[J].北京农学院学报,2001(4):74.