徐長(zhǎng)哲 曹蕊

（遼寧省海城市氣象局，遼寧海城 114200）お

摘要 利用海城市近50年的大豆產(chǎn)量，采用數(shù)學(xué)模擬方法，分析其光能利用率的分布特征。研究表明，海城50年光能利用率呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，可以發(fā)現(xiàn)在大豆各個(gè)環(huán)節(jié)提高其生長(zhǎng)環(huán)境，光能利用率仍有提升的空間。

關(guān)鍵詞 海城市；大豆；光能利用率

中圖分類號(hào) SB565.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 0517-6611（2014）19-06142-01

お

Distribution Characteristics of Soybean Light Energy Utilization Efficiency in Haicheng

XU Chang瞶he et al

(Haicheng Meteorological Bureau, Haicheng, Liaoning 114200)

Abstract By using soybean yield in Haicheng in recent 50 years, adopting numerical simulation method, the distribution characteristics of light energy utilization efficiency were analyzed. The results showed that the light energy use efficiency of Haicheng in recent 50 years is on the rise, it can be found that improving growth environment in each link, there is still room to improve light energy utilization efficiency.

Key words Haicheng; Soybean; Light energy utilization efficiency

お

作者簡(jiǎn)介 徐長(zhǎng)哲（1963-），女，遼寧海城人，工程師，從事生態(tài)與農(nóng)業(yè)氣象方面的研究。

收稿日期 20140603

大豆是海城的主要農(nóng)作物，其產(chǎn)量直接影響著海城的經(jīng)濟(jì)收入。大豆產(chǎn)量一部分取決于其光合效率。很多學(xué)者研究了大豆光能利用率的影響因素。王建林等［1-2］研究了在不同大氣CO2濃度下大豆光合效率的變化，發(fā)現(xiàn)高濃度CO2能明顯提高其光合速率；周勛波等［3］研究了不同株行距配置對(duì)光能利用率的影響，發(fā)現(xiàn)行距變小，株距增加，群體截獲光能上升。

筆者通過(guò)分析了海城地區(qū)大豆歷年的產(chǎn)量，分析其光能利用率的分布特征，進(jìn)一步研究了大豆產(chǎn)量與光能利用率的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 資料來(lái)源

海城大豆產(chǎn)量資料包括1960~2008年，來(lái)源于海城市統(tǒng)計(jì)局。

1.2 光能利用率的數(shù)學(xué)模擬

根據(jù)作物光能利用率的定義，農(nóng)作物光能利用率的通用表達(dá)式為：

σ=（2K）-1·M δ·R璯×100%

式中，K為農(nóng)作物種類的經(jīng)濟(jì)系數(shù)，從農(nóng)業(yè)試驗(yàn)中求得；M為農(nóng)作物的子實(shí)產(chǎn)量；R璯為農(nóng)作物生長(zhǎng)季的太陽(yáng)總輻射；δ為與農(nóng)作物燃燒熱相關(guān)的量綱換算系數(shù)，無(wú)量綱，通過(guò)計(jì)算┣蟮謾＊

2 結(jié)果與分析

2.1 光能利用率年際分布特征

從圖1可以看出，海城大豆光能利用率50年總體呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，其平均值為0.30%。前20年處于穩(wěn)定波動(dòng)上升時(shí)期；其余30年間為大起大落階段；尤其是1983~1986、1993~1996、1996~1999年3段起伏特別明顯。這種情況充分反映這50年間海城大豆生產(chǎn)的實(shí)際情況：前20年為計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平相對(duì)不高，受人為干擾不大，單產(chǎn)變化相對(duì)平穩(wěn)；而大起大落階段正是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)無(wú)論從結(jié)構(gòu)調(diào)整，還是農(nóng)業(yè)技術(shù)、管理水平處于大變革或轉(zhuǎn)型時(shí)期，故大豆產(chǎn)量的年際間起伏很大；到新世紀(jì)時(shí)期，即后10年時(shí)期，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相對(duì)穩(wěn)定，無(wú)論從品種、生產(chǎn)技術(shù)、病蟲防治還是大面積大豆生產(chǎn)管理等各個(gè)環(huán)節(jié)均相對(duì)成熟時(shí)期，故大豆單產(chǎn)為小幅波動(dòng)上升時(shí)期，年際間變化不大，其光能利用率變化不大，但其利用率很高，可達(dá)1.0%左右。這是三四十年以前不可想象的。這也正是光能利用率的農(nóng)業(yè)生物意義之所在。

圖1 海城市大豆光能利用率

2.2 光能利用率年代際分布特征

20世紀(jì)60年代至21世紀(jì)10年代海城市大豆光能利用率分別為0.22%、0.19%、0.20%、0.32%、0.54%?？梢钥闯觯饽芾寐孰S著年代的變化不斷地提高。

20世紀(jì)60年代海城大豆光能利用率的平均值為0.22%，比海城大豆50年平均值低0.08個(gè)百分點(diǎn)，為5個(gè)年代際的第3位；70年代光能利用率的平均值為0.19%，比50年平均值低0.11個(gè)百分點(diǎn)，為5個(gè)年代平均值中最小的一個(gè)；80年代光能利用率平均值為0.23%，比50年平均值低0.07個(gè)百分點(diǎn)，為5個(gè)年代際的倒數(shù)第2位；90年代光能利用率的平均值為0.32%，比50年平均值高0.02個(gè)百分點(diǎn)，為5個(gè)年代平均值的第2位；21世紀(jì)10年代光能利用率的平均值為0.54%，是5個(gè)年代中光能利用率最高的時(shí)段，比50年平均值高0.24個(gè)百分點(diǎn)，為5個(gè)年代際的第一位。

從海城市大豆生產(chǎn)時(shí)間來(lái)看，只要千方百計(jì)地提高大豆生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)水平，諸如品種繁育、種植結(jié)構(gòu)、耕作制度、農(nóng)技措施、水肥管理、改善田間的微氣候環(huán)境，大豆生產(chǎn)的增產(chǎn)空間還是存在的，再提高光能利用率0.1~0.5個(gè)百分點(diǎn)也是有可能的。

2.3 光能利用率極值分布特征

海城市大豆50年光能利用率最高值為2008年的0.65%，為50年平均值的2.17倍，高出0.35個(gè)百分點(diǎn)；最低值為1969年的0.12%，僅為50年平均值的40%，低0.18個(gè)百分點(diǎn)。

海城市20世紀(jì)60年代的大豆光能利用率最高值為1962年的0.33%，比此年代均值高0.11個(gè)百分點(diǎn)；最低值為1969年的0.12%，比此年代平均值低0.1個(gè)百分點(diǎn)。20世紀(jì)70年代大豆光能利用率最高值為1970年的0.25%，比此年代平均值高0.06個(gè)百分點(diǎn)；最低值為1974年的0.16%，比此年代平均值低0.03個(gè)百分點(diǎn)。20世紀(jì)80年代大豆光能利用率最高值為1986年0.36%，比此年代平均值高出0.13個(gè)百分點(diǎn)；最低值為1989的0.13%，比此年代平均值低0.1個(gè)百分點(diǎn)。20世紀(jì)90年代大豆光能利用率最高值為1993、1996年的0.40%，比此年代平均值高0.08個(gè)百分點(diǎn)；最低值為1994年的0.24%，比此年代平均值低0.08個(gè)百分點(diǎn)。2000~2009年的10年大豆光能利用率最高值為2008年的0.65%，比此年代平均值高0.11個(gè)百分點(diǎn)；最低值為2000、2002年的0.42%，比本年代平均值低0.12個(gè)百分點(diǎn)。

由此可見(jiàn)，20世紀(jì)80年代和21世紀(jì)10年代2個(gè)年代段極值差別最大，最高值和最低值之差均為0.23個(gè)百分點(diǎn)。

3 結(jié)論與討論

（1）大豆光能利用率50年總體呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，其平均值為0.30%。前20年處于穩(wěn)定波動(dòng)上升時(shí)期；后30年間為大起大落階段，其中1983~1986、1993~1996年2段起伏特別明顯。

（2）光能利用率隨著年代的變化不斷地提高，20世紀(jì)60~70年代利用率變化不明顯，之后大幅度提高。

（3）50年大豆光能利用率最高值為2008年的0.65%，為50年平均值的2.17倍，高出0.35個(gè)百分點(diǎn)；最低值為1969年的0.12%，僅為50年平均值的40%，低0.18個(gè)百┓值恪＊

參考文獻(xiàn)

［1］ 王建林，于貴瑞，齊華.東北地區(qū)大豆鼓粒期光合特性的研究［J］.中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2007，28（3）：322-325.

［2］蔣躍林，岳偉，張慶國(guó)，等.大氣CO2濃度對(duì)大豆光能利用率和水分利用效率的影響［J］.耕作與栽培，2006，8（2）：2-4.

［3］周勛波，楊國(guó)敏，孫淑娟，等.不同株行距配置對(duì)夏大豆群體結(jié)構(gòu)及光截獲的影響［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2010，30（3）：691-697.