司新紅
摘 要 花生是一種可以出現(xiàn)產(chǎn)量大幅波動的農(nóng)作物,其主要原因就是因為花生的種植和生長與氣候有關(guān)?;诖?,運用到了灰色關(guān)聯(lián)度的理論,將開封市的花生含量與氣象因素聯(lián)系在一起,分析了開封市2001-2010年的產(chǎn)量波動,并試圖得出其中的關(guān)聯(lián)。
關(guān)鍵詞 花生;產(chǎn)量;氣象因素;關(guān)聯(lián)度;開封市
中圖分類號:S565.2;S162 文獻標志碼:B 文章編號:1673-890X(2015)12-030-02
開封市地處河南省中東部地區(qū),屬于典型的暖溫帶大陸性氣候。由于其生態(tài)環(huán)境良好、資源豐富且土地肥沃,非常適合各種作物的生長,尤其是花生?;ㄉ情_封市的重要油料來源和經(jīng)濟作物,是開封最重要的出口創(chuàng)匯農(nóng)產(chǎn)品之一。從2001-2010年,開封的花生種植面積接近10萬hm2,已經(jīng)成為了當?shù)氐牡谌笞魑铩?/p>
1 花生生長階段與氣象因素之間的關(guān)系
在了解花生生長階段與氣象因素之間的具體關(guān)系之前,首先要知道最能影響花生生長的5項氣象因素,即溫度、降水量、日照時間、降水日數(shù)和5 cm地深。這5項氣象因素對于像伏花生這種早熟花生類型來說更加關(guān)鍵,只要5項氣象因素所表現(xiàn)的條件合適,就基本能夠滿足花生生長的發(fā)育需求。
1.1 出苗期
在花生出苗期,還不涉及產(chǎn)量問題,所以這段時期內(nèi)花生的產(chǎn)量與氣象因素之間關(guān)系性較低,如果映射到相關(guān)系數(shù)上就會發(fā)現(xiàn)其相關(guān)系數(shù)的絕對值除了降水量足夠高以外,其他4項值均為最低,所以4項數(shù)值均沒有達到標準。除了降水量所提供的土壤溫濕度條件以外,其他氣象因素對花生出苗的年間影響不大[1]。
1.2 團棵期
在花生團棵期,5項氣象因素對花生的產(chǎn)量也沒有顯著影響。
1.3 開花期
花生開花期間,日照的年度變化對花生產(chǎn)量具有一定的影響。這種影響呈現(xiàn)負相關(guān),即隨著日照日數(shù)的減少,花生會出現(xiàn)增產(chǎn)的趨向。原因就在于因為在日照日數(shù)少的月份,陰雨天多且溫度低,這種天氣可以使花粉存活較長時間,花生的受精率也就大大提高,所以在這個時期,花生的產(chǎn)量會有所增加。
1.4 莢果膨大成熟期
到了這個時期,氣象因素就將直接影響花生的產(chǎn)量。其中,降水日數(shù)在年間的變化與花生產(chǎn)量會呈現(xiàn)明顯的負關(guān)系。此時如果降水少,產(chǎn)量就會相反提高。所以在開封當?shù)兀ㄉ?月下旬-8月這段時期,如果降雨天數(shù)可以在11~20 d范圍內(nèi),降雨日數(shù)每減少1 d,花生的產(chǎn)量就可以增產(chǎn)6 kg左右。
根據(jù)上述4條可以看出,天氣氣象很大程度影響著花生作物的產(chǎn)量波動,是左右花生豐歉的主要因素。本文通過灰色關(guān)聯(lián)的分析方法對開封花生作物的產(chǎn)量做出氣象因素與其的關(guān)聯(lián)性分析,也為開封花生能夠高產(chǎn)高能提供了可供參考的理論依據(jù)。
2 灰色關(guān)聯(lián)度分析法
2.1 分析方法的介紹
灰色關(guān)聯(lián)度分析方法的重要理念就是針對不同問題而進行不同的分析手段,比較靈活。主要的分析途徑就是通過影響開封花生生產(chǎn)的氣象因素之間發(fā)展趨勢的相似或相異度,即“灰色關(guān)聯(lián)度”來得出它們之間的具體關(guān)聯(lián)。換言之,灰色關(guān)聯(lián)度所分析提供的就是一套系統(tǒng)發(fā)展變化的趨勢,通過這個趨勢中所提供的被量化的度量,就用來分析花生作物種植的動態(tài)過程。
2.2 數(shù)據(jù)采集
本文調(diào)查了開封市從2001-2010年間的花生產(chǎn)量情況,所有的數(shù)據(jù)均采集于每一年的5-8月,這段時間5項氣象元素對花生的作用最充分,也最能說明問題。
2.3 開封花生產(chǎn)量與氣象因素的關(guān)聯(lián)度解析
開封市花生的種植方法是麥田套種。它的套種主要出于小麥的灌漿期,所以麥套花生的生育期基本在春花生與夏直播期間,具體時間為5月中旬-8月下旬。所以根據(jù)這個時間特點,選擇了開封的5-8月作為參考,對這3個多月的時間內(nèi)進行降水量、光照時間、平均氣溫等氣象因素的分析,并將這些參數(shù)的平均數(shù)值作為序列進行比較。在這里,光照時數(shù)計為12個引子進行關(guān)聯(lián)度的分析,例如x0(t)。而5、6、7、8月的月平均氣溫計為x1(t)、x4(t)、x7(t)、x10(t);從5-8月的月降水量表示為:x2(t)、x5(t)、x8(t)、x11(t);5-8月的月光時間則表示為x3(t)、x6(t)、x9(t)、x12(t)。如表1。
通過表1可以看出,在選取一個參考序列x0(t)與比較序列xi(t),將二者進行無量綱化處理,就能計算出t這一時刻的絕對差值。
△0i(t)=x0(t)-xi(t) (i=1、2…m t=1、2…n) (1)
而利用:△max=max(i) max(t)*x0(t)-xi(t)(二級最大差值)和△min=min(i)min(t)*x0(t)-xi(t)(二級最小差值),則可以結(jié)算出灰色關(guān)聯(lián)度的系數(shù)為:
(2)
通過分辨系數(shù)k(k(0,1))就可以計算出灰色關(guān)聯(lián)度為:
(3)
上述公式即為本文中氣象因素參考序列與比較虛列之間的關(guān)聯(lián)度。
根據(jù)計算可以得出,開封市的花生產(chǎn)量與5項氣象元素之間的關(guān)聯(lián)程度為8月平均氣溫>7月平均氣溫>6月平均氣溫>6月光照>5月平均氣溫>8月光照>6月降水>5月降水>7月降水>5月光照>8月降水>7月光照。如表2。
表2 開封花生產(chǎn)量與氣象要素之間的關(guān)聯(lián)度
氣象要素 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12
關(guān)聯(lián)程度 0.352 0.322 0.301 0.454 0.342 0.388 0.472 0.303 0.244 0.555 0.274 0.341
序列排位 5 8 10 3 7 4 2 9 12 1 11 6
依據(jù)灰色關(guān)聯(lián)的分析,得出氣溫是最影響開封花生產(chǎn)量的條件之一,這也和花生原本是生長在亞熱帶氣候溫暖短日照的環(huán)境下有關(guān)[2]。氣溫條件與花生產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度由大到小為8月>7月>6月>5月,其中以8月最為關(guān)鍵,8月的平均氣溫能夠直接影響花生結(jié)莢期的時長和莢果的發(fā)育質(zhì)量。此時的平均氣溫應(yīng)該在15 ℃以上為宜,否則花生的莢果就會停止發(fā)育,直接影響到花生的整體產(chǎn)量。而對于7月來說,是花生的花針期,此時的花生在平均氣溫為24~29 ℃的溫度范圍內(nèi)最宜生長。但平均溫度如果沒有達到12 ℃,那么花生的花藥就無法受精。6月的最低平均氣溫則要控制在14~16 ℃,而最佳適宜的平均溫度則要求高達26 ~31 ℃。5月的平均氣溫則不能低于12 ℃,最適合發(fā)育平均氣溫則要以25 ℃為基礎(chǔ)底線,最高要有37 ℃才適合花生生長。
另外,花生是喜光作物,在整個生長周期都需要強光照來促進生長。開封花生產(chǎn)量與光照條件的關(guān)聯(lián)度由大到小依次為6月>8月>5月>7月。只要保持4個月的光照充足,花生莢果就會快速成熟增重,產(chǎn)量會有顯著提高。
降水方面,關(guān)聯(lián)程度則為6月>5月>7月>8月?;ㄉ诎l(fā)芽期間是需要大量水分來維持順利出苗的,所以在播種時土壤的含水量要保持在70%左右。播種期內(nèi)水分不宜過多也不宜過少,避免土壤干旱而造成的花生花期延遲。同時,也要注重花生作物的光合作用。在花生進行光合作用時注意補水,有助于它更好的形成有機物質(zhì),增加莢果的含油量[3]。
3 結(jié)語
本文用灰色關(guān)聯(lián)度的方法分析了開封市花生產(chǎn)量與氣象5項因素之間的關(guān)聯(lián),說明了氣候條件是能夠深刻影響花生作物生長和最后產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。并且通過實驗,得出了花生在種植時應(yīng)該注意的問題,如對于播種時花苗的灌溉程度和土壤環(huán)境、對花生出苗后的光照條件與光照日數(shù)等,為進一步提高開封市未來的花生產(chǎn)量積累了寶貴的經(jīng)驗。
參考文獻
[1]王二虎,李樹新,孫欣,等.開封市花生產(chǎn)量與氣象因素的關(guān)聯(lián)度分析[A].2011年第二十八屆中國氣象學(xué)會年會論文集[C].2011.
[2]王禹,許世衛(wèi),喻聞,等.氣象因素對花生單產(chǎn)影響研究[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,41(15).
[3]侯緒友.花生產(chǎn)量與氣象因素相互關(guān)系的初步分析[J].中國油料,1982(7).
(責(zé)任編輯:趙中正)