黃桂東，陳 波，賴小紅

(1.貴州省黔南自治州氣象局，貴州 都勻 558000；2.貴州省榕江縣氣象局，貴州 榕江 557200)

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黔南降水量與糧食產(chǎn)量的關(guān)系

黃桂東1，陳 波1，賴小紅2

(1.貴州省黔南自治州氣象局，貴州 都勻 558000；2.貴州省榕江縣氣象局，貴州 榕江 557200)

利用黔南州各氣象觀測站1985—2015年的降水量資料及統(tǒng)計局公開的糧食產(chǎn)量資料，計算分析糧食作物生長期間降水量與糧食單產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)。結(jié)果表明：降水量與夏糧單產(chǎn)量有較好的正相關(guān)，降水量與年糧食單產(chǎn)量及秋糧單產(chǎn)量的相關(guān)性較差，但排除因秋風(fēng)導(dǎo)致減產(chǎn)的3 a后，降水量與年單產(chǎn)量及秋糧單產(chǎn)量呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)；7—8月合計降水量與秋糧單產(chǎn)量呈正相關(guān)。了解降水量與糧食產(chǎn)量的關(guān)系，能夠更好的評價干旱對糧食產(chǎn)量的影響以及準(zhǔn)確地預(yù)測糧食產(chǎn)量。

降水量；糧食單產(chǎn)；夏糧；秋糧；相關(guān)系數(shù)

1 引言

在水利灌溉逐漸發(fā)展的過程中，降水一直是糧食作物田土需水的重要來源，降水量的多少與分配是作物生長好壞的重要條件。黔南的糧食作物主要分為兩季，一是秋種的夏收糧食，一季為春種的秋收糧食，近10 a來，秋收糧食產(chǎn)量占全年糧食總產(chǎn)量的85%以上。秋糧以水稻、玉米為主，還有少量的薯類、豆類等其它作物；夏收糧食主要有小麥、馬鈴薯等。在糧食作物生長期間，降水量偏少產(chǎn)生的干旱，會使糧食產(chǎn)量減產(chǎn)是不爭的事實(shí)[1]。國內(nèi)學(xué)者對干旱的成因、監(jiān)測、演變做了一些研究[2-4]，但是在降水量變化對糧食產(chǎn)量的影響程度以及兩者之間的相關(guān)性研究卻較少。本文通過計算兩者間的相關(guān)系數(shù)，找出兩者的相關(guān)性。發(fā)現(xiàn)不同時間段的降水量與產(chǎn)量間的關(guān)系，可以反映出糧食作物的需水敏感期。掌握降水量與糧食產(chǎn)量間的關(guān)系，對糧食作物生育期的管理及糧食產(chǎn)量的預(yù)測有著重要作用。

2 資料來源及處理

糧食產(chǎn)量來源于統(tǒng)計局出版的《貴州六十年》[5]和《黔南統(tǒng)計年鑒》，降水量采用黔南12個氣象站觀測的數(shù)據(jù)，時間序列為1985—2015年。

3 結(jié)果與分析

3.1 年降水量與年糧食產(chǎn)量的關(guān)系

圖1 年糧食單產(chǎn)增長率、年紀(jì)降水量距平Fig.1 Grain yield growth rate, yearly precipitation anomal

3.2 季節(jié)降水量與年糧食產(chǎn)量的關(guān)系

黔南的夏收糧食主要有冬小麥、馬鈴薯等，小麥?zhǔn)?0月播種—次年5月成熟收獲，馬鈴薯是從11月陸續(xù)播種，次年5—6月中旬收獲。統(tǒng)計10月—次年5月降水量與產(chǎn)量關(guān)系。兩者的相關(guān)系數(shù)是0.450 7，通過信度α=0.05的檢驗(yàn)，夏收糧食產(chǎn)量的增減與降水量百分率間有顯著的正相關(guān)。秋冬春季的干旱是造成夏糧產(chǎn)量減產(chǎn)的主要因素。典型的有1986年、1987年、1989年、1999年、2010年降水量偏少2～4成，產(chǎn)量也減產(chǎn)1～2成。而2008年夏糧的大幅減產(chǎn)，主要是冬季的低溫凍害造成的。

秋收糧食主要是水稻、玉米等，生育期是4—10月，而10月主要是成熟收獲了，因此統(tǒng)計4—9月降水量與產(chǎn)量的關(guān)系。降水量與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)是0.025 6，兩者相關(guān)性較差。但作物生育期的少雨干旱卻是產(chǎn)量減產(chǎn)的重要原因，如2011年、2013年的干旱都造成秋糧，乃至年糧食的減產(chǎn)。影響秋糧產(chǎn)量還有其它因素，如8月水稻楊花灌漿期間出現(xiàn)較大面積秋風(fēng)天氣也會造成秋糧減產(chǎn)。同年糧食一樣，將1988年、1999年和2002年去除，兩者的相關(guān)系數(shù)變?yōu)?.400 4，兩者呈顯著正相關(guān)，這就體現(xiàn)出了降水量對產(chǎn)量的影響作用。

3.3 不同生育期降水量與秋糧產(chǎn)量的關(guān)系

秋收糧食在年糧食產(chǎn)量中所占比重較大，秋糧的增減往往導(dǎo)致年糧食的增減。而且秋糧作物以玉米、水稻為主，它們不同的生育期對水分的需求是不同的，在生育期間降水量的分配會影響作物的生長，若分配不好，在需水階段少雨，也會對作物生長不利，甚至導(dǎo)致減產(chǎn)。按水稻的生育期分為：苗期4—5月中旬，移栽分蘗期5月下旬—6月，拔節(jié)孕穗期7月，抽穗楊花期8月上中旬，灌漿成熟期8月下旬—9月。分別統(tǒng)計計算作物不同生育期的降水量距平百分率與產(chǎn)量增減間的相關(guān)系數(shù)(如表1)。經(jīng)計算，各生育期的相關(guān)系數(shù)均不能通過檢驗(yàn)，其中拔節(jié)孕穗期降水量相關(guān)系數(shù)有正相關(guān)趨勢，抽穗楊花期為負(fù)相關(guān)趨勢。去掉1988年、1999

表1 秋糧作物生育期、各月及2—3個月合計降水量與秋糧單產(chǎn)量間相關(guān)系數(shù)

*表示可以通過信度α=0.05的檢驗(yàn)

年、2002年，拔節(jié)孕穗期降水量相關(guān)系數(shù)變?yōu)?.508 5，通過信度α=0.01的檢驗(yàn)，其它時期相關(guān)系數(shù)很小，呈不相關(guān)。說明拔節(jié)孕穗期降水量多少可以影響產(chǎn)量的增減，是秋糧作物需水關(guān)鍵時期。抽穗楊花期降水量多就可能意味著這段時間陰雨天氣多，溫度低，日照少，對產(chǎn)量形成不利。

將4—9月各月降水量距平百分率與秋糧單產(chǎn)增減進(jìn)行相關(guān)計算，其中4月相關(guān)系數(shù)最大，且能通過顯著水平檢驗(yàn)，其次為8月、7月，但不能通過檢驗(yàn)，只是呈正相關(guān)趨勢；再將2個月和3個月的雨量合計，計算相關(guān)系數(shù)，有7—8月合計與7—9月合計的相關(guān)系數(shù)可以通過信度α=0.05的檢驗(yàn)，說明7—8月出現(xiàn)伏旱將對秋糧產(chǎn)量造成不利影響。

4 結(jié)論與討論

通過上述分析，得出以下結(jié)論。

①年糧食單產(chǎn)量與年紀(jì)降水量(作物生長生育期間)，秋收糧食的單產(chǎn)量與生長期間降水量的關(guān)系沒有顯著的相關(guān)性，但明顯的干旱少雨確實(shí)可以使產(chǎn)量減產(chǎn)。在去除3 a因秋風(fēng)導(dǎo)致減產(chǎn)的年份后，兩者相關(guān)性顯著增加，具有正相關(guān)。

②夏收糧食單產(chǎn)量與生長期間的降水量有顯著的正相關(guān)。

③以水稻的不同生育期間的降水量與秋收糧食單產(chǎn)量的關(guān)系，其中拔節(jié)孕穗期有正相關(guān)趨勢，抽穗揚(yáng)花期有負(fù)相關(guān)趨勢。在去除秋風(fēng)影響的3 a后，拔節(jié)孕穗期降水量與單產(chǎn)量具有顯著正相關(guān)，其它生育期相關(guān)性較差。

④4月降水量與7—8月合計降水量與秋糧單產(chǎn)量有正相關(guān)。

影響糧食產(chǎn)量的因素有社會的、有技術(shù)的、有氣候的等等。影響糧食產(chǎn)量的氣象條件除了降水量外，還有溫度等其它條件。各種氣象條件的適宜配置是產(chǎn)量形成增產(chǎn)的基礎(chǔ)，某一個條件的缺失或產(chǎn)生了災(zāi)害，會影響產(chǎn)量的形成。在水利設(shè)施或人工灌溉還不能滿足需求的情況下，自然降水條件對產(chǎn)量的豐欠有著重要作用。

[1] 谷小平，吳俊銘，武文輝.貴州省農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險評估初探[A].李世奎.中國農(nóng)業(yè)災(zāi)害風(fēng)險評價與對策[C].北京：氣象出版社，1999:237-242.

[2] 李忠燕，嚴(yán)小冬，張嬌艷，等.貴州省近40 a夏季旱澇及其異常成因初步分析[J].貴州氣象，2016，40(2)：1-7.

[3] 梁平，韋波，劉詩滔，等.基于區(qū)域自動氣象站觀測資料的農(nóng)業(yè)氣象旱澇監(jiān)測判定方法研究[J].貴州氣象，2015，39(3)：6-12.

[4] 姚正蘭，趙大清，姚章福.遵義市近63 a氣象干旱變化趨勢及成因分析[J].貴州氣象，2015，39(5)：8-13.

[5] 貴州省統(tǒng)計局 國家統(tǒng)計局貴州調(diào)查總隊.貴州六十年[M]．北京：中國統(tǒng)計出版社，2009，591、592.

[6] 黃嘉佑.氣象統(tǒng)計分析與預(yù)報方法(第三版)[M]．北京：氣象出版社，2004，8、24.

[7] DB52/T501-2006，貴州省干旱標(biāo)準(zhǔn)[S].

The Relationship between Precipitation and Food Production in Qiannan

HUANG Guidong1,CHEN Bo1,LAI Xiaohong2

(1.Qiannan Meteorological Bureau, Duyun 558000，China;2.Rongjiang County Meteorological Bureau, Rongjiang 557200，China)

The grain yield data disclosed from the statistics bureau of the area and the precipitation data from Qiannan meteorological stations from 1985 to 2015 were used to calculate and analyze the correlation coefficient of the rainfall during crop growth and the grain yield. The results show that: there is a positive correlation between precipitation and summer grain yields; there is a poor correlation between precipitation and annual yields and between precipitation and autumn grain yield. But ruling out the yield cut of three years due to the autumn strong wind, annual precipitation yields and autumn yields showed significant positive correlation; total rainfall from July to August and autumn grain yields were positively correlated. Understanding the relationship between precipitation and food production, and the impact can better evaluate the drought on food production and food production accurate prediction.

precipitation; grain yield; summer grain; autumn grain; correlation coefficient

1003-6598(2016)06-0064-03

2016-06-12

黃桂東(1967—)，男，高工，主要從事氣象預(yù)報服務(wù)工作，E-mail：ckfyqiannan@qq.com。

貴州省氣象局氣象科技開放研究基金項(xiàng)目(黔氣科合KF[2015]16號)。

S161.6

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