海城市大豆光能利用率分布特征

徐長哲 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年的大豆產量，采用數學模擬方法，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趨勢，可以發現在大豆各個環節提高其生長環境，光能利用率仍有提升的空間。

關鍵詞 海城市；大豆；光能利用率

中圖分類號 SB565.1文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2014）19-06142-01

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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

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作者簡介 徐長哲（1963-），女，遼寧海城人，工程師，從事生態與農業氣象方面的研究。

收稿日期 20140603

大豆是海城的主要農作物，其產量直接影響著海城的經濟收入。大豆產量一部分取決于其光合效率。很多學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，發現高濃度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光能利用率的影響，發現行距變小，株距增加，群體截獲光能上升。

筆者通過分析了海城地區大豆歷年的產量，分析其光能利用率的分布特征，進一步研究了大豆產量與光能利用率的關系。

1 材料與方法

1.1 資料來源

海城大豆產量資料包括1960~2008年，來源于海城市統計局。

1.2 光能利用率的數學模擬

根據作物光能利用率的定義，農作物光能利用率的通用表達式為：

σ=（2K）-1·M δ·R璯×100%

式中，K為農作物種類的經濟系數，從農業試驗中求得；M為農作物的子實產量；R璯為農作物生長季的太陽總輻射；δ為與農作物燃燒熱相關的量綱換算系數，無量綱，通過計算┣蟮謾＊

2 結果與分析

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年總體呈波動上升趨勢，其平均值為0.30%。前20年處于穩定波動上升時期；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年間海城大豆生產的實際情況：前20年為計劃經濟時期，農業生產水平相對不高，受人為干擾不大，單產變化相對平穩；而大起大落階段正是農業生產無論從結構調整，還是農業技術、管理水平處于大變革或轉型時期，故大豆產量的年際間起伏很大；到新世紀時期，即后10年時期，為農業生產相對穩定，無論從品種、生產技術、病蟲防治還是大面積大豆生產管理等各個環節均相對成熟時期，故大豆單產為小幅波動上升時期，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業生物意義之所在。

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60年代至21世紀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%。可以看出，光能利用率隨著年代的變化不斷地提高。

20世紀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個百分點，為5個年代際的第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個百分點，為5個年代平均值中最小的一個；80年代光能利用率平均值為0.23%，比50年平均值低0.07個百分點，為5個年代際的倒數第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個百分點，為5個年代平均值的第2位；21世紀10年代光能利用率的平均值為0.54%，是5個年代中光能利用率最高的時段，比50年平均值高0.24個百分點，為5個年代際的第一位。

從海城市大豆生產時間來看，只要千方百計地提高大豆生產各個環節水平，諸如品種繁育、種植結構、耕作制度、農技措施、水肥管理、改善田間的微氣候環境，大豆生產的增產空間還是存在的，再提高光能利用率0.1~0.5個百分點也是有可能的。

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個百分點；最低值為1969年的0.12%，僅為50年平均值的40%，低0.18個百分點。

海城市20世紀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個百分點；最低值為1969年的0.12%，比此年代平均值低0.1個百分點。20世紀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個百分點；最低值為1974年的0.16%，比此年代平均值低0.03個百分點。20世紀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個百分點；最低值為1989的0.13%，比此年代平均值低0.1個百分點。20世紀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個百分點；最低值為1994年的0.24%，比此年代平均值低0.08個百分點。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個百分點；最低值為2000、2002年的0.42%，比本年代平均值低0.12個百分點。

由此可見，20世紀80年代和21世紀10年代2個年代段極值差別最大，最高值和最低值之差均為0.23個百分點。

3 結論與討論

（1）大豆光能利用率50年總體呈波動上升趨勢，其平均值為0.30%。前20年處于穩定波動上升時期；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個百分點；最低值為1969年的0.12%，僅為50年平均值的40%，低0.18個百┓值恪＊

參考文獻

［1］ 王建林，于貴瑞，齊華.東北地區大豆鼓粒期光合特性的研究［J］.中國農業氣象，2007，28（3）：322-325.

［2］蔣躍林，岳偉，張慶國，等.大氣CO2濃度對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，楊國敏，孫淑娟，等.不同株行距配置對夏大豆群體結構及光截獲的影響［J］.生態學報，2010，30（3）：691-697.