基于GIS的廣西甘蔗生產潛力評價

王雪麗+錢慧慧+陳雨琪+黃智剛

摘要：為提高廣西甘蔗生產水平，合理開發自然資源，在GIS技術和FAO農業生態區域法（AEZ）的支持下對廣西甘蔗生產的光溫生產潛力、氣候生產潛力進行估算。結果表明，廣西甘蔗光合生產潛力的均值為183.27 t/hm2，理論值范圍為169.03～201.33 t/hm2，開發度均值為37.31%；光溫生產潛力均值為175.51 t/hm2，理論值范圍為154.19～200.75 t/hm2，開發度均值為39.12%；氣候生產潛力均值為165.88 t/hm2，理論值范圍為142.94～197.21 t/hm2，開發度均值為41.71%。由此可知，廣西甘蔗生產潛力理論值與現實生產力之間的差距較大，開發前景廣闊。

關鍵詞：ArcGIS；AEZ模型；甘蔗生產潛力；開發度；廣西壯族自治區

中圖分類號：S566.1；F301 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）19-4614-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.19.028

Evaluation of the Potential Productivity of Sugarcane in Guangxi Zhuang Autonomous Region based on the GIS

WANG Xue-li， QIAN Hui-hui， CHEN Yu-qi， HUANG Zhi-Gang

（College of Agricultural Science， Guangxi University， Nanning 530004， China）

Abstract： In order to improve the production level of sugarcane in Guangxi Zhuang Autonomous Region and promote the rational exploitation， the sugarcane production potentialities of photosynthesis， temperature， climate were estimated under the support of GIS and FAO in Guangxi. Results showed that the average potential of photosynthetic production was 183.27 t/hm2. The theoretical value of photo-thermal potential for sugarcane production in Guangxi was 169.03～201.33 t/hm2. The average potential of development capacity was 37.31%. The average photo-thermal potential was 175.51 t/hm2. The theoretical value of photo-thermal potential for sugarcane production in Guangxi was 154.19～200.75 t/hm2. The average potential development capacity was 39.12%. The average climatic productivity potential was 165.88 t/hm2. The theoretical value of climatic potential for sugarcane production in Guangxi was 142.94～197.21 t/hm2. The average potential of development capacity was 41.71%. The difference between practical sugarcane productivity and potential sugarcane productivity was still big， indicating that there was wide prospect in the development and utilization of sugarcane.

Key words： ArcGIS；AEZ model；sugarcane potential productivity；development degree； Guangxi Zhuang Autonomous Region

作物生產潛力是指一個地區的作物在理想的環境下所能達到的最高理論產量[1]。自20世紀60年代以來，國內外學者對作物生產潛力進行了大量研究[2-4]，提出并推廣了多種潛力估算模型，其中應用最為普遍的是聯合國糧農組織推薦的農業生態區劃法模型。近年來，為給作物生產潛力的研究提供有效的手段和方法，已有很多學者嘗試將農業生態區劃法模型與地理信息系統相結合，成為目前生產潛力研究的焦點。據統計，中國約有35%的農業生產潛力評估采用AEZ模型[5]。

甘蔗是中國最主要的糖料作物，以甘蔗為主要原料的蔗糖產業已成為廣西發展的優勢和特色產業[6]，廣西作為全國重點糖業生產基地，糖蔗產量、產糖量及種植面積近年來已躍居全國第一位，成為中國最大的糖業生產基地。廣西糖料蔗種植面積98.9萬hm2，年產糖量941萬t，廣西甘蔗種植面積占全國甘蔗種植總面積的63.0%，甘蔗糖產量占全國甘蔗糖總產量的68.6%。近年來，廣西的糖料蔗生產已成為大部分市（縣）的支柱產業和特色產業。為確保甘蔗產業的持續穩定發展和高收益，挖掘甘蔗的生產潛力是關鍵。另一方面，對廣西甘蔗的生產潛力的研究較少，也無系統的生產潛力資源利用效率評價。為此，以廣西氣象資料為基礎，在GIS支持下，采用AEZ模型定量計算廣西甘蔗作物的各層次生產潛力，并結合大田生產數據，計算出基于縣域尺度的各層次甘蔗的生產潛力和生產潛力的開發度，以期為廣西甘蔗生產的研究打下一定的基礎。

1 研究區自然環境條件及種植概況

廣西壯族自治區地處中國華南沿海地區，位于104°26′—112°04′E，20°54′—26°24′N之間，北回歸線貫穿全區中部。處于被稱為中國地勢第二級階梯的云貴高原的東南邊緣，兩廣丘陵的西部，南邊朝向北部灣。整個地勢為四周多山地與高原，而中部與南部多為平地，因此地勢自西北向東南傾斜，西北與東南之間呈盆地狀，素有“廣西盆地”之稱。廣西地處亞熱帶季風氣候區，氣候溫暖濕潤，熱量豐富。各地年≥10℃積溫5 000～8 000 ℃，是全國最高積溫省區之一。如此豐富的熱量資源，為廣西甘蔗的種植提供了有利條件。

試驗以國家氣象局提供的廣西壯族自治區15個氣象站點（圖1）1980—2005年日氣象資料為基礎，采用AEZ法定量計算甘蔗的光合、光溫生產潛力，并結合《廣西壯族自治區統計年鑒》1980—2012年的各縣（市）大田生產數據，在ArcGIS 10.0軟件平臺上實現對廣西甘蔗生育期的光合、光溫資源利用效率的空間分析與評價。

2 廣西甘蔗生產潛力評價模型

計算作物生產潛力的AEZ模型是世界上最廣泛使用的農業生產潛力評價模型。該模型是由Kassam等在Wageningen模型的基礎上，于20世紀70年代在IIASA及FAO等機構的支持下，為農業生態區域項目制定的計算作物光、溫、水潛力的一種方法。AEZ方法不僅同時涉及了光、溫、水、土等影響生物產量形成的因素及指標，還考慮了作物類型在不同生長條件下產量形成的差異，使估算結果更接近實際，因而世界上不少國家采用此方法開展了相關研究[7]。同時AEZ方法的基礎資料較易獲得，計算方便，其結果能夠較好地反映地區作物生產潛力的多年平均狀況，據此制定農業發展戰略決策科學可行。經過30多年的推廣和應用，該模型在國內外得到了廣泛應用[8]。因此，本研究將AEZ方法和ArcGIS結合對廣西甘蔗的生產潛力進行估算。

2.1 光合生產潛力

在作物群體結構、長勢、農業措施及環境條件均處于最佳狀態時，由作物的光合效率所決定的單位面積的最高產量，稱為光合生產潛力（yo），亦稱為作物生物學產量。

2.1.1 日傾角？啄 日傾角計算見公式（1）。

？啄=0.040 93sin■（1）

式中，J是日序數，逐日累加。

2.1.2 日照時數角？覣s日照時數角計算見公式（2）。

？覣s=cos-1（-tan？準tan？啄）（2）

式中，？準是地理緯度。

2.1.3 大氣邊緣輻射Ra大氣邊緣輻射計算見公式（3）和公式（4）。

？覣s=37.6dr（sin？準sin？啄+cos？準cos？啄sin？覣s）（3）

dr=1+0.033cos■（4）

式中，dr為日地距離。

2.1.4 實測射入的短波輻射Rg實測射入的短波輻射計算見公式（5）。

Rg=Kr（Tmax-Tmin）0.5Ra（5）

式中，Rg為實測射入的短波輻射，Tmax為日最高氣溫（℃），Tmin為日最低氣溫（℃），Kr是溫度調節系數（℃-1/2），沿海地區為0.19，在內陸地區通常取0.17。

2.1.5 光合生產潛力 光合生產潛力計算見公式（6）和公式（7）。

YO=foyo+（1-fo）yc （6）

fo=（Ac-0.5Rg）/0.8Ac （7）

計算甘蔗在給定地區全晴天的日同化速率（yc）和全陰天的日同化速率（yo），最后用云遮日的時間（fo）來校正，得到作物每日總干物質生產量（YO）。式中，Ae為晴天最大有效射入短波輻射[J/（cm2·d）]，yo、yc、Ae查表可得。

2.2 光溫生產潛力

光溫生產潛力是在一定的光、溫條件下，其他因素處于最適宜狀態，作物利用當地的光、溫資源的潛在生產力。本研究采用AEZ模型計算：

1）當ym>20 kg/（hm2·h）時，

Ymp=cLcNcHG[F（0.8+0.011ym）yo+（1-F）（0.5+0.025ym）yc] （8）

2）當ym<20 kg/（hm2·h）時，

Ymp=cLcNcHG[F（0.5+0.025ym）yo+（1-F）×0.05ymyc] （9）

式中，Ymp為作物的光溫生產潛力（kg/hm2）；cL為作物在時間上和葉面積上的生長校正系數；cN為凈干物質生產量的校正系數；cH為作物收獲指數；G為作物的全生育期天數；ym為作物的干物質生產率[kg/（hm2·d）]；yo、yc參照公式（1）。表1數據來源于文獻[9]和[10]。

2.3 氣候生產潛力

氣候生產潛力是光溫生產潛力受自然降水條件限制而衰減后的作物生產量，故也稱作光溫水生產潛力。

2.3.1 參考作物蒸散量ET0 由于氣溫對參考作物蒸散量的影響較大，在氣象數據不全，只有氣溫數據的條件下，通常采用Hargreaves方法來計算參考作物蒸散量。公式（10）中：C0=0.000 939

Hargreaves公式為：

ET0（Har）=C0（Tmax-Tmin）0.5（T+17.8）Ra （10）

2.3.2 氣候生產潛力Yc 采用AEZ模型計算：

Yc=Ymp■Iyi （11）

Iyi=[1-Kyi（1-■）] （12）

式中，Yc是氣候生產潛力（kg/hm2）；r為作物生育期的階段個數；i=1，2，…，r，Ky產量反映系數；ETa是實際蒸散量；ET0是參照作物蒸散量。

2.4 光合、光溫、氣候潛力及開發度

目前廣西甘蔗生產的水分利用效率由于受生產環境和種植措施等多種因素的綜合影響，部分地區較高，但是大部分地區還較低，主要表現為甘蔗的現實生產力與氣候生產潛力之間差距較大。潛力的開發度（即作物的現實生產力占潛在生產力的百分率）不僅可作為衡量農田作物生產潛力利用程度的量化指標， 而且還可作為農業資源利用效率和農業技術水平高低的綜合評價指標。其計算公式為：

R=YA/YP×100% （13）

式中，R為生產潛力開發度（%），YA為現實生產力（t/hm2），YP為光合、光溫、氣候、現實生產潛力（t/hm2）。

表2中的現實生產力是《2012年廣西壯族自治區統計年鑒》中各地（市）的甘蔗平均產量，2012年廣西甘蔗總產量是1949—2012年多年來甘蔗總產量的最大值，因此采用2012年各市甘蔗產量的平均單產進行對比，能更好地探查廣西甘蔗氣候生產潛力的開發程度，掌握了解目前現實生產力與氣候生產潛力的差距。

3 廣西甘蔗的生產潛力

3.1 光合生產潛力

廣西不同地（市）甘蔗光合生產潛力理論值見表2。由表2可以看出，廣西甘蔗光合生產潛力均值為183.27 t/hm2，理論值范圍為169.03～201.33 t/hm2；光合生產潛力開發度均值為37.31%，最大值出現在玉林，為49.44%，最小值出現在百色，為29.54%。

由圖2可知，整個廣西的光合生產潛力是南高北低，從北向南呈遞增趨勢。基于廣西所有縣域尺度的光合生產潛力中，39.77%的縣（市）光合生產潛力值高于廣西的均值；23.86%的縣（市）光合生產潛力值介于160～170 t/hm2之間，36.36%的縣（市）光合生產潛力值在170～180 t/hm2之間，這部分縣（市）是光合生產潛力在未來增長較高的區域。光合生產潛力位于均值以下的縣（市）有53個，這些縣（市）是光合生產潛力值增長潛力較高的區域。其中有50%以上的甘蔗種植區光合生產潛力利用率低于平均值，由此可知廣西甘蔗的光合生產潛力利用率普遍較低。

3.2 光溫生產潛力

廣西不同地（市）甘蔗光溫生產潛力理論值見表2。由表2可以看出，廣西甘蔗光溫生產潛力的均值為175.51 t/hm2，理論值范圍為154.19～200.75 t/hm2。廣西甘蔗光溫生產潛力開發度均值為39.12%，最大值出現在玉林，為52.51%，最小值出現在百色，為30.76%，其中有50%以上的甘蔗種植區光溫生產潛力開發度低于平均值，由此可知廣西甘蔗的光溫生產潛力開發度普遍較低。其中梧州市的光溫生產潛力開發度為34.52%，其生產潛力理論值最大，為200.75 t/hm2。桂林的光溫生產潛力開發度為49.58%，生產潛力理論值最小，為154.19 t/hm2，其他地區的光溫生產潛力居中。

由圖3可知，在廣西有27個縣（市）的光溫生產潛力的值位于140～154 t/hm2之間，占全區所有縣市點的7.95%，這部分縣市是全區的光溫生產潛力值增長最快的區域；有46個縣（市）的光溫生產潛力值位于154～168 t/hm2之間，占全區所有縣市點的52.27%；有17個縣市的光溫生產潛力值位于168～182 t/hm2之間，占全區所有縣市的19.32%；有11.36%的縣市的光溫生產潛力值位于182～196 t/hm2之間；其余8個縣市的光溫生產潛力值則位于196～210 t/hm2之間。有60.23%的縣市級的光溫生產潛力值位于均值以下，這部分縣市是光溫生產潛力增長率最高的區域。

3.3 氣候生產潛力

氣候生產潛力是對現階段某地區甘蔗最大的生產能力的反映，即理論生產力。由表2可知，廣西甘蔗氣候生產潛力理論值范圍在142.94～197.21 t/hm2之間，其平均值為165.88 t/hm2，其中甘蔗氣候生產潛力理論最大值出現在欽州，為197.21 t/hm2，最小值出現在玉林，為142.94 t/hm2。

由圖4可知，在廣西所有的縣市中，有5個縣市的氣候生產潛力位于90～120 t/hm2之間，占全區所有縣市的5.68%；有31個縣市的氣候生產潛力值位于120～150 t/hm2之間，占全區所有縣市的35.23%；有40個縣市位于150～180 t/hm2之間，占全區所有縣市的45.45%，其余的占全區13.64%的12個縣市則在180～210 t/hm2之間。在廣西所有縣市中有48.86%位于均值以下，這部分縣市是氣候生產潛力增長率最大的區域。

由表2可知，廣西甘蔗氣候生產潛力開發度平均值為41.71%，其中有近50%的甘蔗種植區生產潛力開發度低于平均值。玉林甘蔗的現實生產力最高，其氣候生產潛力開發度為60.89%。欽州的甘蔗氣候生產潛力最高，其甘蔗氣候生產潛力開發度為32.59%。廣西的甘蔗主要分布在灌溉不便的山上，其中河池位于廣西的中北部，是廣西降水最少的地方，又易受寒冷凍害的影響，現實生產力在全廣西最低的地方，其甘蔗氣候生產潛力開發度為33.44%，表明其甘蔗現實生產力還有很大的開發空間。由以上分析可知，廣西甘蔗氣候生產潛力理論值與現實生產力之間的差距較大，其氣候生產潛力開發前景廣闊。

4 小結與建議

應用農業生態區劃法模型并結合GIS對廣西甘蔗生產的光溫生產潛力、氣候生產潛力進行估算，結果表明，廣西不同地（市）甘蔗光合、氣候生產潛力差異較大，光合、氣候生產潛力利用效率有待提高。廣西甘蔗的光合、光溫生產潛力表現為空間分布規律的一致性，廣西南西部、南部的光合、光溫生產潛力和開發度都相對較高，如光合、光溫生產潛力和開發度都相對較高的北海就位于廣西的南部，東北部的光合、光溫生產潛力相對較低，如河池，其光合、光溫開發度都很低，開發空間較大；氣候生產潛力表現為中南部較高，東北部較低，如桂林、河池等。這就要求在廣西西南部、南部地區要選擇高產品種，充分發揮該區光合、光溫資源潛力，進一步提高光能利用率；在東北部地區要選擇耐寒抗旱的品種，調整布局，借助現代化學抗旱技術提高農田水分利用效率，抗旱保水化學制劑具有增強作物吸水能力、提高土壤持水性能、抑制地表物理蒸發或減少植物葉面蒸騰等作用，可有效提高農田水分利用效率，以及因地制宜改變單一的品種種植結構，推行先進的農業節水技術[11]。總體而言，廣西各地（市）甘蔗氣候生產潛力值與現實生產力之間的差距較大，甘蔗氣候生產潛力開發度不同，平均開發度僅為41.71%，開發潛力空間很大。

參考文獻：

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目前廣西甘蔗生產的水分利用效率由于受生產環境和種植措施等多種因素的綜合影響，部分地區較高，但是大部分地區還較低，主要表現為甘蔗的現實生產力與氣候生產潛力之間差距較大。潛力的開發度（即作物的現實生產力占潛在生產力的百分率）不僅可作為衡量農田作物生產潛力利用程度的量化指標， 而且還可作為農業資源利用效率和農業技術水平高低的綜合評價指標。其計算公式為：

R=YA/YP×100% （13）

式中，R為生產潛力開發度（%），YA為現實生產力（t/hm2），YP為光合、光溫、氣候、現實生產潛力（t/hm2）。

表2中的現實生產力是《2012年廣西壯族自治區統計年鑒》中各地（市）的甘蔗平均產量，2012年廣西甘蔗總產量是1949—2012年多年來甘蔗總產量的最大值，因此采用2012年各市甘蔗產量的平均單產進行對比，能更好地探查廣西甘蔗氣候生產潛力的開發程度，掌握了解目前現實生產力與氣候生產潛力的差距。

3 廣西甘蔗的生產潛力

3.1 光合生產潛力

廣西不同地（市）甘蔗光合生產潛力理論值見表2。由表2可以看出，廣西甘蔗光合生產潛力均值為183.27 t/hm2，理論值范圍為169.03～201.33 t/hm2；光合生產潛力開發度均值為37.31%，最大值出現在玉林，為49.44%，最小值出現在百色，為29.54%。

由圖2可知，整個廣西的光合生產潛力是南高北低，從北向南呈遞增趨勢。基于廣西所有縣域尺度的光合生產潛力中，39.77%的縣（市）光合生產潛力值高于廣西的均值；23.86%的縣（市）光合生產潛力值介于160～170 t/hm2之間，36.36%的縣（市）光合生產潛力值在170～180 t/hm2之間，這部分縣（市）是光合生產潛力在未來增長較高的區域。光合生產潛力位于均值以下的縣（市）有53個，這些縣（市）是光合生產潛力值增長潛力較高的區域。其中有50%以上的甘蔗種植區光合生產潛力利用率低于平均值，由此可知廣西甘蔗的光合生產潛力利用率普遍較低。

3.2 光溫生產潛力

廣西不同地（市）甘蔗光溫生產潛力理論值見表2。由表2可以看出，廣西甘蔗光溫生產潛力的均值為175.51 t/hm2，理論值范圍為154.19～200.75 t/hm2。廣西甘蔗光溫生產潛力開發度均值為39.12%，最大值出現在玉林，為52.51%，最小值出現在百色，為30.76%，其中有50%以上的甘蔗種植區光溫生產潛力開發度低于平均值，由此可知廣西甘蔗的光溫生產潛力開發度普遍較低。其中梧州市的光溫生產潛力開發度為34.52%，其生產潛力理論值最大，為200.75 t/hm2。桂林的光溫生產潛力開發度為49.58%，生產潛力理論值最小，為154.19 t/hm2，其他地區的光溫生產潛力居中。

由圖3可知，在廣西有27個縣（市）的光溫生產潛力的值位于140～154 t/hm2之間，占全區所有縣市點的7.95%，這部分縣市是全區的光溫生產潛力值增長最快的區域；有46個縣（市）的光溫生產潛力值位于154～168 t/hm2之間，占全區所有縣市點的52.27%；有17個縣市的光溫生產潛力值位于168～182 t/hm2之間，占全區所有縣市的19.32%；有11.36%的縣市的光溫生產潛力值位于182～196 t/hm2之間；其余8個縣市的光溫生產潛力值則位于196～210 t/hm2之間。有60.23%的縣市級的光溫生產潛力值位于均值以下，這部分縣市是光溫生產潛力增長率最高的區域。

3.3 氣候生產潛力

氣候生產潛力是對現階段某地區甘蔗最大的生產能力的反映，即理論生產力。由表2可知，廣西甘蔗氣候生產潛力理論值范圍在142.94～197.21 t/hm2之間，其平均值為165.88 t/hm2，其中甘蔗氣候生產潛力理論最大值出現在欽州，為197.21 t/hm2，最小值出現在玉林，為142.94 t/hm2。

由圖4可知，在廣西所有的縣市中，有5個縣市的氣候生產潛力位于90～120 t/hm2之間，占全區所有縣市的5.68%；有31個縣市的氣候生產潛力值位于120～150 t/hm2之間，占全區所有縣市的35.23%；有40個縣市位于150～180 t/hm2之間，占全區所有縣市的45.45%，其余的占全區13.64%的12個縣市則在180～210 t/hm2之間。在廣西所有縣市中有48.86%位于均值以下，這部分縣市是氣候生產潛力增長率最大的區域。

由表2可知，廣西甘蔗氣候生產潛力開發度平均值為41.71%，其中有近50%的甘蔗種植區生產潛力開發度低于平均值。玉林甘蔗的現實生產力最高，其氣候生產潛力開發度為60.89%。欽州的甘蔗氣候生產潛力最高，其甘蔗氣候生產潛力開發度為32.59%。廣西的甘蔗主要分布在灌溉不便的山上，其中河池位于廣西的中北部，是廣西降水最少的地方，又易受寒冷凍害的影響，現實生產力在全廣西最低的地方，其甘蔗氣候生產潛力開發度為33.44%，表明其甘蔗現實生產力還有很大的開發空間。由以上分析可知，廣西甘蔗氣候生產潛力理論值與現實生產力之間的差距較大，其氣候生產潛力開發前景廣闊。

4 小結與建議

應用農業生態區劃法模型并結合GIS對廣西甘蔗生產的光溫生產潛力、氣候生產潛力進行估算，結果表明，廣西不同地（市）甘蔗光合、氣候生產潛力差異較大，光合、氣候生產潛力利用效率有待提高。廣西甘蔗的光合、光溫生產潛力表現為空間分布規律的一致性，廣西南西部、南部的光合、光溫生產潛力和開發度都相對較高，如光合、光溫生產潛力和開發度都相對較高的北海就位于廣西的南部，東北部的光合、光溫生產潛力相對較低，如河池，其光合、光溫開發度都很低，開發空間較大；氣候生產潛力表現為中南部較高，東北部較低，如桂林、河池等。這就要求在廣西西南部、南部地區要選擇高產品種，充分發揮該區光合、光溫資源潛力，進一步提高光能利用率；在東北部地區要選擇耐寒抗旱的品種，調整布局，借助現代化學抗旱技術提高農田水分利用效率，抗旱保水化學制劑具有增強作物吸水能力、提高土壤持水性能、抑制地表物理蒸發或減少植物葉面蒸騰等作用，可有效提高農田水分利用效率，以及因地制宜改變單一的品種種植結構，推行先進的農業節水技術[11]。總體而言，廣西各地（市）甘蔗氣候生產潛力值與現實生產力之間的差距較大，甘蔗氣候生產潛力開發度不同，平均開發度僅為41.71%，開發潛力空間很大。

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目前廣西甘蔗生產的水分利用效率由于受生產環境和種植措施等多種因素的綜合影響，部分地區較高，但是大部分地區還較低，主要表現為甘蔗的現實生產力與氣候生產潛力之間差距較大。潛力的開發度（即作物的現實生產力占潛在生產力的百分率）不僅可作為衡量農田作物生產潛力利用程度的量化指標， 而且還可作為農業資源利用效率和農業技術水平高低的綜合評價指標。其計算公式為：

R=YA/YP×100% （13）

式中，R為生產潛力開發度（%），YA為現實生產力（t/hm2），YP為光合、光溫、氣候、現實生產潛力（t/hm2）。

表2中的現實生產力是《2012年廣西壯族自治區統計年鑒》中各地（市）的甘蔗平均產量，2012年廣西甘蔗總產量是1949—2012年多年來甘蔗總產量的最大值，因此采用2012年各市甘蔗產量的平均單產進行對比，能更好地探查廣西甘蔗氣候生產潛力的開發程度，掌握了解目前現實生產力與氣候生產潛力的差距。

3 廣西甘蔗的生產潛力

3.1 光合生產潛力

廣西不同地（市）甘蔗光合生產潛力理論值見表2。由表2可以看出，廣西甘蔗光合生產潛力均值為183.27 t/hm2，理論值范圍為169.03～201.33 t/hm2；光合生產潛力開發度均值為37.31%，最大值出現在玉林，為49.44%，最小值出現在百色，為29.54%。

由圖2可知，整個廣西的光合生產潛力是南高北低，從北向南呈遞增趨勢。基于廣西所有縣域尺度的光合生產潛力中，39.77%的縣（市）光合生產潛力值高于廣西的均值；23.86%的縣（市）光合生產潛力值介于160～170 t/hm2之間，36.36%的縣（市）光合生產潛力值在170～180 t/hm2之間，這部分縣（市）是光合生產潛力在未來增長較高的區域。光合生產潛力位于均值以下的縣（市）有53個，這些縣（市）是光合生產潛力值增長潛力較高的區域。其中有50%以上的甘蔗種植區光合生產潛力利用率低于平均值，由此可知廣西甘蔗的光合生產潛力利用率普遍較低。

3.2 光溫生產潛力

廣西不同地（市）甘蔗光溫生產潛力理論值見表2。由表2可以看出，廣西甘蔗光溫生產潛力的均值為175.51 t/hm2，理論值范圍為154.19～200.75 t/hm2。廣西甘蔗光溫生產潛力開發度均值為39.12%，最大值出現在玉林，為52.51%，最小值出現在百色，為30.76%，其中有50%以上的甘蔗種植區光溫生產潛力開發度低于平均值，由此可知廣西甘蔗的光溫生產潛力開發度普遍較低。其中梧州市的光溫生產潛力開發度為34.52%，其生產潛力理論值最大，為200.75 t/hm2。桂林的光溫生產潛力開發度為49.58%，生產潛力理論值最小，為154.19 t/hm2，其他地區的光溫生產潛力居中。

由圖3可知，在廣西有27個縣（市）的光溫生產潛力的值位于140～154 t/hm2之間，占全區所有縣市點的7.95%，這部分縣市是全區的光溫生產潛力值增長最快的區域；有46個縣（市）的光溫生產潛力值位于154～168 t/hm2之間，占全區所有縣市點的52.27%；有17個縣市的光溫生產潛力值位于168～182 t/hm2之間，占全區所有縣市的19.32%；有11.36%的縣市的光溫生產潛力值位于182～196 t/hm2之間；其余8個縣市的光溫生產潛力值則位于196～210 t/hm2之間。有60.23%的縣市級的光溫生產潛力值位于均值以下，這部分縣市是光溫生產潛力增長率最高的區域。

3.3 氣候生產潛力

氣候生產潛力是對現階段某地區甘蔗最大的生產能力的反映，即理論生產力。由表2可知，廣西甘蔗氣候生產潛力理論值范圍在142.94～197.21 t/hm2之間，其平均值為165.88 t/hm2，其中甘蔗氣候生產潛力理論最大值出現在欽州，為197.21 t/hm2，最小值出現在玉林，為142.94 t/hm2。

由圖4可知，在廣西所有的縣市中，有5個縣市的氣候生產潛力位于90～120 t/hm2之間，占全區所有縣市的5.68%；有31個縣市的氣候生產潛力值位于120～150 t/hm2之間，占全區所有縣市的35.23%；有40個縣市位于150～180 t/hm2之間，占全區所有縣市的45.45%，其余的占全區13.64%的12個縣市則在180～210 t/hm2之間。在廣西所有縣市中有48.86%位于均值以下，這部分縣市是氣候生產潛力增長率最大的區域。

由表2可知，廣西甘蔗氣候生產潛力開發度平均值為41.71%，其中有近50%的甘蔗種植區生產潛力開發度低于平均值。玉林甘蔗的現實生產力最高，其氣候生產潛力開發度為60.89%。欽州的甘蔗氣候生產潛力最高，其甘蔗氣候生產潛力開發度為32.59%。廣西的甘蔗主要分布在灌溉不便的山上，其中河池位于廣西的中北部，是廣西降水最少的地方，又易受寒冷凍害的影響，現實生產力在全廣西最低的地方，其甘蔗氣候生產潛力開發度為33.44%，表明其甘蔗現實生產力還有很大的開發空間。由以上分析可知，廣西甘蔗氣候生產潛力理論值與現實生產力之間的差距較大，其氣候生產潛力開發前景廣闊。

4 小結與建議

應用農業生態區劃法模型并結合GIS對廣西甘蔗生產的光溫生產潛力、氣候生產潛力進行估算，結果表明，廣西不同地（市）甘蔗光合、氣候生產潛力差異較大，光合、氣候生產潛力利用效率有待提高。廣西甘蔗的光合、光溫生產潛力表現為空間分布規律的一致性，廣西南西部、南部的光合、光溫生產潛力和開發度都相對較高，如光合、光溫生產潛力和開發度都相對較高的北海就位于廣西的南部，東北部的光合、光溫生產潛力相對較低，如河池，其光合、光溫開發度都很低，開發空間較大；氣候生產潛力表現為中南部較高，東北部較低，如桂林、河池等。這就要求在廣西西南部、南部地區要選擇高產品種，充分發揮該區光合、光溫資源潛力，進一步提高光能利用率；在東北部地區要選擇耐寒抗旱的品種，調整布局，借助現代化學抗旱技術提高農田水分利用效率，抗旱保水化學制劑具有增強作物吸水能力、提高土壤持水性能、抑制地表物理蒸發或減少植物葉面蒸騰等作用，可有效提高農田水分利用效率，以及因地制宜改變單一的品種種植結構，推行先進的農業節水技術[11]。總體而言，廣西各地（市）甘蔗氣候生產潛力值與現實生產力之間的差距較大，甘蔗氣候生產潛力開發度不同，平均開發度僅為41.71%，開發潛力空間很大。

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