氣候變化對玉米播種期與玉米生長發育影響研究與應用

□邵夢成

1 資料處理和方法

本文通過數據極差標準化、數據相關性分析和多元線性回歸分析等方法，計算得出玉米播種普遍期、成熟普遍期具體日期序列和歷年玉米全生育期間隔天數序列；氣候資料來自南陽國家基準站1983年至2007年的歷年逐日日照時數（S）、逐日平均溫度（T）和逐日降水（R）；發育期資料和氣候資料相結合，獲得玉米全生育期內的日照時數、降水量和積溫。

2 結果分析

2.1 玉米全生育期趨勢分析

1983年到2007年玉米全生育期從85d~103d，平均96.4d，根據距平序列作下圖，玉米全生育期天數整體趨勢是間隔日期是逐漸增加的，90年代以來全生育期天數一般都大于均值，1993年到2007年的15年中僅有1999、2003和2004三年的全生育期天數略小于均值96.4d，其余8年都在均值以上，全生育期的延長是比較明顯的。趨勢線的斜率為0.27，也定量反映了生育期延長的程度。

2.2 光溫水對玉米全生育期的響應分析

2.2.1 光照。1983年至2007年間6月7日至9月11日，之間的日照時數最小值為多雨寡照的2007年，為334h，最多的年份為1991年，為747.4h，平均值為626.8h，日照時數呈減少趨勢，每生育期減少5.6h，生育期天數與日照時數的相關系數為-0.544，通過了0.01的信度檢驗，相關極顯著。生育期天數與日照時數呈相反走向，是否光照時間的縮短導致了玉米全生育期的延長，需要進一步研究探討。從歷年日照時數與生育期天數響應曲線圖上，他們相互響應的趨勢比較明顯。

表1 光溫水與玉米全生育期的相關系數統計

2.2.2 降水。生育降水量及其分布是影響產量的重要因子，通過夏玉米氣候產量與全生育期不同生育時段，降水量、降水日數、陰天日數（日照百分率20%日數）等主要降水要素相關分析知，夏玉米氣候產量與夏玉米播種—苗期降水量、苗期至抽雄開花期降水量和降水日數相關性最好，均為正相關，與全生育期陰天日數（日照百分率20%日數）為負相關,與灌漿成熟期5mm降水日數為負相關；其它氣象要素均無明顯相關。

2.2.2.1 夏玉米生長發育期間降水量的年變化分析。分析南陽1983—2007年夏玉米生長發育期間（6月1日至9月20日）降水量可知，降水量平均值為427.6mm，最少的年份1993年僅179.5mm，最多的年份2004年766.0mm。最多年是最少年的4.3倍。可見夏玉米生長發育期間降水量很不穩定，且時空分布不均。從各降水時段看，播種-苗期降水量從80年代至90年代呈上升趨勢，20年代后呈下降趨勢；三葉—孕穗期降水量從80年代至20年代呈上升趨勢，20年代后呈下降趨勢，以2000—2005年最大；拔節-抽雄開花從80年代至90年代呈上升趨勢，90年代至20年代呈下降趨勢，20年代后呈上升趨勢；乳熟-成熟降水量從80年代至今呈略升趨勢。

2.2.2.2 夏玉米各生育階段的適宜降水量估算夏玉米生長對水分的需求不僅要求各個時段降水適中，而且要求降水分布比較均勻，玉米全生育期間的降水差異比較大，達到接近500mm，這也深切體現了南陽作為南北氣候過渡帶的氣候特點，其最小值僅為94.1mm，最大值為585.3mm，總體呈增多趨勢，每生育期增多1.73mm。降水與玉米全生育期天數的相關系數為0.442，相關系數通過了0.05的相關信度顯著性檢驗，其響應關系比較明顯。

2.2.3 溫度。玉米全生育期積溫最小值為2504℃·d，最大值為2727.7℃·d，相差223.7℃·d，每年升高3.09℃，與全球氣候變暖趨勢一致。其與生育期天數之間的相關系數為-0.27，沒能通過相關性檢驗，其原因可能與玉米在當溫度大于35℃以后，玉米不再生長有關，我們推論，南陽的溫度條件完全能滿足玉米生長發育的需要，并且多于玉米生長的需要，以至于無法得出其影響結論。

結束語

本項目研究結果表明，南陽市大部地區玉米播種的開始日期在6月上旬至6月下旬。1983—2007年中，玉米播種開始日期全市總體的變化趨勢不明顯，約每10年提前2d左右。

溫度條件無論是對玉米生育期天數，還是對玉米各生物學要素或者是對玉米單產，其影響都非常小，其原因可能是因為河南省的熱量條件能充分滿足玉米生長發育的需要，不是限制性因素所致。

[1]氣候異常對農業影響的試驗研究課題組.中國氣候變化對農業影響的試驗與研究[J].氣象出版社，1991.