鄆城縣1991—2022年降水量變化對夏玉米產量的影響

摘 要 氣候變暖已經是全球化現象，為確保夏玉米優質高產，結合降水量距平百分率劃分標準，選取山東省鄆城縣1991—2022年夏玉米生長期降水量及667 m2產量數據，分析當地夏玉米生長期降水量及產量變化特征，計算出降水量異常偏多、偏少及正常年份等，并分析降水量變化對夏玉米的影響及各生育期降水量與產量的相關性。研究結果表明，近32年鄆城縣夏玉米生長期降水量年際變化較大，整體趨于略減少，同期夏玉米產量呈現增多趨勢，以及降水偏多、偏少均不利于夏玉米產量的形成。

關鍵詞 夏玉米；降水量變化；產量；山東省鄆城縣

中圖分類號：S513 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.09.064

鄆城縣是山東省乃至全國的糧食主產縣，其中玉米是當地常年種植的糧食作物之一，2022年玉米種植面積為7.7萬hm2，約占秋糧種植面積的92%，以夏玉米種植為主。水分是玉米生長的重要氣候條件之一，除苗期對水分需求較少外，各生育時期需要充足的水分才能保證其正常生長發育，獲得優質高產[1]。鄆城縣地處魯蘇豫皖4省交界地帶，屬于暖溫帶半濕潤東亞季風大陸性氣候，四季分明，春季干燥多風，夏季炎熱雨多，秋季干爽，冬季干冷少雨雪，近些年鄆城縣氣候出現明顯的變暖趨勢，一定程度上給農作物生長帶來了影響。筆者分析降水量對鄆城縣夏玉米產量的影響，旨在了解夏玉米各生育時期降水變化特征，以趨利避害，積極做好夏玉米生產氣象服務。

1" 數據與方法

鄆城縣以夏玉米種植為主，通常在6月中下旬播種，7月上旬進入3葉期，7月中旬為7葉期，7月下旬至8月上旬為拔節期，8月中下旬開始抽雄授粉，9月為乳熟期，9月下旬至10月為成熟收獲期[2]。結合夏玉米生長發育期，選取鄆城縣國家基本氣象站1991—2022年夏玉米主要生長季6月中旬至10月上旬的降水量觀測數據，以及同期鄆城縣農業試驗站及農業農村局提供的夏玉米產量資料。采用線性趨勢方程求出鄆城縣夏玉米生長期降水量及其年產量的變化趨勢，對夏玉米生長期降水量與產量標準化處理做相關分析得出其相關性。

降水量距平百分率主要用于反映某一時段降水量與同期平均狀態的偏離程度。對鄆城縣1991—2022年夏玉米主要生長季6月中旬至10月上旬的降水量做降水距平百分率分析，百分率值的大小反映該年份降水總量與多年平均降水量之間的關系，其計算公式為

[P=Pa-PavePave×100%]

式中：P為降水量距平百分率；Pa為某時段降水量；Pave為多年平均降水量。

根據降水量距平百分率對降水量等級的劃分標準如表1所示。

2" 結果與分析

2.1" 鄆城縣夏玉米生長期降水量變化特征

1991—2022年，鄆城縣玉米生長期6月中旬至10月上旬平均降水量為456.8 mm，近32年的降水量呈現略減少趨勢，氣候傾向率為-0.435 6 mm·a-1（見圖1）。鄆城縣在近32年中玉米生育期降水量的正距平為13年，負距平為19年，降水量最多的年份是1993年，為850.5 mm，降水量最少的僅有158.3 mm，出現在2002年。參照降水量的距平百分率定義標準，對鄆城縣近32年6月中旬至10月上旬玉米生長期降水量距平百分率進行分析（見圖2），得出各年降水量等級劃分。其中，1993年和2021年的降水量距平百分率分別為86.2%和83.5%，屬于降水量異常偏多的年份；降水量顯著偏多的是2004年，降水量距平百分率為69%；1994年、2003年和2005年的降水量距平百分率為30.5%、40.6%和30.2%，為降水量偏多年份；1995—1996年、1998—2000年、2006—2011年、2013—2018年及2022年的降水量距平百分率在 -21.0%～24.3%，屬于降水量正常的年份；1991—1992年、1997年、2001年、2012年和2019—2020年的降水量距平百分率分別為-39.3%、-34.1%、-41.8%、 -31.9%、-44.9%、-47.9%及-33.9%，為降水量偏少的年份；降水量顯著偏少的年份為2002年，降水量距平百分率為-65.3%；期間未出現降水量異常偏少的年份。總體上看，鄆城縣近32年夏玉米主要生長時期的降水量及降水量距平百分率都表現出年際間變化幅度較大的現象。

分析鄆城縣夏玉米不同生長期的降水量變化可知，近32年鄆城縣夏玉米播種期、拔節期和成熟收獲期的降水量表現為增多趨勢，氣候傾向率分別為0.121 2 mm·a-1、0.490 7 mm·a-1和0.934 0 mm·a-1；3葉期、7葉期和乳熟期的降水量則趨于減少，氣候傾向率分別為-0.881 3 mm·a-1、-0.946 6 mm·a-1和 -0.153 5 mm·a-1。參照降水量的距平百分率定義標準得出，近32年鄆城縣夏玉米播種期平均降水量為54.9 mm，降水量異常偏多年份有7個，異常偏少年份有6個，其中6個年份降水量正常；夏玉米苗期平均降水量為122.9 mm，降水量異常偏多年份有5個，降水量異常偏少年份有4個，正常年份為10個；夏玉米拔節期平均降水量為243.5 mm，降水量異常偏多年份為5個，降水量異常偏少年份為4個，降水量正常年份有11個；抽雄授粉期的平均降水量為74.7 mm，降水量異常偏多年份為4個，降水量異常偏少年份為3個，降水量正常年份有5個；夏玉米乳熟期平均降水量為57.5 mm，降水量異常偏多和異常偏少年份均是7個，降水量正常的年份有6個；成熟收獲期平均降水量為26.1 mm，降水量異常偏多年份有6個，降水量異常偏少年份有13個，降水量正常的年份有4個。

2.2" 鄆城縣夏玉米年產量變化分析

由圖3可知，鄆城縣夏玉米平均667 m2產量為417.6 kg，整體呈現增多趨勢，產量傾向率分別為4.786 6 kg·a-1。根據近32年夏玉米年均667 m2產量的距平百分率演變看，夏玉米667 m2產量的正距平年份有19個，主要集中在2004年以后，正距平顯著的是2022年，其次是2017年，為相對高產年；負距平年份有13個，主要出現在20世紀90年代，且1993年負距平明顯，可以認定為低產年份。

2.3" 降水量變化對夏玉米產量的影響

影響農作物產量的因素較多，此次研究僅從氣候角度進行闡述分析[3]。降水量是氣候發生變化的一種表現，對農作物的生長發育及其產量造成都會帶來一定的影響[4]。近32年6月中旬至10月上旬，鄆城縣降水量異常偏多的年份是1993年，夏玉米平均667 m2產量為32年中最少的年份，僅232.4 kg，降水量顯著偏多的年份2004年，夏玉米667 m2產量也較低，與平均667 m2產量相比偏少78.7 kg；2002年為降水量顯著偏少的年份，較平均667 m2產量偏少68.1 kg；降水量正常的年份有18個，對應的夏玉米平均667 m2產量除1995—1996年、1998年和2009—2010年為負距平之外，其余13個年份均為正距平。由此可以認為，鄆城縣6月中旬至10月上旬降水量正常情況下，夏玉米的產量相對穩定。

對鄆城縣夏玉米主要生長時期各月的降水量與夏玉米667 m2產量的相關性進行分析，結果表明近32年鄆城縣夏玉米播種期、苗期、拔節期、抽雄授粉期及乳熟期的降水量與667 m2產量均呈負相關，相關系數分別為-0.057 8，-0.293 8、-0.246 4、-0.280 2和 -0.208 4，說明氣候條件的變化對夏玉米產量的波動有一定的影響，氣候變暖，氣溫上升，降水量減少，蒸發量加大，引發的干旱對夏玉米生長發育有著不同程度的影響，反之，降水量過多同樣不利于夏玉米產量的形成。9月下旬，鄆城縣夏玉米進入成熟收獲期，期間降水量與產量呈正相關，相關系數為0.233 6，降水量適宜有利于玉米千粒重的增加[5]。

3" 結論

鄆城縣近32年夏玉米生長期6月中旬至10月上旬的降水量存在著較大的年際變化，整體趨于略減少，同期夏玉米產量表現為增多趨勢。降水量異常偏多或顯著偏少年份，夏玉米產量均較低，而降水量正常的年份，667 m2產量大部分年份為正距平，說明降水偏多或偏少均不利于夏玉米生長，適宜的降水量對夏玉米產量的相對穩定有利。夏玉米播種期、苗期、拔節期、抽雄授粉期和乳熟期的降水量與夏玉米667 m2產量均呈負相關，其中播種期的相關性最不明顯，成熟收獲期降水量與夏玉米產量呈正相關。近年來，全球暖干化加劇，極端天氣氣候事件頻發，因此鄆城縣要結合夏玉米的生長特性及其對水分的需求特點，培育地域性優良品種，加強旺長期肥水管理，做好夏玉米生產氣象服務保障工作。

參考文獻：

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[3] 王柳，熊偉，溫小樂，等.溫度降水等氣候因子變化對中國玉米產量的影響[J].農業工程學報，2014，30（21）：138-146.

[4] 紀瑞鵬，張玉書，姜麗霞，等.氣候變化對東北地區玉米生產的影響[J].地理研究，2012，31（2）：290-298.

[5] 王平華.氣象條件對玉米產量和品質的影響研究[D].沈陽：沈陽農業大學，2017.

（責任編輯：敬廷桃" 張春雨）