春花生生育期气象因子对单产的影响

韩振成　梁国坚

摘要：将1986-2011年春花生单产分解为趋势产量和气候产量，各生育期气象因子用适宜度函数进行处理，对各生育期气象因子与气候产量所做的相关与通径分析发现，随着生育期气象条件的改变，春花生产量亦有较大变幅，与春花生产量密切相关的气象因子有出苗-三真叶期日照时数、有效积温，分枝-开花期土壤相对湿度以及下针-成熟期的平均气温。因子间存在明显共线性，经逐步回归筛选出对春花生产量起主要作用的六个因子：出苗-三真叶期日照时数是最主要影响因子，分枝-开花期土壤相对湿度次之，对产量正贡献；三真叶-分枝期平均气温对产量负贡献，但如果分枝-开花期土壤水分适宜会部分抵消这种不利，其影响列第三；三真叶-分枝期充足的光照利于产量，如果同期平均气温适宜效果更明显；分枝-开花期光照过多、下针-成熟期≥15℃有效积温充分常常与年度缺水有联系，对产量提高不利，两者影响力分列第五、六。造成春花生减产的主要气象灾害为旱灾、渍涝和苗期与收获期阴雨。适时播种，确保苗期生长所需的光照，并控制好春花生生长期水分供应可作为增产的一项重要措施。

关键词：春花生；生育期；气象条件；单产；影响

一、资料和方法

（一）资料来源

气象资料和地段产量资料取自肥城国家气象观测站，肥城国家气象观测站属于山东省农业气象观测基本站，承担了春花生生育期观测的任务，是山东省中西部地区唯一一家承担该作物气象观测项目的台站。观测品种选用海花1号，观测地段沙壤土，无灌溉条件，PH值6.5-7.3，肥力一般，地段产量水平中等，具备较好的代表性。

（二）资料处理

1.气候产量

花生产量Y（t）是由气候与生产力水平综合作用的结果，我们把随时间t延长、生产力水平提高、产量不断上升的部分称之为趋势产量Yt（t），趋势产量是时间函数，把由气候变化引起的产量波动称为气候产量YW（t），则有以下公式：

Y（t）= YW（t）+Yt（t）+ Yω（t）（1）

式中：Yω（t）为干扰因子，它们的分离采用滑动平均法[12]，滑动平均是一种简化的低通滤波模拟，若对春花生产量序列：y1，y2，y3，…，yi，…，yn采用五点滑动平均，则滑动平均值：

yti=（yi-2+yi-1+yi+yi+1+yi+2）/5（2）

对于n 年资料的初始值：

yt1=（3y1+ 2y2+ y3-y5）/5（3）

n 年资料的第二个值：

yt2=（4y1+ 3y2+ 2y3+ y4）/10（4）

n 年资料的倒数第二个值：

Yt（n-1）=（yn-3+ 2yn-2+ 3yn-1+ 4yn）/10（5）

n 年资料的末值：

Ytn=（-yn-4+ yn-2+ 2yn-1+ 3yn）/5（6）

从1986-2011年地段产量资料分析，春花生平均每公顷产量3080.6kg，但产量年际变化大，2000年达到历史最高值4682.0kg/hm2，1989年1335.0kg/hm2为历史最低值，用滑动平均法分离，可以看到气象因子对产量影响明显：气候产量年际波动较大，2001年达到气候最高值，2002年达到气候最低值。

2.气候产量的正态性检验

杜家菊等指出，对数据进行通径分析前，需先对因变量进行正态性检验，如果服从正态分布则说明适用通径分析，如果不服从则需进行非参数性检验。

对样本数为26的气候产量进行正态性检验，检验结果表明：Shapiro-Wilk Test统计量0.949，显著性水平0.226大于0.05，服从正态分布。

3.气象因子

环境条件对产量的影响是多因子综合作用的结果，一般认为导致产量年际波动的气象原因是光、热、水等條件存在差异。春花生全生育期包括播种-出苗、出苗-三真叶、三真叶-分枝、分枝-开花、开花-下针和下针-成熟六个时期，每个时期的生长特点不同，对气象条件的要求也不同。整理这些时期的气象因子，并用相应的适宜度函数对这些因子进行定量化处理。

二、结果分析

（一）偏相关分析

选取1986-2011年春花生各生育期≥15℃有效积温、平均气温、日照时数、土壤相对湿度及气候产量共25个因子，根据样本数据作数据拟合，求得偏相关系数矩阵。

（二）回归方程

选择1986-2011年春花生气候产量为因变量，各生育期≥15℃有效积温、平均气温、日照时数和土壤相对湿度为自变量，用逐步回归法进行多元线性回归建立最优回归方程。

逐步回归法筛选自变量直至建立最优方程的各过程模型，表中的R值（回归方程的相关系数）、R2值（决定系数）反映了自变量与因变量联系的密切程度，取值范围在0～1，越接近1越密切。随着自变量被逐步引入回归方程，R值和R2值在逐渐的增大，说明引入的自变量对产量的作用在增加，其中决定系数R2=0.977，剩余因子：

剩余因子值不大，说明模型有较好的代表性。

三、主要气象灾害

普查历史资料，造成山东中西部地区春花生减产的主要气象灾害有旱灾、渍涝、春秋连阴雨等，天气对病虫害有杨抑作用，进而影响产量，如：8-9月的阴雨很容易诱导、加剧花生锈病、叶斑病及青枯病的发生。

（一）干旱：干旱对春花生不同生育期均有影响，早期干旱会导致花生发芽出苗困难，缺苗多，直接影响产量；秋旱主要影响花生荚果发育和成熟，因而影响产量，并降低种子质量[29]。

（二）渍涝：春花生荚果成熟阶段发生的渍涝对产量有大的影响，渍涝发生时土壤积水，造成花生荚果成熟慢、秕果多；已成熟的荚果容易掉荚发芽，且常引起锈病大发生，导致产量下降[30]。

（三）春秋连阴雨：播种期出现低温阴雨天气会影响春花生的适时播种和出苗，导致烂种、死苗，而收获期阴雨天气会造成秧苗陡长，烂秧烂果，不利于果实成熟，影响产量[31]。

春花生各生育期光、热、水气象因子较好的涵盖了这些灾害。

四、结论与讨论

春花生产量随气候变化而波动，与生育期气象条件有极为密切的关系，是光、热、水这些气象因子综合作用的结果，要保持春花生高产，必须考虑这些因子。

春花生在不同生育期对气象条件要求的重点不同，从播种、出苗到三真叶期是以苗全苗壮为重点，在三真叶、分枝、开花到下针期是以提高开花和结荚率为目标，从下针到成熟期则是以荚果充实、减少秕果为重点，因此根据春花生不同生育期对气象条件的不同要求，分别考虑各个时期气象条件对产量的影响，既能使问题简化又能揭示问题的实质。

春花生每年进入各生育期的时间不同，生育期长短不一，固定从历年相同时段考虑气象条件的方法不能较好的代表生育期气象条件，本文从每年生育期考虑，用生育期土壤相对湿度评价作物水分条件可以涵盖旱、涝灾害，比降水量代表性更好。为了更好地反映气象条件与产量的关系，本文对光、热、水因子用适宜度函数进行了处理。

通过对春花生生育期气象因子与气候产量所作的相关分析可以看出，出苗-三真叶期日照时数、分枝-开花期土壤相对湿度、三真叶-分枝期≥15℃有效积温与下针-成熟期平均气温因子与产量线性相关显著。经逐步回归筛选出对春花生产量起主要作用的六个因子，包括：出苗-三真叶期光照、分枝-开花期水分条件、三真叶-分枝期气温，三真叶-分枝期光照以及下针-成熟期有效积温，这些因子既直接作用于产量，又通过其他因子间接对产量产生影响。

参考文献：

[1]胡志英.我国花生出口面临的问题、原因及对策分析[J].对外经贸实务，2011，8：52-54.

[2]孙秀山.山东省不同生态区花生产量及产量性状稳定性分析[D].北京：中国农业大学硕士学位论文，2006：1.