雙陽區(qū)主產(chǎn)作物生產(chǎn)潛力分析

1、雙陽區(qū)主產(chǎn)作物生產(chǎn)潛力分析付瑤摘 要 本文利用了農(nóng)作物生產(chǎn)潛力計(jì)算方法，計(jì)算了長春市雙陽區(qū)的三大主產(chǎn)作物（玉米、水稻、大豆）的光合潛力、光溫潛力、氣候潛力、生物潛力及經(jīng)濟(jì)潛力，并對其進(jìn)行了相應(yīng)分析。結(jié)果顯示，熱量不足是限制作物生產(chǎn)潛力的首要因素，其次水肥等條件也限制了農(nóng)作物的產(chǎn)量。同時(shí)，利用三大主產(chǎn)作物十年實(shí)際產(chǎn)量的平均值和理論產(chǎn)量對比，分析了農(nóng)作物實(shí)際產(chǎn)量明顯低于理論產(chǎn)量的原因，并提出了提高農(nóng)作物實(shí)際產(chǎn)量的解決措施。關(guān)鍵詞 雙陽區(qū) 生產(chǎn)潛力 增產(chǎn)潛力 一、長春市雙陽區(qū)自然概況雙陽區(qū)（4330E，12539N）位于 HYPERLINK /view/2659.htm t _blank 吉林省中部

2、、長春市區(qū)東南部，水利資源十分豐富，東瀕松花江上游的飲馬河，雙陽的河流從中部穿過，境內(nèi)有雙陽湖、黑頂水庫等中、小型水庫43座，素有“地下水庫”之稱的齊家鎮(zhèn)地下水儲量7.73億立方米，日流量達(dá)20萬立方米。雙陽區(qū)地勢平坦，平均海拔 234.3m，屬中溫帶亞洲季風(fēng)氣候區(qū)，全年降水量603.70mm，屬于半濕潤氣候。雙陽地區(qū)月均氣溫一般在5左右，大于10的積溫28554，無霜期為151d，每月平均日照百分率為57.75，每月平均相對濕度約為67.75，平均風(fēng)速3.65m/s 。雙陽區(qū)土地面積為1677.42平方公里，優(yōu)質(zhì)耕地面積70161公頃，其中水田面積11107公頃，旱田面積59054公頃，分別

3、占耕地總面積的15.8%和84.2%。土地肥沃，氣候適宜，以盛產(chǎn)玉米、水稻、大豆而聞名，是全國重要商品糧基地之一，預(yù)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)、特色農(nóng)業(yè)。研究主要農(nóng)作物的生產(chǎn)潛力，對實(shí)現(xiàn)本區(qū)農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。二、農(nóng)作物生產(chǎn)潛力估算方法采用在光合作用基礎(chǔ)上進(jìn)行逐項(xiàng)訂正的方法計(jì)算當(dāng)?shù)厥軠囟?、水分、土壤肥力的限制及物種經(jīng)濟(jì)系數(shù)的影響時(shí)農(nóng)作物的生產(chǎn)潛力。1、太陽總輻射量 ，Qi ：太陽總輻射 單位：百卡/月.cm2a、b大氣透明度等相關(guān)的系數(shù)Q0 ：天文輻射量 單位：百卡/月.cm2S ：日照百分率Q : 太陽總輻射量 單位：千卡/年. cm2表1 雙陽站太陽總輻射計(jì)算Tab.1 Shuangy

4、ang standing sun total radiation calculation項(xiàng)目月份absQ0(百卡/月.cm2)bQ0s(百卡/月.cm2)a+ bQ0s(百卡/月.cm2)冬半年104.50.840.60149.575.34879.848110.5910150.055654.5556120.5886.542.142846.642810.639952.390856.890820.65122.566.88571.38530.63190100.548105.048夏半年4360.660.5623988.3344124.334450.56292.5108.108144.10860.52

5、302.5103.818139.81870.46302.591.839127.83980.5226390.2616126.261690.63193.580.4573116.4573年（千卡/年.cm2）119.31892、光合生產(chǎn)潛力 光合生產(chǎn)潛力是指在光、熱、水、CO2等外界環(huán)境條件和作物的群體結(jié)構(gòu)、長勢以及農(nóng)業(yè)技術(shù)措施都處于最適宜的條件下，太陽能決定綠色植物產(chǎn)量，亦稱為作物產(chǎn)量的理論上限，其計(jì)算公式為：P=0.0146Q，單位為公斤/畝。其中，0.0146為黃秉維系數(shù)，3、光溫生產(chǎn)潛力 光溫生產(chǎn)潛力是在最優(yōu)的土壤條件及最佳管理水平下，肥水充分滿足作物生長發(fā)育的需求，僅由當(dāng)?shù)毓鉁貤l件所決定的

6、農(nóng)作物產(chǎn)量的理論上限。其計(jì)算公式：Pt=TP，T=n/365n為該地的無霜期日數(shù)（取值見附表），溫度影響光合作用，在無霜期內(nèi)t0，作物才有可能生長。4、氣候生產(chǎn)潛力 氣候生產(chǎn)潛力指在土壤、品種及其它農(nóng)業(yè)技術(shù)條件都適宜的條件下，由現(xiàn)實(shí)自然氣候條件決定的農(nóng)作物的最高產(chǎn)量水平。Pw=WPt，W=r/E 或W=E/r。W：水分系數(shù)，W1；R：當(dāng)?shù)厝杲邓?；E：當(dāng)?shù)厝暾舭l(fā)力，水是光合作用的原料之一，水多或水缺都會影響生產(chǎn)潛力。5、生物生產(chǎn)潛力 PS=SPw。S為土壤養(yǎng)分貢獻(xiàn)率，土壤提供N、P、S等礦質(zhì)元素直接或間接地影響著植物光合作用的進(jìn)行。不同類型的土壤，S不同。6、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)潛力 Pz=ZPS。Z

7、為作物的經(jīng)濟(jì)系數(shù)，亦稱籽粒系數(shù)，不同種作物，Z不同。三、長春市雙陽區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力分析雙陽站太陽總輻射計(jì)算如表1，各相關(guān)參數(shù)取值及生產(chǎn)潛力計(jì)算結(jié)果如表2，農(nóng)田蒸發(fā)力E計(jì)算過程如附表。表2 相關(guān)參數(shù)取值及生產(chǎn)潛力計(jì)算Tab.2 Related parameters value and potential productivity calculation項(xiàng)目取值單位QnrE S(黑土)PPt Pw PsZPz119.32151603.70854.030.9109358452413198028782玉米 稻谷 大豆千卡/年.cm2天mmmmkg/hm2kg/hm2kg/hm2kg/hm2kg/hm20

8、.35 0.47 0.1810074 13528 5181雙陽區(qū)農(nóng)作物的光合生產(chǎn)潛力（P）為109358 kg/hm2，光溫生產(chǎn)潛力（Pt）為45241kg/hm2，而作物的氣候生產(chǎn)潛力(Pw)為31980 kg/hm2，在黑土地區(qū)，土壤養(yǎng)分供給高，農(nóng)作物的土壤生產(chǎn)潛力(Ps)為28782 kg/hm2 ，生物生產(chǎn)潛力是氣候生產(chǎn)潛力的90。 1、光合光溫及光溫氣候產(chǎn)量差值分布 從P1=P-Pt和P2=Pt-Pw的分布情況可以看出，在雙陽區(qū)的年蒸發(fā)力為119.32千卡/年.cm2 的條件下， P1 =64117kg/hm2 P2 =13261 kg/hm2P1 (光溫與氣候產(chǎn)量差)較大，P2 (

9、光合與光溫產(chǎn)量差)較小，此結(jié)果表明，在雙陽區(qū)，作物產(chǎn)量主要受熱量條件限制，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)注意熱量條件的改善；同時(shí)，作物產(chǎn)量也受水分條件限制，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)注意水分條件的改善，加強(qiáng)水利設(shè)施建設(shè)。2、氣候資源利用效率分析 以農(nóng)作物的理論產(chǎn)量與氣候產(chǎn)量之比作為氣候資源利用效率。在雙陽區(qū)黑土未退化經(jīng)計(jì)算得出，雙陽區(qū)三種主要作物的氣候資源利用率分別為31.5%、42.3%、16.2% ，雙陽區(qū)玉米和水稻的氣候資源利用效率比大豆的高，且具有較大的農(nóng)作物生產(chǎn)潛力 。如能改良品種提高栽培管理水平，使作物生長處于合適的環(huán)境條件下，則目前的農(nóng)作物產(chǎn)量有望增加一倍以上。3、雙陽區(qū)農(nóng)作物的理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量的差異分析

10、本文分別以雙陽區(qū)三大主產(chǎn)作物2000 2009年十年的平均產(chǎn)量分別代表當(dāng)?shù)禺?dāng)前的實(shí)際產(chǎn)量水平，如表3：表3 雙陽區(qū)三大主產(chǎn)作物理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量( kg/hm2) Tab.3 Shuiangyang district three keissler crops theoretical yield and actual production ( kg/hm2)項(xiàng)目 理論產(chǎn)量實(shí)際產(chǎn)量2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 平均值玉米 10074 3941 3344 8118 6373 8857 9113 9636 8766 9109 626

11、5 7352水稻 13528 5790 4906 7836 6700 9284 7635 8060 7855 8046 7295 7341大豆 5181 832 855 2390 2281 2656 2527 3232 2617 3044 2462 2290表3充分說明了雙陽區(qū)的三大農(nóng)作物的理論產(chǎn)量明顯高于實(shí)際產(chǎn)量，農(nóng)作物的實(shí)際增長潛力巨大。雙陽區(qū)的三大農(nóng)作物的理論產(chǎn)量與實(shí)際產(chǎn)量差異的原因：（1）對太陽輻射能的利用率低。雙陽區(qū)位于中溫帶，農(nóng)作物的生長季節(jié)在夏季，需要較多的太陽輻射能，而雙陽區(qū)夏半年每月的太陽輻射量分布較均勻，農(nóng)作物不能充分的利用雙陽區(qū)每月的太陽輻射能。（2）雙陽區(qū)的溫度低直接造

12、成農(nóng)作物減產(chǎn)。雙陽地區(qū)的無霜期為151d，最高月氣溫才22.8左右，即使這樣的溫度由于農(nóng)作物品種、當(dāng)?shù)丨h(huán)境和當(dāng)?shù)乜諝鉂穸鹊纫蛩氐挠绊懀膊荒苋勘晦r(nóng)作物利用，這也造成了雙陽區(qū)農(nóng)作物理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量有差異的原因之一。（3）雙陽區(qū)水量不足且水分利用率低。雙陽區(qū)夏半年的降水量較少，且由于當(dāng)?shù)厥菧貛Ъ撅L(fēng)氣候，夏半年的蒸發(fā)力強(qiáng)，所以當(dāng)?shù)氐南鄬穸鹊停瑳]有足夠的水分供應(yīng)農(nóng)作物的生長；雖然雙陽區(qū)的水利資源豐富，但是水分利用結(jié)構(gòu)的不合理和較低的有效灌溉面積都降低了農(nóng)作物的產(chǎn)量。（4）耕地質(zhì)量和數(shù)量的降低。由于城市建設(shè)的影響，促使耕地面積減少，即使在可利用的耕地上，由于人們對當(dāng)?shù)赝恋氐牟缓侠砝?，造成土壤的營

13、養(yǎng)元素流失，土地貧乏，是農(nóng)作物的產(chǎn)量進(jìn)一步降低。（5）病蟲害及低溫冷害對農(nóng)作物產(chǎn)量的影響。即使每一年雙陽區(qū)在農(nóng)作物的生長季節(jié)有足夠的光照、水分及較高的溫度，但個(gè)別年份發(fā)生的病蟲害或者是突然發(fā)生的低溫冷害都對農(nóng)作物的產(chǎn)量有巨大的影響，使農(nóng)作物的產(chǎn)量大幅度降低。（6）農(nóng)作物本身的對光照、水分和溫度的利用率低。由于在我們有限的科學(xué)技術(shù)下，不能研發(fā)出完全適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境的農(nóng)作物種子，在現(xiàn)有的農(nóng)作物品種中，由于其本身基因的限制，不能充分利用當(dāng)?shù)氐墓庹?、溫度及水分，使得農(nóng)作物實(shí)際產(chǎn)量遠(yuǎn)比理論產(chǎn)量低。四、雙陽區(qū)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)措施雙陽區(qū)農(nóng)業(yè)正處于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)換時(shí)期和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的起步階段。利用現(xiàn)代手段，進(jìn)一步改善

14、水熱肥等條件的供給，滿足作物生長生育需要，可有效提高農(nóng)作物實(shí)際產(chǎn)量。主要措施包括：1、推廣優(yōu)良品種。通過育種手段提高作物的產(chǎn)量是增加糧食單產(chǎn)的重要措施之一。隨著農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展，傳統(tǒng)的田間系統(tǒng)選育手段逐漸被基因工程所取代，為人類的溫飽問題做出了重大貢獻(xiàn)。如進(jìn)行高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)育種，抗病蟲育種，抗旱、抗寒育種等。2、控制逆境，改善作物生長內(nèi)外環(huán)境，提高作物產(chǎn)量和產(chǎn)量潛力在作物正常生長環(huán)境下增加投入可使作物高產(chǎn)；逆境下克服障礙因子可使作物變低產(chǎn)為高產(chǎn)。如改良低產(chǎn)田土，改善土壤理化性狀，改變作物根系生長環(huán)境，改進(jìn)作物的水分和養(yǎng)分代謝狀況，促進(jìn)地下、地上部生長，提高作物產(chǎn)量；病蟲草害防治，盡可能地將作物受害損

15、失減小到最低限度，實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。此外，還有作物冷害、旱災(zāi)、水災(zāi)、鹽害防治等。3、使用有色農(nóng)膜。農(nóng)膜的顏色不同，對光的吸收、折射和反射不同，因而對作物的生長及雜草、病蟲害、地溫影響也不相同，其效果相差懸殊。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上根據(jù)農(nóng)作物的生長特性及當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境不同，達(dá)到增產(chǎn)增收和改善品質(zhì)的目的。雙陽區(qū)的無霜期僅151天，明顯熱量不足，必須采取選用適當(dāng)顏色的農(nóng)膜。4、興修水利設(shè)施。雙陽區(qū)，全年蒸發(fā)力為854.03mm，年降水量為603.70mm，且分配不均，應(yīng)加強(qiáng)水庫及引水工程建設(shè)，實(shí)施旱田節(jié)水灌溉。5、增施肥料。有計(jì)劃地人工施肥，可改善土壤肥力狀況，提升N、P等元素含量，提高土壤產(chǎn)出率。施肥適當(dāng)利用化肥，增施有機(jī)肥；因地制宜，使用專用肥；改進(jìn)施肥方法，提高肥料利用率，如深施和利用葉肥等。6、利用農(nóng)機(jī)化技術(shù)。機(jī)械耕翻, 精細(xì)整地可以將植物根茬和殘株扣人土壤, 滅草滅菌, 減少作物病、蟲、草害的影響, 還可以達(dá)到疏松土壤, 提高地力, 改變土壤理化性狀, 保持耕層活化的目的。同時(shí), 耕翻整地, 還有利于土壤接納融化的雪水, 增加蓄水保墑能力, 有效地防止失墑, 對減輕春旱起著重要作用。