梁群等

摘 要：为了保障粮食生产安全，合理安排农业生产，探讨辽宁西部地区大豆生产中的农业气象问题，通过大豆分期播种实验，运用数理统计和气候诊断分析方法，分析气温变化对大豆出苗速度、营养生长、生殖生长发育速度及产量的影响。结果表明：气温变化对大豆生长速度和产量的影响十分显著，在水分基本满足的条件下，气温升高积温增加，大豆播种至开花阶段生长速度加快，开花至成熟阶段生长速度减慢。当≥10℃积温在2 850～3 050℃·d，大豆产量表现最佳，在适宜气温情况下播种，≥10℃积温每增加100℃·d，产量增加约294kg/hm2。

关键词：大豆；分期播种；气温；产量

中图分类号 S515 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）05-134-04

Abstract：In order to ensure food safety and reasonable arrangements for agricultural production，to explore western Liaoning soybean production in the agricultural meteorology problem by soybean stages seeding experiments，the use of mathematical statistics and diagnostic analysis of climate，analyze temperature changes on seed germination rate，vegetative growth，growth and development of the reproductive rate and yield. The results show that：the temperature changes affect the growth rate and yield of soybean is very significant in the water to satisfy the basic conditions，temperatures accumulated increased soybean planting to flowering stage of accelerated growth，flowering to maturity growth rate slows down. When≥10℃ accumulated temperature in 2 850～3 050℃·d between soybean yield the best performance，sowing under appropriate temperature conditions，≥10℃ accumulated temperature for each additional 100℃·d，production increased by approximately 294kg/hm2.

Key words：Soybean；Staging sowing；Temperature；Yield

大豆是我国主要的油料作物之一，在保障国家粮食安全中占有重要位置。近些年来，辽宁西部地区大豆产量低而不稳，播种面积呈逐渐减少趋势，不仅严重影响了农作物种植结构，也影响了农民的经济收入，挫伤了农民种植大豆的积极性。究其原因，政策体系、生产水平、气候变化等方面对大豆生产影响最大[1-2]，而气候变化则是导致大豆产量不稳的主要因素之一。关于大豆生产的农业气象问题，20世纪末程桂敏等[3]分析了黑龙江垦区大豆高产的气象原因，并提出了生产对策；汪慧芳等[4]研究了浙西丘陵山区春大豆产量与气象条件的关系；21世纪初陈若礼等[5]对安徽省濉溪县夏大豆生育期间气候资源进行了分析；近年来孙培乐等[6]研究了春大豆不同播期的光温生态特性，戚尚恩等[7]也分析了影响夏大豆生长的关键气象因子和生育阶段。这些研究从不同角度揭示了大豆生产中的农业气象问题，带给农业生产一定的启示和指导作用。在气候变暖情景下，针对辽宁西部地区大豆生产存在的农业气象问题，本文采用分期播种较为传统的农业生态学的研究方法，分析大豆在不同气候条件下，播种至出苗、营养生长、生殖生长等不同生长阶段发育速度与气候变化的关系，以及气候变化对大豆产量的影响，为解决辽西地区大豆产量低而不稳所存在的农业气象问题提供参考。

1 资料与方法

1.1 资料来源 大豆发育期及产量资料来自于辽宁省水土保持研究所实验基地1998、1999年和朝阳县气象局2011、2012年大豆分期播种实验。气象资料取自朝阳县气象站1998、1999、2011和2012年4～10月的逐日气温资料。

1.2 实验设计 供试大豆品种为‘铁丰18和‘铁丰29。实验分5个播种期，播种期从4月20日开始每10d间隔，播种时遇到降雨天气适时后延，每个播种期设3次重复，随机排列，小区面积18m2，播种栽培方式与大田相同。辽西地区春季干旱较为严重，播种前5d小区灌溉，播种时将土壤湿度保持在17%～24%，确保大豆种子发芽和出苗速度不受水分的制约。

1.3 分析方法 应用最小二乘法、相关分析、线性模拟等气候诊断分析[8]方法，分别建立大豆播种至出苗、营养生长和生殖生长等不同生长阶段发育速度、产量与平均气温、积温的统计相关模式（表1）。数据处理分析过程在Excel2003软件[9]支持下进行。

2.5 气温对大豆产量的影响 气候变化对大豆各个生长时期生长速度的影响最终在产量上体现出来。实验结果显示，在4月20日至5月30日5个播种期次中，4月30日和5月10日产量最高，播种过早产量较低，播种过晚产量则更低。播种期平均气温在15.0～20.0℃表现出最高产量，这一温度范围可以保证大豆正常发芽和出苗速度，特别是这一时期播种可以使大豆出苗之后的各个生长阶段处在适宜的气候环境条件之中，因而可以获得最高产量。模式（12）显示，大豆产量与全生育期≥10℃积温呈二次项关系，并达到极显著水平。从图6可以看出，当≥10℃积温在2 850～3 050℃·d大豆产量最高，这是来自4月30日和5月10日播种期的贡献。在分期播种实验中，虽然各个期次都能成熟，但≥10℃积温低于2 850℃·d的产量（如5月30日播期）相对较低；而当≥10℃积温高于3 050℃·d时，产量也反映出低水平，是因播种过早（如4月20日播期）出苗过缓而造成。通过对后4个播期（4月30日、5月10日、5月20日和5月30日）分析，大豆产量与≥10℃积温呈线性关系，建立模式为y产量=2.9398∑t≥10℃-5 708.4（r=0.794 4，P<0.01），由此模式推算≥10℃积温每增加100℃·d，产量增加约294kg/hm2。

3 结论

（1）通过分期播种实验得出，辽宁西部地区气候变化对大豆生长发育及产量的影响是显著的，当水分条件适宜的情况下，大豆不同生长发育阶段对气温的反应不同，平均气温每升高1℃，大豆出苗将提前1.2d，营养生长阶段缩短3.7d，生殖生长阶段延长2.8d。大豆播种至出苗期下限温度为8.7℃，适宜播种温度为12℃，最佳播种温度为15～20℃。

（2）大豆播种至出苗阶段需要≥10℃积温最低为109.4℃·d；营养生长阶段需要≥10℃积温最低值为

1 144℃·d；生殖生长阶段需要≥10℃积温最低值为

1 217℃·d；全生育期需要≥10℃积温最低为2 589℃·d。播种出苗至成熟≥10℃积温每增加100℃·d，生育期可延长4～5d。

（3）分期播种实验结果表明，最高产量出现在播期4月30日，过早和过晚播种产量均较低。大豆产量与全生育期≥10℃积温紧密相关，当≥10℃积温在2 850～3 050℃·d时大豆产量最高。在适宜气温情况下播种，

≥10℃积温每增加100℃·d，产量增加约294kg/hm2。

4 讨论

（1）通过分期播种实验，进一步了解了大豆不同生育阶段对气候条件的响应，当水分条件满足的情况下，其生长发育对温度条件反应十分敏感，在营养生长阶段气温高可加快生长速度，而生殖生长阶段气温高可赢得干物质积累的过程和时间，说明夏半年气候变暖对大豆生产是有利的。气候变暖辽西地区≥10℃积温增加约200℃·d[10]，可以考虑引入偏晚熟大豆品种以及喜温作物的比例，从而提高作物产量水平。但辽西地区在气候变暖的同时存在着严重的水分不足，据分析近年代辽西地区作物生长季降水量减少约30～40mm[11]，干旱程度有增无减气候变干，气候干旱对大豆干物质积累和产量形成造成不利影响，尤其使开花至成熟期缩短，高温干旱迫使大豆加速成熟，从而造成减产。农作物生长季干旱日趋加重和频繁，对农业生产是不利的。

（2）在气候变暖的过程中，农业生产要采取积极应对措施。其一，从近年来对气候变化研究的结果看，辽西地区年平均气温升高0.6～0.8℃[10]，冬季高于夏季，并以最低温度升高为主。为此，切实掌握气候变暖的变化幅度和分布特征，才有利于农业产业结构调整工作，应用气候变暖所带来的热量资源扩大喜温作物种植比例，适当引进扩大大豆中晚熟品种，提高单位面积产量水平。其二，辽西地区气温升高伴随着降水量的减少，干旱化趋势明显，为了充分利用热量资源，必须以防御农业干旱为前提，大力修建水利工程、农田水利工程、扩大农田灌溉面积，研发推广抗旱、节水栽培技术，引进、培育抗旱品种，以此来防御干旱的威胁。

参考文献

[1]陈新，顾和平，张红梅，等，江苏省大豆生产发展历史、现状与前景分析[J].江苏农业科学，2011（1）：6-9.

[2]任秀荣，许海涛，吴德科，等.不同播季和气候条件对大豆子粒品质及主要性状的影响[J].大豆科学，2005，24（1）：71-74.

[3]程挂敏，王国林，陈道荣.大豆高产的气象原因与生产对策[J].中国农业气象，1996，17（3）：28-29，32.

[4]汪慧芳，毛健.浙西丘陵山区春大豆产量与气象条件的关系[J].中国农业气象，1994，15（6）：32-34.

[5]陈若礼，杨义发，张爱华，等.安徽省濉溪县夏大豆生育期间气候资源分析[J].大豆通报，2005（2）：4-6.

[6]孙培乐，宁海龙，陈东升，等.春大豆不同播期的光温生态特性[J].大豆科学，2010，29（6）：955-958.

[7]戚尚恩，孙有丰，祁宦，等.淮北气候条件对夏大豆生长的影响[J].中国农业气象，2010，31（2）：267-270.

[8]魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术[M].北京：气象出版社，2007，5：13-204.

[9]安维默.用Excel管理和分析数据[M].北京：人民邮电出版社，2003，3：208-263.

[10]周广学，李普庆，周晓东.辽宁西部地区光热水资源变化对农业生产的影响[J].中国农业气象，2011，32（增刊）：38-42.

[11]张国林，戴海燕，隋景跃.近60年农业生产期干旱发生风险分析[J].中国农学通报，2014，30（32）：227-231.

（责编：张宏民）