双阳区主产作物生产潜力分析

双阳区主产作物生产潜力分析

双阳区主产作物生产潜力分析

付瑶

摘要本文利用了农作物生产潜力计

算方法，计算了长春市双阳区的三大

主产作物（玉米、水稻、大豆）的光

合潜力、光温潜力、气候潜力、生物

潜力及经济潜力，并对其进行了相应

分析。结果显示，热量不足是限制作

物生产潜力的首要因素，其次水肥等条

件也限制了农作物的产量。同时，利用

三大主产作物十年实际产量的平均值

和理论产量对比，分析了农作物实际产

量明显低于理论产量的原因，并提出了

提高农作物实际产量的解决措施。

关键词双阳区生产潜力增产潜力

一、长春市双阳区自然概况

双阳区（43°30′E，125°39′N）位于吉林省中部、长春市区东南部，水利资源十分丰富，东濒松花江上游的饮马河，双阳的河流从中部穿过，境内有双阳湖、黑顶水库等中、小型水库43座，素有“地下水库”之称的齐家镇地下水储量7.73亿立方米，日流量达20万立方米。双阳区地势平坦，平均海拔 234.3m，属中温带亚洲季风气候区，全年降水量603.70mm，属于半湿润气候。

双阳地区月均气温一般在5℃左右，大于10℃的积温2855．4℃，无霜期为151d，每月平均日照百分率为57.75％，每月平均相对湿度约为67.75％，平均风速3.65m/s 。

双阳区土地面积为1677.42平方公里，优质耕地面积70161公顷，其

中水田面积11107公顷，旱田面积59054公顷，分别占耕地总面积的15.8%和84.2%。土地肥沃，气候适宜，以盛产玉米、水稻、大豆而闻名，是全国重要商品粮基地之一，预发展生态农业、有机农业、特色农业。研究主要农作物的生产潜力，对实现本区农业持续发展具有重要的意义。

二、农作物生产潜力估算方法

采用在光合作用基础上进行逐项订正的方法计算当地受温度、水分、土壤肥力的限制及物种经济系数的影响时农作物的生产潜力。

1、太阳总辐射量 s bQ a i 0Q +=，∑==121i i Q

Q

Q i ：太阳总辐射 单位：百卡/月.cm 2

a 、

b 大气透明度等相关的系数

Q 0 ：天文辐射量 单位：百卡/月.cm 2

S ：日照百分率

Q : 太阳总辐射量 单位：千卡/年. cm 2

表1 双阳站太阳

总辐射计算

Tab.1

Shuangyang standing sun total radiation calculation

2、光合生产潜力光合生产潜力是指在光、热、水、CO

2

等外界环境条件和作

物的群体结构、长势以及农业技术措施都处于最适宜的条件下，太阳能决定绿色植物产量，亦称为作物产量的理论上限，其计算公式为：P=0.0146Q，单位为公斤/亩。其中，0.0146为黄秉维系数，

3、光温生产潜力光温生产潜力是在最优的土壤条件及最佳管理水平下，肥水充分满足作物生长发育的需求，仅由当地光温条件所决定的农作物产量的理

论上限。其计算公式：P

t

=T·P，T=n/365

n为该地的无霜期日数（取值见附表），温度影响光合作用，在无霜期内t ＞0℃，作物才有可能生长。

4、气候生产潜力气候生产潜力指在土壤、品种及其它农业技术条件都适宜

的条件下，由现实自然气候条件决定的农作物的最高产量水平。P

w =W·P

t

，W=r/E

或W=E/r。

W：水分系数，W≤1；

R：当地全年降水量；

E：当地全年蒸发力，水是光合作用的原料之一，水多或水缺都会影响生产潜力。

5、生物生产潜力 P

S =S·P

w

。

S为土壤养分贡献率，土壤提供N、P、S等矿质元素直接或间接地影响着植物光合作用的进行。不同类型的土壤，S不同。

6、经济生产潜力 P

z =Z·P

S

。

Z为作物的经济系数，亦称籽粒系数，不同种作物，Z不同。

三、长春市双阳区农业生产潜力分析

双阳站太阳总辐射计算如表1，各相关参数取值及生产潜力计算结果如表2，农田蒸发力E计算过程如附表。

表2 相关参数取值及生产潜力计算Tab.2 Related parameters value and potential

productivity calculation

项目取值单位

Q

n

r

E

S(黑土) P

P t

P w

P s

Z

P z

119.32

151

603.70

854.03

0.9

109358

45241

31980

28782

玉米稻谷大豆

千卡/年.cm2

天

mm

mm

kg/hm2

kg/hm2

kg/hm2

kg/hm2

kg/hm2 0.35 0.47 0.18

10074 13528 5181

双阳区农作物的光合生产潜力（P）为109358 kg/hm2，光温生产潜力（P

t

）

为45241kg/hm2，而作物的气候生产潜力(P

w

)为31980 kg/hm2，在黑土地区，土壤养分供给高，农作物的土壤生产潜力(P s)为28782 kg/hm2 ，生物生产潜力是气候生产潜力的90％。

1、光合—光温及光温—气候产量差值分布从△P

1=P-P

t

和△P

2

=P

t

-P

w

的分布

情况可以看出，在双阳区的年蒸发力为119.32千卡/年.cm2 的条件下，

△P

1

=64117kg/hm2

△P

2

=13261 kg/hm2

△P

1 (光温与气候产量差)较大，△P

2

(光合与光温产量差)较小，此结果表明，

在双阳区，作物产量主要受热量条件限制，在实际生产中应注意热量条件的改善；同时，作物产量也受水分条件限制，在实际生产中应注意水分条件的改善，加强水利设施建设。

2、气候资源利用效率分析以农作物的理论产量与气候产量之比作为气候资源利用效率。在双阳区黑土未退化经计算得出，双阳区三种主要作物的气候资源利用率分别为31.5%、42.3%、16.2% ，双阳区玉米和水稻的气候资源利用效率比大豆的高，且具有较大的农作物生产潜力。如能改良品种．提高栽培管理水平，使作物生长处于合适的环境条件下，则目前的农作物产量有望增加一倍以上。

3、双阳区农作物的理论产量和实际产量的差异分析

本文分别以双阳区三大主产作物2000～ 2009年十年的平均产量分别代表

当地当前的实际产量水平，如表3：

表3 双阳区三大主产作物