淮北砂姜黑土区小麦单产变化及影响因素分析

中国生态农业学报　2008年11月　第16卷　第6期

淮北砂姜黑土区小麦单产变化及影响因素分析倡倡

杜　群　欧阳竹

（中国科学院地理科学与资源研究所　北京　１００１０１）

摘　要　砂姜黑土是黄淮海平原三大低产土壤之一，研究低产区粮食产量的影响因子，对于提高低产区的粮食生产具有重要意义。以阜阳地区为例，分析１９４９年以来淮北砂姜黑土区小麦单产、光温生产潜力及差距变化，运用灰色关联法分析小麦单产同各要素的关联度。结果表明，１９７０～２０００年各因素的关联序依次为钾肥＞复合肥＞农机总动力＞磷肥＞氮肥＞有效灌溉面积。钾肥是小麦单产的限制因子，农机总动力与小麦单产关系密切，氮、磷肥对小麦单产的影响下降，有效灌溉面积的关联序呈上升趋势。各要素对小麦单产的关联度均较高，但在不同阶段各要素的关联序也不同。最后提出淮北砂姜黑土区可持续发展的基本途径。

关键词　小麦　单产　影响因素　光温生产潜力　淮北　可持续发展

中图分类号：Ｓ５１２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－３９９０（２００８）０６－１４３４－０５

Changes in per唱hectare yield of wheat and related factors in Shajiang black soil

region of the Huaibei Plain

ＤＵＱｕｎ，ＯＵＹＡＮＧＺｈｕ

（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＮａｔｕｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓＲｅｓｅａｒｃｈ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１０１，Ｃｈｉｎａ）Abstract　Ｓｈａｊｉａｎｇｂｌａｃｋｓｏｉｌｉｓｏｎｅｏｆｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｌｏｗ唱ｙｉｅｌｄｓｏｉｌｓｉｎｔｈｅＨｕａｎｇ唱ｈｕａｉ唱ｈａｉＰｌａｉｎ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｆａｃ唱

ｔｏｒｓｏｎｆｏｏｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｉｎｌｏｗ唱ｙｉｅｌｄｒｅｇｉｏｎｈａｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｏｒｅｎｈａｎｃｉｎｇｆｏｏｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｉｎｌｏｗ唱ｙｉｅｌｄｒｅｇｉｏｎｓ．ＴａｋｉｎｇＦｕｙａｎｇＣｉｔｙｉｎｔｈｅＨｕａｉｂｅｉＰｌａｉｎａｓａｃａｓｅｓｔｕｄｙ，ｐｅｒ唱ｈｅｃｔａｒｅｙｉｅｌｄ，ｓｕｎｌｉｇｈｔａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｗｈｅａｔａｎｄｔｈｅｉｒｄｉｓｐａｒｉｔｙｓｉｎｃｅ１９４９ｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｇｒｅｙｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｗａｓｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｐｅｒ唱ｈｅｃｔａｒｅｙｉｅｌｄｏｆｗｈｅａｔａｎｄｒｅｌａｔｅｄｆａｃｔｏｒｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈｅｓｅｑｕｅｎｃｅｏｆｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｆｏｒａｌｌｔｈｅｆａｃｔｏｒｓ（１９７０～２０００）ｔｏｂｅ：ｐｏｔａｓｓｉｕｍｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ＞ｃｏｍｐｏｕｎｄｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ＞ｔｏｔａｌａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｍｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎ＞ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ＞ｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ＞ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｉｒｒｉｇａ唱ｔｅｄａｒｅａ．Ｐｏｔａｓｓｉｕｍｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｉｓｔｈｅｌｉｍｉｔｉｎｇｆａｃｔｏｒｏｆｐｅｒ唱ｈｅｃｔａｒｅｙｉｅｌｄｏｆｗｈｅａｔ．Ｔｏｔａｌａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｍｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎｈａｓａｍａｊｏｒｅｆｆｅｃｔｏｎｐｅｒ唱ｈｅｃｔａｒｅｙｉｅｌｄｏｆｗｈｅａｔ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓｏｎｐｅｒ唱ｈｅｃｔａｒｅｙｉｅｌｄｏｆｗｈｅａｔｄｅｃｌｉｎｅｓｗｉｔｈｔｉｍｅ．Ｔｉｍｅ唱ｓｅｒｉｅｓｏｆｅｆｆｅｃｔｉｖｅｉｒｒｉｇａｔｅｄａｒｅａｓｈｏｗｓａｒｉｓｉｎｇｔｅｎｄｅｎｃｙ．Ｅａｃｈｆａｃｔｏｒｈａｓａｈｉｇｈｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅｗｉｔｈｐｅｒ唱ｈｅｃｔａｒｅｙｉｅｌｄｏｆｗｈｅａｔ，ｔｈｏｕｇｈｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅｆｏｒｅａｃｈｆａｃｔｏｒｉｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔａｇｅｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｗｅｐｒｏｐｏｓｅａｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｄｅｖｅｌｏｐ唱ｍｅｎｔｗａｙｏｆＳｈａｊｉａｎｇｂｌａｃｋｓｏｉｌｒｅｇｉｏｎｏｆｔｈｅＨｕａｉｂｅｉＰｌａｉｎ．

Key words　Ｗｈｅａｔ，Ｐｅｒ唱ｈｅｃｔａｒｅｙｉｅｌｄ，Ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒ，Ｓｕｎｌｉｇｈｔａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙｐｏｔｅｎｔｉａｌ，Ｈｕａｉｂｅｉｐｌａｉｎ，Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ

（ＲｅｃｅｉｖｅｄＳｅｐｔ．９，２００７；ａｃｃｅｐｔｅｄＤｅｃ．２７，２００７）

随着国民经济的快速发展，耕地面积不断减少，人口持续增长，粮食生产形势日益严峻。淮北砂姜黑土区属于黄淮海平原主要低产土壤之一，土壤结构差，年际降水变异大，地势低平，洪、涝、渍、旱等灾害频发，长期以来农业生产低而不稳。研究低产区粮食生产变化规律，挖掘低产区粮食生产潜力，对于促进我国粮食产量提高和保障粮食安全具有重要意义。自２０世纪８０年代开展砂姜黑土综合治理［１－３］工作以来，经过土壤改良改造、兴修水利等措施，砂姜黑土区的低产面貌得到改善。２０世纪９０年代后很多学者［４－７］提出了适宜砂姜黑土区的作物栽培、施肥、高产技术，对于促进淮北地区的粮食生产具有指导意义。但目前淮北地区的粮食生产能力仍较低，２００３年粮食单产为２１０２ｋｇ·ｈｍ－２，仅相

倡中国科学院知识创新工程重大项目“耕地保育与持续高效现代农业试点工程”（ＫＳＣＸ１－ＹＷ－０９）资助杜群（１９８４～），女，硕士，研究生，主要从事生态农业和农业可持续发展研究。Ｅ唱ｍａｉｌ：ｄｕｑｕｎ０８＠１６３．ｃｏｍ收稿日期：２００７－０９－０９　接受日期：２００７－１２－２７

第6期杜　群等：淮北砂姜黑土区小麦单产变化及影响因素分析

当于全国平均水平的１／２。小麦是淮北地区的主要旱粮作物之一，约占安徽省小麦产量的８０％

［７］

。本文以阜阳地区为例，研究淮北砂姜黑土区小麦单产变化及影响因素，探讨提高小麦单产的基本途径，为低产区小麦的稳定生产提供参考。

1　小麦单产与光温生产潜力的变化

１９４９～１９９９年阜阳地区小麦产量增加３．６倍，

小麦播种面积下降超过３０％，小麦产量的增加主要取决于单产的提高。

1．1　1949年以来小麦单产变化

根据枟阜阳五十年枠

［８］

的统计资料，对阜阳地区

１９４９～２００５年的小麦单产变化进行趋势拟合，曲线及拟合方程见图１。阜阳地区的小麦单产呈上升趋势，平均每年增速为７４．８４ｋｇ·ｈｍ

－２

，年增长率为

３．６％。以趋势拟合线为界，阜阳地区的小麦单产

变化大体可划分为４个阶段：

图1　阜阳地区小麦单产变化（1949～2005）

Ｆｉｇ．１　Ｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｐｅｒ唱ｈｅｃｔａｒｅｙｉｅｌｄｏｆｗｈｅａｔｏｆ

ＦｕｙａｎｇＣｉｔｙ（１９４９～２００５）

１９４９～１９６０年恢复生产期。小麦单产处于持

平阶段，大体在趋势线之上。１９５６年６月上旬麦收期降水量超过４００ｍｍ［９］

，给小麦生产造成很大

损失。

１９６１～１９８０年缓慢增长期。１９６１～１９６３年受

自然灾害影响，小麦单产下降为历史最低水平。

１９６５年小麦生产开始恢复，１９８０年之前一直处在趋势线以下，呈缓慢增长趋势。小麦单产由４２０

ｋｇ·ｈｍ

－２增长到１５６０ｋｇ·ｈｍ－２

，平均每年增长６０

ｋｇ·ｈｍ－２

，年增长率为７．１％。

１９８１～１９９９年快速增长期。２０世纪８０年代开

始，小麦单产连续上了３个台阶，增长迅速，大体在趋势线以上。１９８７年、１９９７年小麦生产分别达到新高（３９００ｋｇ·ｈｍ－２

、５４００ｋｇ·ｈｍ

－２

）。小麦单产

由２２８０ｋｇ·ｈｍ

－２

增长到５０４９ｋｇ·ｈｍ

－２

，平均每年

增长１５３．８ｋｇ·ｈｍ

－２

，年增长率为４．５％。受洪涝灾

害影响，１９９１年、１９９８年单产下降明显，其中１９９１

年麦收期遭遇雨害并发内涝与洪涝灾害，是１９５０～

２０００年受灾最严重的一次

［９］

。

２０００～２００５年波动徘徊期。２０００年以来小麦

单产在趋势线上下波动，受粮食收购价格等因素影响，增长速度变缓。小麦单产由４２５６ｋｇ·ｈｍ－２增长到４８６５ｋｇ·ｈｍ－２

，平均每年增长１２１．８ｋｇ·ｈｍ

－２

，年

增长率２．７％。２００３年遭遇洪涝灾害，单产下降明显。

1．2　小麦光温生产潜力及与单产的差距

根据１９６１～２０００年的气象资料，采用ＷＯＦＯＳＴ模型模拟得到阜阳地区的光温生产潜力资料［１０］

（见图２）。阜阳地区１９６２～２０００年小麦光温生产

潜力呈波动趋势，平均每年增长２４．６ｋｇ·ｈｍ－２

，年

增长率０．３３％，同期小麦单产平均每年增长１０３．７

ｋｇ·ｈｍ

－２

，年增长率７．１％，增长幅度和速率均高于

光温生产潜力。小麦光温生产潜力与单产的差距呈下降趋势，由１９６２年的６７２６ｋｇ·ｈｍ

－２

下降到

２０００年的３７１８ｋｇ·ｈｍ－２

，平均每年下降７９．２ｋｇ·

ｈｍ

－２

，年下降率１．５％。

图2　阜阳地区小麦光温潜力与单产（1962～2000）Ｆｉｇ．２　Ｓｕｎｌｉｇｈｔａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｐｅｒ－

ｈｅｃｔａｒｅｙｉｅｌｄｏｆｗｈｅａｔｏｆＦｕｙａｎｇＣｉｔｙ（１９６２～２０００）

小麦光温生产潜力与单产差距呈下降趋势，根据变化幅度可以分为以下５个阶段：第一阶段（１９６２～１９７１年）差距变化幅度在６０００～

８０００ｋｇ·ｈｍ

－２

之间，其中５个年份低于７０００ｋｇ·

ｈｍ

－２

，５个年份高于７０００ｋｇ·ｈｍ

－２

，平均差距为

７０２６．９ｋｇ·ｈｍ

－２

；第二阶段（１９７２～１９８１年）差距

变化幅度在５０００～７０００ｋｇ·ｈｍ

－２

之间，其中４个

年份低于６０００ｋｇ·ｈｍ

－２

，６个年份高于６０００ｋｇ·

ｈｍ

－２

，平均差距为５９９７．２ｋｇ·ｈｍ

－２

；第三阶段

（１９８２～１９９５年）差距变化幅度在３０００～

５０００ｋｇ·ｈｍ－２

之间，１９９１年受严重灾害影响，变化

幅度超出此范围。其中７个年份低于４０００ｋｇ·ｈｍ

－２

，７个年份（包含１９９１年）高于４０００ｋｇ·ｈｍ

－２

，

平均差距４１２９ｋｇ·ｈｍ

－２

；第四阶段（１９９６～１９９７

年）差距变化幅度在１０００～２０００ｋｇ·ｈｍ

－２

之间，平

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