第三节 专题农业气候资源区划 一、玉米气候区划 玉米是黑龙江省主要粮食作物,播种面积占全省粮食播种总面积的25%。玉米的总产量占黑龙江省粮食总产的30%以上,是中国玉米带的重要组成部分,也是中国玉米带的北界。根据地区气候条件合理布局作物和品种,作好玉米区划,是玉米稳产高产的重要途径。玉米区划包括玉米种植地区合理布局和玉米品种的合理布局两部分。
(一)玉米种植地区合理布局
从气候角度研究作物布局的依据主要是气候可能生产潜力(气候产量,用Y1表示,见表1-19)和气候产量变异系数(用Cn表示,见表1-20)。
θt为每旬旬辐射;a为作物对温度敏感系数;f(t)i为温度订正系数;f(r)i为水分订正系数;Wo为田间最小持水量;K为经济利用系数;Σtmax:作物生长季所需大于等于(≥)10℃积温;Σt:某一时间间隔大于等于(≥)10℃积温。
根据玉米气候潜力(Y1)和气候产量变异系数(Cn),采用叠置法将黑龙江省划分为四个区(图1-31)。
Ⅰ区为玉米高产稳产区。包括哈尔滨西部、绥化东南部和大庆市。此区南部以种植晚熟品种为宜,其余大部地区以中晚熟品种为主。本区辐射资源丰富,又为半湿润地区,水热条件配合较好,气候可能产量在13000公斤/公顷以上,气候生产力指标(气候可能产量与气候潜在产量之比)为0.70~0.75,也就是说,水分条件仍然限制了玉米潜在产量的发挥。产量变异系数(Cn)为0.20左右,属稳产区。
Ⅱ区为玉米高产区。包括佳木斯、牡丹江和绥化的西部和西南部,以及哈尔滨西部。气候可能产量为13000公斤/公顷~12000公斤/公顷,气候生产力指标为0.60~0.70,水分条件仍然限制了玉米潜在产量的发挥,产量变异系数(Cn)为0.21~0.25之间,属较稳产区。
Ⅲ区为玉米稳产区。包括齐齐哈尔南部。本区热量资源和光能资源都很丰富,但水分条件严重影响了光能资源的利用,产量很低,气候可能产量在12000公斤/公顷以下,气候生产力指标为0.50~0.60,即气候可能产量只是潜在产量的50%~60%。灌溉将能最大限度发挥生产潜力,但由于气候干旱,灌水使土壤盐积化又非常严重。由于该区热量资源是黑龙江省较好的地区之一,因此本区是黑龙江省的低产稳产区。
Ⅳ区为低产不稳产区。包括大、小兴安岭以北的寒冷农业气候带,以及三江平原完达山以东的冷湿地区(包括抚远、虎林、饶河等地)。这些地区水分条件好,属湿润气候区,但热量资源与辐射资源不是很丰富,品种多为早熟和极早熟品种,潜在产量很低,气候可能产量为11000公斤/公顷,气候生产力指标为0.80,即气候产量与气候潜在产量的差较小。水分条件基本满足玉米生产的需要,热量资源限制了玉米的产量。该区由于热量少,又多引用晚熟品种,越区种植较为严重,因此产量很不稳定,气候产量变异系数大于0.30,是黑龙江省低产不稳产区。
(二)玉米品种的合理布局
一个地区是否能种植某一玉米品种,主要看这一地区的热量条件能否满足作物需要,即能否保证作物完成整个生命过程。因此,以玉米生育期的热量指标,作为玉米品种合理布局的基础指标。根据热量指标,计算出不同品种玉米各发育期出现的日期,确定其是否能成熟及成熟度如何。将一个品种在一个地区成熟的概率作为确定栽培界线的标准,根据实验分析,选择80%保证率成熟的品种,其收益最高,因此选择80%保证率年份积温作为成熟标准,计算出各种熟性玉米品种栽培的北界(图1-32)。
图中1:早熟2:中早熟3:中熟4:中晚熟5:晚熟
二、大豆气候区划 黑龙江省大豆生产在全国占有重要地位,产量占全国产量的25%,是全国大豆出口的主要来源地。黑龙江省大豆播种面积占粮豆总播种面积的24%左右,大豆产量的波动直接影响黑龙江省粮豆总产量。
大豆对主要气候因子(热量和水分)的要求同玉米相似,只是对水分更敏感。黑龙江省大豆产量年际间波动很大,重要原因是低温冷害。所以按地区热量条件合理布局作物品种是大豆生产中极为重要的问题;大豆是较喜凉作物。因此,对于黑龙江省热量资源贫乏,尤其北部冷凉湿润、半湿润地区大豆生产具有一定优势。但大豆耐旱性比玉米、高粱、谷子等作物较差。因此,根据地区气候资源,合理布局大豆种植地区是农业生产中迫切需要解决的问题。
(一)大豆种植地区合理布局
利用气候可能生产潜力(Y1)计算公式(见玉米气候区划),计算大豆气候生产潜力,根据计算结果分析大豆气候生产力的地理分布情况,可以把黑龙江省划分为大豆高产区、中产区、低产区(图1-33)。
利用气候产量变异系数(Cn)计算公式(见玉米气候区划),计算大豆气候产量变异系数,根据计算结果绘出大豆气候产量变异系数地理分布情况,可以把黑龙江省分为稳产区(Cn<0.2)、较稳产区(0.20≤Cnn≤0.25)和不稳产区(Cn>0.25)(图1-34)。
将上两图叠加,黑龙江省划分五个大豆农业气候区(图1-35)。
Ⅰ.高产稳产区;Ⅱ.高产较稳产区;Ⅲ.中产稳产区;Ⅳ.中产不稳产区;Ⅴ.低产不稳产区
Ⅰ区为高产稳产区。包括海伦、绥棱、庆安,铁力县南部小兴安岭向平原过渡的湿润气候区,以及巴彦、木兰、宾县、尚志、延寿、通河和牡丹江市的半山间湿润气候区。本区大豆产量变异系数(Cn)小于(<)0.20,属高产稳产区。
Ⅱ区为高产较稳产区。主要分布在三江平原中部和南部地区,包括佳木斯、富锦、集贤、宝清、勃利、密山等县。本区大豆气候产量变异系数(Cn)稍大于Ⅰ区,在0.20~0.25之间,属高产较稳产区。
Ⅲ区为中产稳产区。包括肇东、肇州、兰西、青岗、绥化南部、依安、讷河、嫩江、德都、北安等县。本区大豆气候产量变异系数(Cn)为0.20~0.25,属于较稳产区。
Ⅳ区为中产不稳产区。包括黑河、孙吴、逊克、嘉荫、同江、抚远、饶河、虎林等县。本区大豆气候产量变异系数(Cn)大于0.30,产量变动的主要原因是热量不足,属于中产不稳产区。
Ⅴ区为低产不稳产区。主要分布在齐齐哈尔市的中南部和绥化市南部的干旱地区,包括富裕、齐齐哈尔、龙江、林甸、泰来、安达、大庆等。本区是黑龙江省热量资源和辐射资源最丰富地区,也是黑龙江省气候潜在产量最高地区。但由于干旱,水分限制了潜在产量的发挥,成为黑龙江省的低产中心。受降水的影响,产量波动较大,多雨年产量则高,干旱年产量大幅度下降,气候产量变异系数(Cn)为0.25~0.30,属低产不稳产区。
(二)大豆品种的合理布局
根据大豆不同品种的热量指标及成熟度对产量的影响,分析不同品种的大豆在各地区每年的成熟状况,计算出不同品种在各地的成熟概率。根据“种植80%保证率的品种能获得最佳经济效益”的研究成果,以不同品种在各地80%保证率成熟的概率为指标,确定大豆不同品种栽培的北界(图1-36)。