武穴地区气候条件对油菜生产影响的分析

摘要：为研究武穴地区气候条件对油菜生产的影响，为本地油菜专题气象服务与农技管理提供参考依据，笔者选取武穴市2010—2019年油菜产量和油菜各生育期内的平均气温、日照时数和降水量气象因子资料，运用灰色关联分析方法分析了气候条件对油菜产量的影响。结果表明，影响油菜产量的主导气象因子是成熟期平均气温，其次是苗期平均气温；日照时数、降水量对油菜产量有一定程度的影响。

关键词 油菜产量；气象因子；灰色关联分析

0.引言

油菜是我国主要的油料作物，是国产食用植物油的第一大来源[1]。武穴市位于湖北省东部，地形以平原丘陵为主，与江西瑞昌、九江隔江相邻。油菜是武穴市传统优势作物和特色支柱产业，种植面积约为40万亩[2]，是国家双低油菜优势示范区，被誉为“油菜之乡”。随着科技水平的提高，农药化肥等可控因素对油菜产量的影响趋于稳定，气温、降水、日照等不可控气象因子对油菜产量的影响逐渐变大[3]。农业生产与气象条件有密切关系[4]，但至今针对武穴地区的气象条件对油菜生产影响的研究尚属于空白领域，分析气候条件对本地油菜生产影响的研究具有重要意义。

本研究采用灰色关联分析方法[5]，通过将各气象因子视为灰色系统，作为一个整体进行比较。邓聚龙教授创建了灰色理论[6]，该方法对数据的数量规模要求不高，通过少数据模型探索事物发展的现实规律，现已广泛应用于农业生产与气候条件分析中[7-8]。总结影响油菜产量的关键气候条件，针对其影响情况制作适合本地的农业气象预报服务和农业技术措施。

1.材料与方法

1.1数据来源

根据武穴农业部门提供的参考资料，按照油菜的生育情况进行时间段的划分，具体可分为：苗期（10月下旬至次年1月初）、现蕾抽薹期（1月初至3月初）、花期（3月初至3月末）、成熟期（4月初至5月上旬）；对应油菜各个生长发育期苗期、现蕾抽薹期、花期、成熟期选取武穴市国家气象观测站降水量、平均气温和日照时数数据作为关键气象因子，气象资料由武穴市气象局提供。

本文以武穴市2010—2019年油菜平均单产量为研究对象，武穴地区气候条件作为影响因子，进行灰色关联分析。油菜产量数据来源于黄冈统计年鉴。

1.2数据处理

   气象资料和油菜产量数据用EXCEL进行统计梳理，因各气象因子与油菜单产之间存在量级和单位的差异，为方便分析关联度，此处对表中数据采用均值化变换进行无量纲化处理[9]。按照灰色相关分析的要求，将武穴市2010—2019年油菜平均单产量、各生育期内降水量、平均气温和日照时数视为一个整体，构建一个灰色系统。油菜平均单产量为参考数列X（0i），i=1,2,...,10；各生育期内气象因子为比较数列，X（1i）,X（2i）,...,X（12i），各数据详见表1。

采用灰色关联度公式如下：

表1武穴市2010-2019年油菜各生育期主要气象因子与产量

2.结果与分析

2.1油菜产量与各生育期主要气象因子关联度排序

在表2中可见，油菜产量与各生育期主要气象因子关联度排序为：成熟期平均气温>苗期平均气温>成熟期日照时数>花期平均气温>花期日照时数>苗期日照时数>现蕾抽薹期平均气温>现蕾抽薹期降水量>成熟期降水量=现蕾抽薹期日照时数>苗期降水量>花期降水量。按照关联分析原则，关联系数越大，关系越密切，反之则疏远[10]；即影响油菜产量的主导因子是成熟期平均气温，其次是苗期平均气温。

2.2平均气温对于油菜产量的影响

由表2可知，在油菜各生育期中，平均气温的关联度均处于最高水平。在表1中油菜单产最低的年份为2011年，根据气象资料显示，当年1月出现长时间低温雨雪天气，冷空气活动频繁，极端最低气温在零下的日数高达22天，油菜叶片出现冻害情况；2016年油菜单产为倒数第二低，当年1月同样出现低温冻害天气，严重程度不及2011年；2010年油菜单产并列为倒数第三低，当年4月出现严重的“倒春寒”，日最低气温仅4.3℃，且持续时间长；2018年油菜单产并列为倒数第三低，当年1月下旬出现冰雪低温冻害天气，形成一定程度的雪灾。由此得出，平均气温是影响油菜产量的重要气象因子，且成熟期和苗期平均气温的影响更突出。

2.3日照时数对于油菜产量的影响

在表2中，成熟期、花期日照时数的关联度处于相对较高水平，苗期与现蕾抽薹期日照时数关联度相对较低。根据气象资料显示，2010年4月的“倒春寒”不仅降温幅度大，而且伴随长时间阴雨天气，造成寡照现象，对油菜成熟结果造成不利影响。因此，日照时数是对油菜产量有影响的气象因子，尤其在油菜开花结实时期，对日照的需求量较大。

2.4降水量对于油菜产量的影响

在表1中，2016、2017年油菜产量均相对不高，根据气象资料显示，2016年4月、2017年4月均出现强降水天气过程，低洼地段油菜出现渍害，适温高湿有利于油菜菌核病，油菜开花结荚不畅、角果发育受阻。因此，降水量是对油菜产量有一定影响的气象因子。

表2 2010年-2019年油菜各生育期主要气象因子与产量的灰色关联分析值

3.结论与讨论

基于灰色关联分析方法研究武穴地区气候条件对油菜生产的影响，研究发现平均气温、日照时数和降水量均对油菜生产有一定的影响，其中平均气温影响程度较大。武穴地区油菜产量较低的年份，往往伴随一定程度的气象灾害，如冬季低温冻害、春季连阴雨及强降雨天气等；进一步说明利用灰色关联度分析法对武穴气候条件与油菜产量的关联分析是可行的，与实际生产情况较吻合。因此，武穴地区在油菜种植管理中，应在不利气候条件易发的时间段，时刻关注天气的变化趋势，利用农业气象预报的前瞻性，提前人工做好油菜田间管理，将不利影响降到最低。

参考文献

[1]王汉中.我国油菜产业发展的历史回顾与展望[J].中国油料作物学报,2010,32(2):300-302.

[2]黄冈市统计局.黄冈统计年鉴[M].北京:中国统计出版社,2018.

[3]胡安霞,田青,曹鲁,吴迎春.气象条件对油菜生产影响的分析——以安徽宣城为例[J].中国农学通报,2018,34(22):109-112.

[4]姜丽霞,申双和,王育光,等.黑龙江气候资源与灾害评价分析系统[J].南京气象学院学报,2004,27(1):121-127.

[5]康志雄,王芷虔,邹达明.影响油菜产量气象因子的灰色关联分析[J].经济林研究,1993,11(1).

[6]邓聚龙.灰色系统理论教程[M].武汉:华中理工大学出版社,1990.

[7]张璠,肖斌.茶叶产量与气象因子的灰色关联度分析——以陕南茶区为例[J].西北农业学报,2018,27(5):735-740.

[8]赵术伟.辽西地区酿造高粱品种产量与主要性状的灰色关联度分析[J].江苏农业科学,2020,48(18):102-106.

[9]杨俊虎,张行才,王超,等.气象因子与春茶及中高档春茶产量的灰色关联分析[J].山西农业科学,2012,40(1):53-55.

[10],胡园春,安广池,杨宁,等.主要气象因子与冬小麦产量的灰色关联度分析[J].农学学报,2020,10(2):92-95.