周霞 查道斌
摘要 宿松縣雙季早稻產(chǎn)量預(yù)報模式開發(fā)與運用研究結(jié)果表明,新研制的產(chǎn)量預(yù)報模式將氣候適宜度作為氣象影響因子引入模式,使預(yù)報結(jié)果更加精確。通過檢測,效果較好,完全滿足業(yè)務(wù)化要求,可以推廣使用。
關(guān)鍵詞 雙季早稻;產(chǎn)量預(yù)報;氣象資料;安徽宿松
中圖分類號 S511.3+1 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739(2015)01-0044-02
Abstract The results of yield prediction model development and application of double season rice in Susong County showed that newly developed production forecast model introduced the climate suitability as meteorological factors model,and it made the forecast results more accurate. By testing,the effect was better,fully meet the business requirements,and can promote to use.
Key words double season rice;yield prediction;meteorological data;Susong Anhui
雙季早稻主要分布在中國秦嶺、淮河以北,長江流域北部,以及四川盆地和云貴高原,在農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)中占有很大比重。隨著氣象條件的區(qū)域性得到越來越多的關(guān)注,目前現(xiàn)有的產(chǎn)量預(yù)報模式已經(jīng)達不到精細化的要求。宿松縣作為其主產(chǎn)區(qū)之一,有著豐富的歷史資料積累,完全有條件也有必要去研制一套屬于自己的產(chǎn)量預(yù)報模式,以此更有針對性地去做好氣象為農(nóng)服務(wù)工作。完成宿松縣雙季早稻產(chǎn)量預(yù)報模型的建立,提供雙季早稻產(chǎn)量預(yù)報產(chǎn)品。通過不同生育期的氣象條件分析,有針對性的為農(nóng)民生產(chǎn)提供指導(dǎo)意見,減少或避免不利天氣因子的影響,實現(xiàn)農(nóng)民利益的最大化[1-3]。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1981—2010年計30年的宿松縣雙季早稻實產(chǎn)數(shù)據(jù),取自宿松縣統(tǒng)計局;雙季早稻全生育期對應(yīng)時段的基本氣象資料,取自宿松縣國家一般氣象站;模式所涉及技術(shù)指標(biāo)等均來自《雙季早稻氣象條件定量評價等級》地方標(biāo)準(zhǔn)。
1.2 試驗方法
采用直線滑動均值和調(diào)和權(quán)重法模擬趨勢產(chǎn)量,再通過逐步回歸建立產(chǎn)量趨勢及定量產(chǎn)量預(yù)報方程,依據(jù)作物產(chǎn)量預(yù)報模式Y(jié)=Yt+Ym還原得到定量預(yù)報值。
1.2.2 調(diào)和權(quán)重法。調(diào)和權(quán)重法就是把已知時間序列y(t)諸點的折線進行平滑并作為實際趨勢項的某種近似,采用一元線性回歸處理,得出各折線區(qū)間每一年的Y′(t),再用公式Y(jié)(t)=∑Y′(t)/l得出調(diào)和權(quán)重處理的氣象產(chǎn)量,其中l(wèi)為調(diào)和權(quán)重步長,分離出氣象產(chǎn)量。
1.3 氣候適宜度的計算
氣候適宜度以逐旬氣象資料為統(tǒng)計對象,由溫度適宜度、降水適宜度、日照適宜度構(gòu)成。
1.3.1 溫度適宜度。溫度適宜度計算公式如下:
式(1)中,Si(t)代表某旬的溫度適宜度,T代表某旬的平均氣溫,T0代表某生育階段的最適溫度,T1代表某生育階段的最低氣溫,T2代表某生育階段的最高溫度。
1.3.2 降水適宜度。降水適宜度計算公式如下:
Si(r)=R/R0 R 式(3)中,Si(r)代表某旬的降水適宜度,R代表某旬的降水量,單位為mm,R0代表某旬的作物需水量。 1.4 因子普查篩選 利用雙季早稻全生育期時段宿松縣市國家基準(zhǔn)氣候站采集到的基本氣象要素結(jié)合雙季早稻氣象條件定量評價等級指標(biāo),采用相關(guān)系數(shù)分析分時段篩選出宿松縣雙季早稻產(chǎn)量的氣象因子,結(jié)果見表1、表2。 2 結(jié)果與分析 2.1 模式研制結(jié)果 2.1.1 產(chǎn)量趨勢預(yù)報方程。方程為: yi=-58.785 9-0.269 6X1+0.320 3X2-0.102 1X3+1.604X4+4.106 5X5(4) 式(4)中,yi即為第1次預(yù)測的相對氣象產(chǎn)量趨勢,i為對應(yīng)的預(yù)測年份,X1代表第i年前1年的相對氣象產(chǎn)量,X2代表當(dāng)年6月上旬相對濕度,X3代表當(dāng)年4月下旬平均降水量(平均降水量為降水總量與對應(yīng)降水日數(shù)的比值),X4代表當(dāng)年6月中旬平均最低氣溫,X5代表當(dāng)年5月下旬降水適宜度。 2.1.2 定量產(chǎn)量預(yù)報方程。方程為: y=0.271 8+0.101 4X1-0.723 7X2-0.001 4X3+0.089 3X4+0.812 7X5(5) 式(5)中,y即為相對氣象產(chǎn)量,i為對應(yīng)預(yù)報年份,X1代表當(dāng)年8月中旬平均降水量,X2代表當(dāng)年8月上旬日最高氣溫>35 ℃的日數(shù),X3代表當(dāng)年7月上旬平均降水量的平方值,X4代表當(dāng)年8月上旬日平均氣溫>30 ℃的日數(shù)平方值,X5代表當(dāng)年第2次產(chǎn)量趨勢預(yù)測值。 2.2 結(jié)果檢驗 2.2.1 預(yù)報等級檢驗。通過定量預(yù)報相對氣象產(chǎn)量,還原當(dāng)年預(yù)測產(chǎn)量,對比實際產(chǎn)量作相對誤差[4-6],結(jié)果發(fā)現(xiàn),超過90%的年份(30年)相對誤差值在±3%之間,只有3個年份在 ±(3%~6%)。參照《技術(shù)指導(dǎo)手冊》趨勢預(yù)報等級評分表,全部年份等級均在±1級,絕對正確率在95%以上,且增減產(chǎn)趨勢預(yù)報100%符合,預(yù)報方程可信度很高,可以運用到實際業(yè)務(wù)中并為產(chǎn)量預(yù)報提供參考。 2.2.2 產(chǎn)量實況檢驗。為了進一步檢驗?zāi)J降目尚哦?,通過預(yù)測2013年、2014年的雙季早稻產(chǎn)量,并與實況數(shù)據(jù)作對比分析,結(jié)果滿足業(yè)務(wù)化要求。 3 結(jié)論與討論 通過2013年、2014年的產(chǎn)量試報結(jié)果來看,無論是趨勢預(yù)報還是定量預(yù)報,效果令人滿意,完全滿足業(yè)務(wù)化要求,可以業(yè)務(wù)使用。新研制的產(chǎn)量預(yù)報模式將氣候適宜度作為氣象影響因子引入模式,使預(yù)報結(jié)果更加精確,對適時開展為農(nóng)服務(wù)工作提供更加科學(xué)的參考。 建議可以采用動態(tài)30年數(shù)據(jù)參與模式擬合,這樣每年的模式都是最新的,可以保證對下一年的預(yù)報準(zhǔn)確度,缺點就是業(yè)務(wù)人員的工作量比較大,還需要進一步的探討研究。 4 參考文獻 [1] 徐鵬煒,楊忠恩.浙江省水稻產(chǎn)量預(yù)報氣象業(yè)務(wù)化系統(tǒng)[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,1991(4):34-38. [2] 劉曉紅.利用氣象因子對水稻產(chǎn)量進行定量預(yù)報的研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),1992(1):31-34. [3] 孫熙椿,潘熙淦.用綜合評判作雜交水稻產(chǎn)量的預(yù)報[J].江西師范大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,1992(4):345-347. [4] 黃中雄.南寧市水稻產(chǎn)量預(yù)報方法研究與實踐[J].廣西氣象,2006(S1):93-95. [5] 劉錦鑾,何健,沙奕卓,等.越南和泰國水稻產(chǎn)量預(yù)報研究[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2005(3):1-4. [6] 彭雪明,張小平,周文新,等.中國超級稻研究進展與栽培研究展望[J].作物研究,2009(1):1-6.