小麦和夏玉米一体化种植布局与技术经济效果研究

发布时间：2020-06-14 00:02

【摘要】： 河南位于我国中部偏东、黄河中下游,处于中纬度地带,受季风气候的影响,气候的地区差异明显,由南向北年平均气温为15.5-9.5℃,年均降雨量1380.6-526.0mm,日照时数1740-2310h,冬冷夏炎,四季分明,无霜期265-332d,元月份平均气温3℃左右,夏季雨量充沛,特别适于小麦和夏玉米生长,大多数地区一年两熟。为协调小麦和夏玉米的生长发育,充分发挥光、热、水和地力资源,提高我省粮食生产的整体水平和农民的种粮效益,本文研究小麦和夏玉米两熟制种植的布局及其产量潜力、影响各种植区产量的主要气象因子及其关键时段,并对小麦和夏玉米两熟制种植的技术经济效果进行了评价。其主要研究结果如下： 1.选用26个有代表性县(市)的气候和土壤肥力资料及历年小麦和夏玉米平均产量等46个指标,提取出7个主成分,采用类平均法,进行聚类分区。26个有代表性的县(市)可分为六大区：第Ⅰ区包括12个样本县(市),覆盖了河南省豫北和豫东的大部分地区和豫中的部分地区,可分为4个亚区；第Ⅱ区包括9个样本县(市),位于河南省中南部;第Ⅲ区包括偃师和济源两个样本市；Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3亚区和Ⅱ、Ⅲ区都是小麦和夏玉米两熟适宜种植区,Ⅰ-4亚区是小麦和夏玉米两熟次适宜种植区。第Ⅳ区仅包括温县,是河南省小麦夏玉米两熟制种植的最适宜区。第V区仅包括卢氏,为麦谷(薯)两熟适宜区。第Ⅵ区仅包括信阳,为稻麦两熟适宜区。 2.根据各地小麦和夏玉米生长季节的总辐射量,采用图明格作物光合生产潜力简化估算式,估算了小麦和夏玉米的光合生产能力。在2%的光能利用率下,河南省小麦的光合生产潜力在6598.5-7531.5 kg/hm2,全省平均为7110.15 kg/hm2,其变异系数为3.8%,2008年河南省小麦平均产量为5798.48 kg/hm2,其光能利用率约为1.63%,若将光能利用率提高到3%,小麦的光合生产潜力在9897.0-11296.5 kg/hm2,全省平均为10665.3 kg/hm2.同样,在2%的光能利用率下,夏玉米的光合生产潜力在6223.5-8100.0kg/hm2,全省平均为7220.3kg/hm2,其变异系数为7.46%,2007年全省夏玉米平均产量为5715.0 kg/hm2,其光能利用率约为1.58%,若将光能利用率提高到3%,夏玉米的光合生产潜力在9336.0-12150.0 kg/hm2,全省平均为10830.6 kg/hm2. 3.利用河南省土壤肥力监测的部分结果,建立了小麦和夏玉米以有机质含量定基础产量的回归方程和以基础产量定最佳产量的回归方程。小麦和夏玉米的基础产量对有机质含量均呈二次曲线回归关系。当有机质含量在1.39%时,小麦的基础产量最高为2889kg/hm2;当有机质含量在5.51%时,夏玉米的基础产量最高为16433kg/hm2,目前,河南各地各类土壤的机质含量远低于5.51%；可见,在目前的条件下,随有机质含量增加,夏玉米的基础产量提高。小麦和夏玉米的最佳产量对基础产量均呈变形双曲线回归关系。小麦的最佳产量随基础产量增加而降低,不同土类的小麦基础产量为：黄褐土褐土潮土红粘土砂礓黑土水稻土；而最佳产量为：水稻土砂礓黑土红粘土潮土褐土黄褐土。在不同地区小麦基础产量为：豫西南豫北豫南豫西豫东,而最佳产量为：豫东豫西豫南豫北豫西南。与小麦相反,夏玉米的最佳产量随基础产量增加而增加,不同土类夏玉米的最佳产量和基础产量一样均为：水稻土砂礓黑土褐土黄褐土潮土红粘土,不同地区夏玉米的最佳产量和基础产量一样均为：豫南豫西南豫西豫北豫东。 4.将各县(市)的气候产量作为因变数,旬均温、旬降水量、旬日照时数作为自变数进行积分回归,研究影响各区小麦和夏玉米生长发育的主要气候因素和关键时段,并建立了相应的气候产量模型。各小麦和夏玉米种植区代表性县(市)旬均温、旬降水量和旬日照时数对气候产量的偏回归系数(即影响曲线)方程,经F测验均达极显著,其相关指数均在0.9631以上。各小麦和夏玉米种植区代表性县(市)对小麦和夏玉米产量影响最大的气象因子均为气温,其关键时段因地区而异。 5.利用2005年以来粮丰工程实施中浚县农科所等单位高产和超高产栽培以及偃师市和西平县高产栽培的投入产出数据,进行技术经济效果评价。小麦超高产栽培的成本平均在718-1115.60元//666.7m2,利润在46.18-518.24元/666.7m2,二者呈显著的负相关,相关系数为-0.936；利润率在0.04-0.74元/元。施肥的边际效益为0.58-1.66元/666.7m2,平均为1.25元/666.7m2；浇水的边际效益3.70-15.62元/666.7m2,平均为8.55元/666.7m2;农药的边际效益为7.35-15.24元/666.7m2,平均为9.15元/666.7m2。可见,病虫害防治经济效益最好,其次是浇水,二者的边际替代率很小,但相对施肥都有很高的边际替代率,平均分别为6.84和7.32。小麦高产栽培的平均产量为490.9kg/666.7m2,其平均产值为834.53元/666.7m2。与超高产栽培相比,高产栽培的各项投入差异较大,其变异系数为11.06%-66.56%。化肥投入的差异也较大,其变异系数为40.97%。 6.夏玉米超高产栽培的平均产量为916.32kg/666.7m2,平均产值为1282.87元/666.7m2；成本为866.50-1221.50元/666.7m2,利润为103.50-454.20元/666.7m2,二者相关系数为-0.640;利润率为0.12-0.44元/元,平均为0.25元/元。浇水的边际效益最高为5.20-27.32元/666.7m2,平均为17.43元/666.7m2,农药为7.17-12.78元/666.7m2,平均为10.55元/666.7m2,二者的边际替代率为1.65,且相对施肥都有很高的边际替代率,平均分别为14.53和8.79。与超高产相比,高产栽培的成本大幅下降,利润也略有下降,利润率升高,施肥边际效益微降,浇水和农药边际效益大幅下降。 7.小麦和夏玉米一体化种植的产值平均为2427.27kg/666.7m2。各项投入用工最多,平均为850.67元/666.7m2；其次是化肥平均为649.22元/666.7m2。各项投入中,各地各点的变异系数浇水最大为69.78%,其余各项投入在9.55%-19.51%。小麦和夏玉米一体化种植的成本1585.45-1969.50元/666.7m2,平均1753.96元/666.7m2,利润在501.00-843.15元/666.7m2,二者呈显著的负相关,相关系数为-0.725;利润率在0.25-0.52元/元。小麦和夏玉米一体化种植的边际效益,浇水与农药相当。相对施肥的边际替代率,平均分别为7.50和7.58。 【学位授予单位】：河南农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：S512.1;S513

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 宋朝玉;宫明波;高峻岭;王圣健;李振清;;青岛市夏玉米—春花生—冬小麦秸秆全量还田轮作技术[J];现代农业科技;2013年02期

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本文编号：2711949