作物產量是作物自身生長發育特性、環境條件(氣象、土壤條件等)和栽培技術三者共同作用的結果。

　　根據這種認識,我們對產量與上述三者的相互關係進行了試驗研究,並通過模擬加以確定和概括,即可用以作出產量預報,為控製作物產量形成過程提供較為可靠的依據。

　　一、產量預報因子的選擇和產量模擬方程的建立

　　農作物產量的90一95%是shi通tong過guo光guang合he作zuo用yong製zhi造zao有you機ji物wu質zhi積ji累lei起qi來lai的de。太tai陽yang輻fu射she能neng是shi綠lv色se植zhi物wu進jin行xing光guang合he作zuo用yong的de唯wei一yi能neng源yuan。但dan對dui作zuo物wu產chan量liang有you實shi際ji意yi義yi的de是shi投tou射she到dao作zuo物wu體ti的de那na一yi部bu分fen太tai陽yang輻fu射she能neng,在現有條件下,要實測其數值是困難的。尤其是因為它受群體大小的影響很大,而群體大小又不一,所以植株實際接受到的太陽輻射能也各不相同。葉麵積指數是衡量群體大小的主要標誌之一,它在很大程度上製約著群體的截光量,一般可使用葉麵積測量儀等專業儀器進行測定。

　　葉片對氣象條件以及水、肥
、密度等措施反應敏感,它能夠綜合地反映出環境條件、栽培技術的作用;它是作物進行光合作用的主要器官,與產量形成過程相關密切。

　　1975一1978年我們曾測定了春小麥(豐產試驗任)主要發育期(分集、拔節、孕穗、揚花、乳熟)的葉麵積指數和對應的產量。葉麵積測定采用長x寬的方法,品種為墨卡,樣品共25個,其中包括不同密度(基本苗10一36萬/畝)
、施肥量(折純氮肥。一60斤/畝)、灌頭水期(4月30日一5月13日)等處理,畝產700一1。。0斤,所取樣品代表中等以上生產水平。

　　依據上述資料,計算了產量與分桑
、拔節
、孕穗、揚花、乳熟期葉麵積指數的相關關係,其相關係數分別為一0.25,0.49*、0.66**、0.79**、0.74.*。除分縈期因當時尚未封行,光不是限製因子,其葉麵積指數與產量關係不顯著並且表現為負相關以外,拔節一乳熟期相關均顯著,而且相關係數逐漸增大,至揚花期達最大值,乳熟期稍有下降。我們曾計算最大葉麵積低。拋物線曲線都存在著一個極值。求出圖1、2
、3

、4所列出的四個拋物線的極大值,即得到主要發育時期的臨界葉麵積指數:拔節期5左右、孕穗期9左右
、揚花期7左右、乳熟期5左右。了解各發育階段臨界葉麵積指數,對農業生產有一定參考價值。因為在目前生產條件下,必須把群體控製在臨界值左右,才能獲得較高產量。

　　利用積分回歸方法分析了不同時期葉麵積指數對產量的“貢獻”。積分回歸表達式為:

　　夕二a。+a;x;+a:x:+a3x3+a;x‘+asx。(z)式中鄉為產量估價值、x:
、xZ、x3

、x4、x。分別表示分粟
、拔節、孕穗、揚花、乳熟期葉麵積指數,a。

、a,

、a之、a3
、a4、a。為回歸係數。經計算,求得al=一194。85,a:二一68。55,a3=3!。53,a、=123.54,as=108.22。

　　小麥揚花期葉麵積大小反映了前期葉麵積增長狀況。如揚花期葉麵積指數與分孽、拔節
、孕穗期葉麵積指數的相關係數分別為一0.32、0.81**
、0.86**;揚花期後進入子粒形成期,即是決定產量高低的關鍵時期。相關分析表明,在分孽、拔節、孕穗期葉麵積指數保持一定條件下,揚花期葉麵積指數與產量的相關係數在。.9以上,即產量高低幾乎完全取決於揚花期的葉麵積大小。因此,選擇揚花期葉麵積指數作為產量預報的主要因子。

　　如前所述,產量與揚花期葉麵積指數可以用拋物線形式表示,夕二424.65+133.95F揚一9.43F2揚(2)式中夕為產量預報值(斤/畝),F揚為揚花期葉麵積指數。經F檢驗,回歸效果極顯著;即利用揚花期葉麵積指數預報產量是可行的。

　　試驗研究證明:葉麵積指數大小與水分條件(指灌水適時)、氮肥多少

、種植密度關係密切。氣象條件(主要是出苗至灌水期間的總降水量和平均氣溫)對葉麵積指數影響也很大。如果溫度高,蒸發量大,則土壤蓄存水分較少,會使發育期提早,營養生長期縮短,在這種情況下一般群體較小。我們曾分析春季(指4月中旬一5月上旬,下同)不同氣象條件(主要是降水量和溫度)的配合,春小麥生長發育與產量形成的特點及其相應的栽培措施。春季幹早
、高溫,小麥生育受抑製,群體較小,分粟多且成穗率較高,每畝穗數較多,但每穗粒數較少,故此時主要問題是防止群體過小和穗粒數減少。春季多雨低溫,小麥生長量較大、發育遲,群體較大,分孽少且成穗率較低,每穗粒數也減少,故此時主要問題是防止群體過大和穗數
、每穗粒數減少。綜合上述,製約揚花期葉麵積指數大小的因子與F揚的關係可以下列函數式表示:

　　F揚=b。+b,x,+b:xZ+b3x。+b‘x‘(3)式中F揚為揚花期葉麵積指數估計值,b。、b:
、b:

　　b。、b4為多元回歸係數,xl為出苗一灌頭水時的降水量(毫米),x:為種植密度(萬苗/畝),x。為氮肥量(將所施入麥田肥料折算成純氮肥斤/畝),x、為出苗一灌頭水期間的積溫。

　　計算求得:b。二8.45,b孟=0.1327,b:二一0.0386,b3=0.0303,b、=一0.2030。

　　F揚=8.45+0.1327x工一0.0386x:+0.0303x3一一0。1030x4(4)上式的複相關係數為0.84,標準誤差為士0.34,相對誤差為6.。%,經F檢驗,多元回歸方程式(4)極顯著。即運用(4)式估算揚花期葉麵積指數可靠。

　　二、產量摸擬方程的具體應用

　　1.產量預報

　　現以1976年代號S,一:試驗田為例,說明產量預報計算過程。

　　出苗至灌頭水時累積降水量x;二8.6毫米,種植密度xZ=36.34萬苗/畝,施肥量折純氮肥量x3=48.62斤/畝,5月9日灌頭水,出苗至灌頭水時積溫、、二3500C。將x,、x:
、x3、x

、代入方程(4),求得F揚二6.1,實測值F揚二5。8,兩者相差0.3。將F揚再代入方程(2),求得夕=89。斤/畝,實測值Y二863.4斤/畝,相差27.5斤。

　　2.選擇適宜的栽培措施

　　(1)選擇適宜的灌頭水時間如果已知x:=。,x:二19.07萬苗/畝,計劃施純氮肥x3二60.94斤,要求F揚=7,選擇什麼時間灌頭水較為適宜呢?

　　將上述各值代入方程式(4),求得x‘二250“C,即出苗後積溫達25。℃時,是適宜的灌頭水時間。如果要求F揚=6.5,可求得x;二300℃。實際情況是,當x、=3300C時灌頭水,則揚花期葉麵積指數達到6.5,積溫估計值與實測值相差30℃,相當2天時間。

　　(2)確定施肥量已知:
、,二15.4毫米
、x:=37.63萬苗/畝,計劃5月13口灌頭水,則x、=淩6少C,要求F揚=6,每畝需要施純氮多少斤?同樣將上述各值代入方程式(4),求得x3二53斤/畝,實際情況是施用純氮55斤,F揚達到6.1,估計位與計算值接近。

　　(3)確定適宜頭水期和施肥量己知x*=。
、x:二18.8。萬苗/畝,要求F揚=6,現在需要確定適宜頭水期和施肥量。

　　同樣將上述各值代入方程式(4),求得當x。二透。斤/畝時,x‘二290“C;x3=50斤/畝時,x‘“3200C;x3二60斤/畝時,x、=35。’C。上述結果說明,若保持群體大小不變,低肥宜早灌頭水;高肥宜遲灌頭水。