全 文 ：中国生态农业学报 2008 年 11 月 第 16 卷 第 6 期
Chinese Journal of Eco唱Agriculture，Nov．2008，16（6）：1434唱1438
DOI： 10．3724／SP．J．1011．2008．01434
淮北砂姜黑土区小麦单产变化及影响因素分析倡 倡
杜 群 欧阳竹
（中国科学院地理科学与资源研究所 北京 １００１０１）
摘 要 砂姜黑土是黄淮海平原三大低产土壤之一，研究低产区粮食产量的影响因子，对于提高低产区的
粮食生产具有重要意义。 以阜阳地区为例，分析 １９４９ 年以来淮北砂姜黑土区小麦单产、光温生产潜力及差
距变化，运用灰色关联法分析小麦单产同各要素的关联度。 结果表明，１９７０ ～２０００ 年各因素的关联序依次
为钾肥 ＞复合肥 ＞农机总动力 ＞磷肥 ＞氮肥 ＞有效灌溉面积。 钾肥是小麦单产的限制因子，农机总动力与
小麦单产关系密切，氮、磷肥对小麦单产的影响下降，有效灌溉面积的关联序呈上升趋势。 各要素对小麦单
产的关联度均较高，但在不同阶段各要素的关联序也不同。 最后提出淮北砂姜黑土区可持续发展的基本
途径。
关键词 小麦 单产 影响因素 光温生产潜力 淮北 可持续发展
中图分类号：Ｓ５１２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－３９９０（２００８）０６－１４３４－０５
Changes in per唱hectare yield of wheat and related factors in Shajiang black soil
region of the Huaibei Plain
ＤＵ Ｑｕｎ， ＯＵＹＡＮＧ Ｚｈｕ
（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ａｎｄ Ｎａｔｕｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１０１， Ｃｈｉｎａ）
Abstract Ｓｈａｊｉａｎｇ ｂｌａｃｋ ｓｏｉｌ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｌｏｗ唱ｙｉｅｌｄ ｓｏｉｌｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｈｕａｎｇ唱ｈｕａｉ唱ｈａｉ Ｐｌａｉｎ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃ唱
ｔｏｒｓ ｏｎ ｆｏｏｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｌｏｗ唱ｙｉｅｌｄ ｒｅｇｉｏｎ ｈａｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｆｏｏｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｌｏｗ唱ｙｉｅｌｄ ｒｅｇｉｏｎｓ．Ｔａｋｉｎｇ
Ｆｕｙａｎｇ Ｃｉｔｙ ｉｎ ｔｈｅ Ｈｕａｉｂｅｉ Ｐｌａｉｎ ａｓ ａ ｃａｓｅ ｓｔｕｄｙ， ｐｅｒ唱ｈｅｃｔａｒｅ ｙｉｅｌｄ， ｓｕｎｌｉｇｈｔ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｏｆ ｗｈｅａｔ ａｎｄ
ｔｈｅｉｒ ｄｉｓｐａｒｉｔｙ ｓｉｎｃｅ １９４９ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｇｒｅｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｅｒ唱ｈｅｃｔａｒｅ ｙｉｅｌｄ
ｏｆ ｗｈｅａｔ ａｎｄ ｒｅｌａｔｅｄ ｆａｃｔｏｒｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｆｏｒ ａｌｌ ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ （１９７０ ～２０００） ｔｏ ｂｅ： ｐｏｔａｓｓｉｕｍ
ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ＞ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ＞ｔｏｔａｌ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｍｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎ ＞ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ＞ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ＞ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｉｒｒｉｇａ唱
ｔｅｄ ａｒｅａ．Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｉｓ ｔｈｅ ｌｉｍｉｔｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ ｏｆ ｐｅｒ唱ｈｅｃｔａｒｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｗｈｅａｔ．Ｔｏｔａｌ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｍｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎ ｈａｓ ａ ｍａｊｏｒ ｅｆｆｅｃｔ
ｏｎ ｐｅｒ唱ｈｅｃｔａｒｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｗｈｅａｔ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ ｏｎ ｐｅｒ唱ｈｅｃｔａｒｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｗｈｅａｔ ｄｅｃｌｉｎｅｓ ｗｉｔｈ ｔｉｍｅ．
Ｔｉｍｅ唱ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｉｒｒｉｇａｔｅｄ ａｒｅａ ｓｈｏｗｓ ａ ｒｉｓｉｎｇ ｔｅｎｄｅｎｃｙ．Ｅａｃｈ ｆａｃｔｏｒ ｈａｓ ａ ｈｉｇｈ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ ｗｉｔｈ ｐｅｒ唱ｈｅｃｔａｒｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ
ｗｈｅａｔ， ｔｈｏｕｇｈ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｆｏｒ ｅａｃｈ ｆａｃｔｏｒ ｉｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｇｅｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ， ｗｅ ｐｒｏｐｏｓｅ ａ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐ唱
ｍｅｎｔ ｗａｙ ｏｆ Ｓｈａｊｉａｎｇ ｂｌａｃｋ ｓｏｉｌ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｈｕａｉｂｅｉ Ｐｌａｉｎ．
Key words Ｗｈｅａｔ， Ｐｅｒ唱ｈｅｃｔａｒｅ ｙｉｅｌｄ， Ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ， Ｓｕｎｌｉｇｈｔ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ， Ｈｕａｉｂｅｉ ｐｌａｉｎ，
Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｅｐｔ．９， ２００７； ａｃｃｅｐｔｅｄ Ｄｅｃ．２７， ２００７）
随着国民经济的快速发展，耕地面积不断减
少，人口持续增长，粮食生产形势日益严峻。 淮北
砂姜黑土区属于黄淮海平原主要低产土壤之一，土
壤结构差，年际降水变异大，地势低平，洪、涝、渍、
旱等灾害频发，长期以来农业生产低而不稳。 研究
低产区粮食生产变化规律，挖掘低产区粮食生产潜
力，对于促进我国粮食产量提高和保障粮食安全具
有重要意义。 自 ２０ 世纪 ８０ 年代开展砂姜黑土综合
治理［ １ －３］工作以来，经过土壤改良改造、兴修水利等
措施，砂姜黑土区的低产面貌得到改善。 ２０ 世纪 ９０
年代后很多学者［ ４ －７］提出了适宜砂姜黑土区的作物
栽培、施肥、高产技术，对于促进淮北地区的粮食生
产具有指导意义。 但目前淮北地区的粮食生产能
力仍较低，２００３ 年粮食单产为 ２ １０２ ｋｇ· ｈｍ －２ ，仅相
倡 中国科学院知识创新工程重大项目“耕地保育与持续高效现代农业试点工程” （ＫＳＣＸ１ －ＹＷ －０９）资助
杜群（１９８４ ～） ，女，硕士，研究生，主要从事生态农业和农业可持续发展研究。 Ｅ唱ｍａｉｌ：ｄｕｑｕｎ０８＠１６３．ｃｏｍ
收稿日期：２００７－０９－０９ 接受日期：２００７－１２－２７
第 6期 杜 群等：淮北砂姜黑土区小麦单产变化及影响因素分析
当于全国平均水平的 １／２。 小麦是淮北地区的主要
旱粮作物之一，约占安徽省小麦产量的 ８０％［７］ 。 本
文以阜阳地区为例，研究淮北砂姜黑土区小麦单产
变化及影响因素，探讨提高小麦单产的基本途径，
为低产区小麦的稳定生产提供参考。
1 小麦单产与光温生产潜力的变化
１９４９ ～１９９９ 年阜阳地区小麦产量增加 ３．６ 倍，
小麦播种面积下降超过 ３０％，小麦产量的增加主要
取决于单产的提高。
1．1 1949 年以来小麦单产变化
根据枟阜阳五十年枠 ［８］的统计资料，对阜阳地区
１９４９ ～２００５ 年的小麦单产变化进行趋势拟合，曲线
及拟合方程见图 １。 阜阳地区的小麦单产呈上升趋
势，平均每年增速为 ７４．８４ ｋｇ· ｈｍ －２ ，年增长率为
３．６％。 以趋势拟合线为界，阜阳地区的小麦单产
变化大体可划分为 ４ 个阶段：
图 1 阜阳地区小麦单产变化（1949～2005）
Ｆｉｇ．１ Ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｐｅｒ唱ｈｅｃｔａｒｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｗｈｅａｔ ｏｆ
Ｆｕｙａｎｇ Ｃｉｔｙ（１９４９ ～２００５）
１９４９ ～１９６０ 年恢复生产期。 小麦单产处于持
平阶段，大体在趋势线之上。 １９５６ 年 ６ 月上旬麦收
期降水量超过 ４００ ｍｍ［ ９］ ，给小麦生产造成很大
损失。
１９６１ ～１９８０ 年缓慢增长期。 １９６１ ～１９６３ 年受
自然灾害影响，小麦单产下降为历史最低水平。
１９６５ 年小麦生产开始恢复，１９８０ 年之前一直处在
趋势线以下，呈缓慢增长趋势。 小麦单产由 ４２０
ｋｇ· ｈｍ －２增长到 １ ５６０ ｋｇ· ｈｍ －２，平均每年增长 ６０
ｋｇ· ｈｍ －２ ，年增长率为 ７．１％。
１９８１ ～１９９９ 年快速增长期。 ２０ 世纪 ８０ 年代开
始，小麦单产连续上了 ３ 个台阶，增长迅速， 大体在
趋势线以上。 １９８７ 年、１９９７ 年小麦生产分别达到
新高（３ ９００ ｋｇ· ｈｍ －２ 、５ ４００ ｋｇ· ｈｍ －２ ）。 小麦单产
由 ２ ２８０ ｋｇ· ｈｍ －２增长到 ５ ０４９ ｋｇ· ｈｍ －２ ，平均每年
增长 １５３．８ ｋｇ· ｈｍ －２ ，年增长率为 ４．５％。 受洪涝灾
害影响，１９９１ 年、１９９８ 年单产下降明显，其中 １９９１
年麦收期遭遇雨害并发内涝与洪涝灾害，是 １９５０ ～
２０００ 年受灾最严重的一次［ ９］ 。
２０００ ～２００５ 年波动徘徊期。 ２０００ 年以来小麦
单产在趋势线上下波动，受粮食收购价格等因素影
响，增长速度变缓。 小麦单产由 ４ ２５６ ｋｇ· ｈｍ －２增长
到 ４ ８６５ ｋｇ· ｈｍ －２，平均每年增长１２１．８ ｋｇ· ｈｍ －２，年
增长率 ２．７％。 ２００３ 年遭遇洪涝灾害，单产下降
明显。
1．2 小麦光温生产潜力及与单产的差距
根据 １９６１ ～２０００ 年的气象资料，采用 ＷＯＦＯＳＴ
模型模拟得到阜阳地区的光温生产潜力资料［ １０］
（见图 ２）。 阜阳地区 １９６２ ～２０００ 年小麦光温生产
潜力呈波动趋势，平均每年增长 ２４．６ ｋｇ· ｈｍ －２ ，年
增长率 ０．３３％，同期小麦单产平均每年增长 １０３．７
ｋｇ· ｈｍ －２ ，年增长率 ７．１％，增长幅度和速率均高于
光温生产潜力。 小麦光温生产潜力与单产的差距
呈下降趋势，由 １９６２ 年的 ６ ７２６ ｋｇ· ｈｍ －２下降到
２０００ 年的 ３ ７１８ ｋｇ· ｈｍ －２ ，平均每年下降 ７９．２ ｋｇ·
ｈｍ －２ ，年下降率 １．５％。
图 2 阜阳地区小麦光温潜力与单产（1962 ～2000）
Ｆｉｇ．２ Ｓｕｎｌｉｇｈｔ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｐｅｒ －
ｈｅｃｔａｒｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｗｈｅａｔ ｏｆ Ｆｕｙａｎｇ Ｃｉｔｙ（１９６２ ～２０００）
小麦光温生产潜力与单产差距呈下降趋势，根
据变化幅度可以分为以下 ５ 个阶段：第一阶段
（１９６２ ～１９７１ 年 ） 差 距 变 化 幅 度 在 ６ ０００ ～
８ ０００ ｋｇ· ｈｍ －２之间，其中 ５ 个年份低于 ７ ０００ ｋｇ·
ｈｍ －２ ，５ 个年份高于 ７ ０００ ｋｇ· ｈｍ －２ ，平均差距为
７ ０２６．９ ｋｇ· ｈｍ －２ ；第二阶段（１９７２ ～１９８１ 年）差距
变化幅度在５ ０００ ～７ ０００ ｋｇ· ｈｍ －２之间，其中 ４ 个
年份低于６ ０００ ｋｇ· ｈｍ －２ ，６ 个年份高于 ６ ０００ ｋｇ·
ｈｍ －２ ，平均差距为 ５ ９９７．２ ｋｇ· ｈｍ －２ ；第三阶段
（１９８２ ～１９９５ 年 ） 差 距 变 化 幅 度 在 ３ ０００ ～
５ ０００ ｋｇ· ｈｍ －２之间，１９９１ 年受严重灾害影响，变化
幅度超出此范围。 其中 ７ 个年份低于 ４ ０００ ｋｇ·
ｈｍ －２ ，７ 个年份（包含 １９９１ 年）高于 ４ ０００ ｋｇ· ｈｍ －２ ，
平均差距 ４ １２９ ｋｇ· ｈｍ －２ ；第四阶段 （１９９６ ～１９９７
年）差距变化幅度在１ ０００ ～２ ０００ ｋｇ· ｈｍ －２之间，平
5341
中国生态农业学报 2008 第 16卷
均差距为 １ ８１５．５ ｋｇ· ｈｍ －２ ，差距为历史上最低水
平；第五阶段 （１９９８ ～２０００ 年）差距变化幅度在
２ ０００ ～４ ０００ ｋｇ · ｈｍ －２ 之间， 其中 １ 年低于
３ ０００ ｋｇ· ｈｍ －２ ，２ 个年份高于 ３ ０００ ｋｇ· ｈｍ －２ ，平均
差距为３ ３１５ ｋｇ· ｈｍ －２ 。
2 不同因素对小麦单产的影响
小麦单产受自然因素和人为因素共同作用，
自然因素包括光照、温度、降水等，主要由一个地
区的自然地理特征决定；人为因素包括品种、灌
溉、肥料等生产投入要素，受人类活动影响强烈。
通过小麦单产与光温潜力差距研究影响因素的贡
献，一定程度降低了自然因素的作用，更加突出人
为活动对小麦单产的贡献。 品种是影响作物产量
的主要生产投入因素之一，每次品种更新换代的
增产幅度在 １０％以上 ［ １１ ］ ，由于缺乏量化统计资
料，在本研究中未列入，是研究的一个不足。 根据
对阜阳地区小麦生产的定性判断，选取灌溉、化肥
（氮、磷、钾、复合肥）、农业机械总动力等 ６ 个影响
因素进行分析。
在分析不同因素对小麦单产的影响时，本文中
均采用相对指标即单位农作物播种面积的要素投
入量［１２，１３］ 。 比较完整的统计资料从 １９７０ 年开始，
结合小麦光温生产潜力与单产差距的分析，划分为
１９７２ ～１９８１ 年、１９８２ ～１９９５ 年、１９９６ ～２０００ 年 ３ 个
阶段。
2．1 单位播种面积要素变化
１９７０ ～２０００ 年，阜阳地区单位面积化肥施用量
由 １１．８ ｋｇ· ｈｍ －２提高到 ２３７．７ ｋｇ· ｈｍ －２，增长近 ２０
倍；单位公顷农机总动力由 ０．０６ ｋＷ 提高到 ２．６０
ｋＷ，增长近 ４ 倍；有效灌溉面积占农作物播种面积比
例由 ９．６％提高到 ２８．９％，旱涝保收面积占农作物播
种面积比例由 ５．２％提高到 １６．４％，增长两倍多。
第一阶段（１９７２ ～１９８１ 年）：化肥施用量低，但
增长速度快，年增长率为 ２６．８４％，复合肥、磷肥增
长率最快，化肥增产作用明显。 Ｎ、Ｐ、Ｋ 比例很不平
衡，Ｐ、Ｋ 比例偏低。 复合肥占化肥施用量的比例低
（表 １）。 单位公顷农机总动力年增长量为 ０．０９
ｋＷ，年增长率为 ３４％，是增长速率最快时期。 有效
灌溉面积比例由 ９．６％提高到 ２２％，年增长率接近
１０％。 第二阶段（１９８２ ～１９９５ 年）：化肥施用量提高
较快，是第一阶段施肥量的 ４ 倍。 复合肥、钾肥增
长率最快，氮肥年增长率最小。 单位化肥的小麦产
出率［ １４］下降为第一阶段的 ５８％。 氮肥、磷肥比例
趋向合理。 单位公顷农机总动力年增长量为 ０．０８
ｋＷ，年增长率为 ６．６％。 有效灌溉面积比例提高到
２９％。 第三阶段（１９９６ ～２０００ 年）：单位面积化肥施
用量超过 ２００ ｋｇ· ｈｍ －２ ，增长速率变缓。 钾肥施用
量继续保持快速增长。 单位化肥小麦产出率与第
二阶段持平。 Ｎ∶Ｐ∶Ｋ 中钾肥所占比例有较大提高。
单位公顷机械动力年增长量 ０．１５ ｋＷ，是增长幅度
最大时期。 有效灌溉面积比例与上一阶段基本持
平，略有下滑。
表 1 阜阳地区化肥使用情况（1970～2000年）
Ｔａｂ．１ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｏｆ Ｆｕｙａｎｇ Ｃｉｔｙ （１９７０ ～２０００）
项目
Ｉｔｅｍ
年份 Ｙｅａｒ
１９７２ ～１９８１ １９８２ ～１９９５ １９９６ ～２０００
施肥量 氮肥 Ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ３０．９８ ８８．４５ １０４．２６
Ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｏｆ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ 磷肥 Ｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ６．９７ ３８．３６ ４８．４５
（ ｋｇ· ｈｍ －２ ） 钾肥 Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ０．４４ ４．６４ ２５．７５
复合肥 Ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ １．１７ ２０．６７ ５５．６４
化肥 Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ４３．４０ １６４．０９ ２３４．１０
施肥量年增长率 氮肥 Ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ２５．０６ １．７７ －１．７５
Ａｎｎｕａｌ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｒａｔｅ ｏｆ 磷肥 Ｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ３１．９５ ３．５６ －２．９９
ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ 钾肥 Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ２５．０３ １６．６８ １５．００
（％） 复合肥 Ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ３９．９２ １６．９５ ７．９９
化肥 Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ２６．８４ ３．７３ １．９８
Ｎ ∶Ｐ ∶Ｋ １∶０．２２∶０．０１ １∶０．４３∶０．０５ １∶０．４６∶０．２５
复合肥比例 Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ （％） ２．９６ １３．５９ ２３．７７
小麦产出率 Ｏｕｔｐｕｔ ｒａｔｅ ｏｆ ｗｈｅａｔ （ ｋｇ· ｋｇ －１ ） ３３．０９ １９．２７ １９．３８
资料来自枟阜阳五十年枠 ：１９４９ ～１９９９ ［８］．Ｄａｔａ ａｒｅ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｆｒｏｍ Ｆｕｙａｎｇ Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ ｆｏｒ Ｆｉｆｔｙ Ｙｅａｒｓ：１９４９ ～１９９９ ［８］．
6341
第 6期 杜 群等：淮北砂姜黑土区小麦单产变化及影响因素分析
１９７０ ～２０００ 年阜阳地区单位面积各要素投入
量基本保持上升趋势，这与经济发展和农业投入增
加是相关的，但各要素在不同阶段的增长率不同，
且增长速率均有变缓趋势。
2．2 不同要素对小麦单产的影响
本文采用灰色关联法分析小麦单产与光温生产
潜力差距同各因素的相关程度，灰色关联法是通过母
序列与子序列曲线的相似程度来判断其紧密程度的
方法［１５］ 。 以小麦单产与光温生产潜力差距为母序
列，以化肥（氮、磷、钾、复合肥）、有效灌溉面积、农机
总动力等 ６ 个因素为子序列，进行各因素与小麦单产
的灰色关联分析，采用初值化处理，结果汇入表 ２。
表 2 小麦单产与影响因素的关联分析
Ｔａｂ．２ Ｔｈｅ ｇｒｅｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｐｅｒ唱ｈｅｃｔａｒｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｗｈｅａｔ
影响因素
Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒ
１９７２ ～１９８１ １９８２ ～１９９５ １９９６ ～２０００ １９７０ ～２０００
关联度
Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｖｅ
ｄｅｇｒｅｅ
关联序
Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｖｅ
ｓｅｑｕｅｎｃｅ
关联度
Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｖｅ
ｄｅｇｒｅｅ
关联序
Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｖｅ
ｓｅｑｕｅｎｃｅ
关联度
Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｖｅ
ｄｅｇｒｅｅ
关联序
Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｖｅ
ｓｅｑｕｅｎｃｅ
关联度
Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｖｅ
ｄｅｇｒｅｅ
关联序
Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｖｅ
ｓｅｑｕｅｎｃｅ
有效灌溉面积
Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｉｒｒｉｇａｔｅｄ ａｒｅａ ０．５０６ ４ ６ ０．５３８ ７ ６ ０．５６４ ５ ３ ０．５２３ ９ ６
氮肥
Ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ０．６６８ ０ ４ ０．５９１ ３ ４ ０．６０７ ０ ２ ０．５３２ ０ ５
磷肥
Ｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ０．７６９ ２ ２ ０．５７３ ４ ５ ０．４９７ ９ ６ ０．５７３ ０ ４
钾肥
Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ０．７００ ６ ３ ０．７３８ ５ １ ０．６４１ ５ １ ０．８００ ７ １
复合肥
Ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ０．７９３ ４ １ ０．６１８ ９ ３ ０．５１８ ７ ５ ０．７２６ ８ ２
农机总动力
Ｔｏｔａｌ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ
ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ｐｏｗｅｒ
０．５４４ ５ ５ ０．６９２ ６ ２ ０．５４５ ８ ４ ０．６０８ ６ ３
由表 ２ 所列关联度的大小可见，１９７０ 年以来有
效灌溉面积、氮肥、磷肥、钾肥、复合肥、农用机械总
动力与小麦单产的关联系数均在 ０．５ 以上，说明各
生产要素对小麦单产均发挥了重要作用，但各因素
在不同阶段对小麦单产的影响不同。
第一阶段（１９７２ ～１９８１ 年）：复合肥、磷肥、钾
肥、氮肥的关联序排在前 ４ 位，说明化肥是此阶段
影响小麦单产最密切的因子。 第二阶段 （１９８２ ～
１９９５ 年）：钾肥、农机总动力的关联序上升至 １、２
位，是此阶段影响小麦单产最密切的因子，复合肥、
氮肥、磷肥依次排在 ３ ～５ 位，化肥仍然是影响小麦
生产的重要因子，有效灌溉面积的关联序保持较低
位置。 第三阶段（１９９６ ～２０００ 年）：钾肥、氮肥的关
联序排在 １、２ 位，有效灌溉面积的关联序由第 ６ 位
升至第 ３ 位，磷肥的关联序降至第 ６ 位。 从总体看，
１９７０ ～２０００ 年，各因素的关联序依次为钾肥 ＞复合
肥 ＞农机总动力 ＞磷肥 ＞氮肥 ＞有效灌溉面积。
钾肥关联序居于前列，钾肥、农机总动力的关联序
呈上升趋势，磷肥关联序呈下降趋势，有效灌溉面
积关联序较低，近几年有上升趋势。
2．3 小结
１９７２ ～１９８１ 年，该时期人少地多，广种薄收，耕
作粗放，经济发展落后，施肥水平低，甚至不少地区
不施肥，而砂姜黑土有机质缺乏，普遍缺氮，严重缺
磷，磷肥成为小麦生产的限制因子，化肥的增产作
用显著，单位化肥小麦产出率为 ３３ ｋｇ· ｋｇ －１，即单
位千克化肥可增产小麦 ３３ ｋｇ。 １９８２ ～１９９５ 年，氮、
磷肥施用量不断提高，土壤全氮、速效磷含量得到
大量补充，氮、磷肥关联序下降。 由于砂姜黑土中
原来钾肥含量相对丰富，人们在施肥时，偏施氮、磷
肥，不施或少施钾肥，导致钾肥产出大于投入，土壤
速效钾含量迅速下降［ ７］ ，钾肥关联序上升至第 １
位，成为小麦生产的限制因子。 淮北平原是适宜发
展农业机械化的地区之一，由于经济水平提高，农
机总动力对小麦的增产作用明显，关联序上升至第
２ 位。 １９９６ ～２０００ 年，氮肥施用量下降，关联序上
升，对小麦生产的限制作用增强。 由于气候异常，
自然灾害频繁，有效灌溉面积对小麦生产的促进作
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中国生态农业学报 2008 第 16卷
用增强。
3 可持续发展途径
淮北砂姜黑土区小麦生产可持续发展的途径
一是进行土壤改良。 砂姜黑土养分含量低，施用化
肥是快速改善土壤养分状况、促进小麦生产的管理
措施。 今后应注意加强肥料的合理均衡使用，提高
肥料利用效率，防止农田环境污染。 要提高钾肥的
施用比例，增加以复肥形式的氮磷钾肥施用量。 据
李录久 ［６，１６］等研究，淮北地区砂姜黑土区有效养分
缺乏程度为 Ｎ ＞Ｚｎ ＞Ｋ ＞Ｐ ＞Ｍｎ，Ｃａ、Ｍｇ、Ｃｕ 和 Ｂ 等
微量元素含量丰富，在氮磷钾肥的基础上配施锌肥
对小麦增产效果显著。 化肥只是短期内增产增收
的有效措施，在无机肥的基础上增施有机肥料才是
稳产、高产和可持续增产的根本途径。 秸秆还田、
发展绿肥等都是改土培肥的有效途径。 二是加强
农田水利工程建设。 淮北砂姜黑土区土壤结构不
良，土壤有效蓄水量低，气候上处于过渡地带，降水
的年际变化和季节分配差异大，旱涝灾害频繁，排
涝、防旱等水利工程建设，是粮食生产的有力保障。
淮北地区现有的水利设施还不够完善，有效灌溉面
积发展较缓慢。 结合该地区地下水资源丰富、地下
水埋浅的优势，要积极发展井灌以及喷灌、滴灌等
多种节水灌溉工程，增强抗旱能力，提高水资源利
用率，不适合漫灌，以免造成土壤板结。 涝渍是该
地区农业生产的最大威胁，加强防涝排渍工程的建
设，在三沟排水系统的基础上，要积极研究开展新
的排水工程设施。 三是培育推广适宜的小麦品种。
砂姜黑土区土质黏重，适耕期短，小麦灌浆期和收
获期雨涝常对小麦产量和品质造成重大损失，小麦
成熟后期气候风险较大，在品种选育上应以半冬性
品种为主，弱春性品种为辅［ ９］ ，多年生产实践表明，
该区适合种植适应性广、高产、稳产、优质、早熟、抗
逆性强的品种。 应重视培育和研究新品种，加强良
种推广工作，加快小麦品种的更新换代。 四是提高
农业机械化程度。 砂姜黑土耕层浅薄，棱状结构发
达，影响作物根系延伸，裂隙纵横，容易漏水漏肥，
干旱时毛管易断裂，阻断地下水供给。 通过机械深
耕，可打乱土层，增强土壤保墒能力，机械促产作用
显著。 随着经济发展水平的提高，农业机械化程度
将不断提高，农业机械化是实现农业现代化的重要
内容。 今后应加强机械植物保护、化肥机械化深施
技术以及农产品深加工技术的应用，提高农村经济
效益和劳动生产率。
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