山西农业大学：《作物学》课程教学资源（实验课件，打印版）作物气候生产潜力的估算

实验一、二 作物气候生产潜力的估算

一、目的意义 ■农田在资源存在可能的范围内，作物应予实现的生产能力谓之 农田作物生产潜力（潜势）。研究农田作物生产潜力，实际上 是研究与作物生长有关的自然资源的生产潜力。通过研究作物 生产潜力可以知道一个地区的作物产量还有多大潜力：影响当 前作物产量的主要因素是什么？从而寻找出开发农田生产潜力 或提高作物产量的途径。 ■本实验利用生活要素逐步订正法计算作物生产潜力。基本原理 是：根据科学实验数据，分析作物生产力与其生活要素的函数 关系，然后计算假设其它诸要素完全满足时，某一要素所具有 的生产潜力。如光合潜力、光温潜力、光温水潜力（气候生产 潜力)等，每进一步增加一个订正因素。本实验重点是公式估 算的原理（目前估算公式很多，选用哪个切合实际要注意）； 难点是公式本身的操作、参数的选用；生长点是潜力的开发

现实生产力，5000亿kg 社会生产潜力，60006200亿kg 社会生产潜力 光温水土肥技经潜力，7000亿kg 光温水土肥技潜力，80008800亿kg 光温水土肥潜力，9000亿kg 生态经济潜力 光温水土潜力，10800亿kg 光温灌水潜力，12000亿kg 光温水潜力，7000亿kg 生态潜力 光温潜力，13800亿kg 光潜力，42500亿kg

二、所需资料 ■计算地的气候、土壤、肥料、技术、经验 及社会因素等基础资料；作物品种、生育 期、叶面积系数等

三、方法步骤 ■（一）光合生产潜力 就是在集约生产下，生产条件充分保证、生态环境 适宜的理想作物群体单位面积上实际获取的辐射量 所能转换形成的最高产量。 一依据理论光能利用率估算： P E·Q H 式中：Y一生物产量；E一最大光能利用率 (5%)；Q一太阳辐射；H—产热率 (4.25kcal./g)(1cal=4.1868J)

■（二）光温生产潜力（作物最大生产潜力） 就是选用最适宜当地生长环境的高产品种，并假 定除光温外的一切条件最优下所获得的最高产量。 选用FAO推荐的范·菲尔图依森(H.T.Van Velthizen)的生态区域法，虽属经验，但考虑较 周全，所得的数据具有相当的参考价值

CN一净干物质生产量校正值 冷凉时（〒G一作物总生育期天数 我国北方越冬或早 的夏熟作物CN以0.6-0.7为宜 作 率(Ym)≥20kg/hm2h时： Ymp=CL-CH-CN-G-[F(0.8+0.01Ym).Yo+(1-F) (0.5+0.025Ym)Yc] 当作物干物质生产率(Ym)<20kg/hmh时： Ymp=CL.CH-CNG.[F(0.5+0.025Ym)Yo+(1-F) (0.05Ym)Ycl

■Ym一一定气候条件下的最大干物质生产量 (kg/hm2h)。决定于作物种类和生长期间的温度 据此查表得Ym(直接引用) 生育期间均温℃5 101520 25 30 35 40 45 第1类耐寒作物 5 1520 20 15 0 第1类喜温作物 0 0 15 32.5 35 35 32.5 0 第Ⅱ类耐寒作物 45 65 65 65 0 第I类喜温作物 0 5 45 65 65 65 45 注：第类耐寒作物：紫花苜蓿、蚕豆、甘蓝、豌豆、马铃薯、甜菜、小麦等： 第类喜温作物：棉花、水稻、花生、大豆、向日葵、番茄、胡椒、红花： 第川类耐寒作物：春玉米、春高粱；第川类喜温作物：夏玉米、夏高粱、甘蔗等

■Yo一一定地点作物在全阴天时总干物质生产量 (kg/hm2.d) ■Yc一一定地点作物在全晴天时总干物质生产量 (kghm2d。Yo和Yc根据纬度和月份查表 (用内插法计算出每月的，再乘以生育期中各月的天数， 求和后除以生育期。Yc和Rse也同此) 月份 纬度 12345678 91011 12 30° Rse191245303363400417411384333270210179 Yc281333385437471489483456412356299269 Y0137168200232251261258243216182148130 40° Rse131190260339396422413369298220151118 Yc218283353427480506497455390314241204 y09913717822325326826323920015511291

■F一云量覆盖率：F=(Rse-0.5Rg/0.8Rse Rse一晴天最大有效短波辐射(cal/cm2d),根据纬度 和月份查表（用线性内插法） Rg一实际测得的射入短波辐射(ca/cm2d),或根据当 地日照百分率(nN)计算：Rg=(a+bn/NRa59 -n/N一日照百分率（查当地气象资料） 一Ra一用水的mm数表示的碧空条件下的太阳辐射，根 据纬度查气象资料(1mm=59cal/cm2) -a、b一与大气透明状况有关的系数 地 ☒ a b 寒冷温和地区 0.18 0.55 干燥热带地区 0.250.45 湿润热带地区 0.290.42