發(fā)布時(shí)間：2020-11-11 00:46

　　 水資源是限制農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要要素之一,對(duì)作物水分利用狀況的研究在保障糧食安全中起到了重要的指導(dǎo)作用。水足跡是評(píng)價(jià)作物生長(zhǎng)過(guò)程消耗水資源類型、種類及利用效率的新興概念,為區(qū)域農(nóng)業(yè)水資源管理評(píng)價(jià)提供了新的思路。本研究將河南省劃分為豫東、豫西、豫西南、豫中南、豫南、豫北共6個(gè)夏玉米種植區(qū),計(jì)算了全省及各種植區(qū)1990-2015年間的生產(chǎn)水足跡、水足跡值及其藍(lán)、綠水構(gòu)成,并進(jìn)行了時(shí)空差異分析。同時(shí),本研究對(duì)影響全省及各種植區(qū)的生產(chǎn)水足跡的氣象與生產(chǎn)資料因子也進(jìn)行了分析,并根據(jù)其結(jié)果提出了相應(yīng)的調(diào)控措施意見(jiàn)。主要的研究結(jié)果如下:(1)1990-2015年間河南省夏玉米生產(chǎn)水足跡整體呈先波動(dòng)下降后趨于平穩(wěn)的態(tài)勢(shì),下降趨勢(shì)顯著,多年平均值為0.97 m~3·kg~(-1)。各種植區(qū)的生產(chǎn)水足跡差別較大,其中豫西最高(高于全省平均值56.6%),豫東、豫中南、豫北的生產(chǎn)水足跡均低于河南省平均值。豫西、豫中南生產(chǎn)水足跡下降趨勢(shì)顯著,其它種植區(qū)下降不顯著。全省各種植區(qū)生產(chǎn)水足跡的下降主要發(fā)生在2000s。隨著時(shí)間變化,河南省各種植區(qū)的生產(chǎn)水足跡差異逐漸減小。(2)1990-2015年間河南省夏玉米藍(lán)、綠水生產(chǎn)足跡平均值分別為0.13 m~3·kg~(-1)、0.85m~3·kg~(-1),藍(lán)、綠水生產(chǎn)足跡均顯著下降。綠水是河南省玉米生產(chǎn)需水的主要組成部分,占生產(chǎn)水足跡的80%以上。在時(shí)空分布上,生育期間降水量與綠水生產(chǎn)足跡所占比成負(fù)相關(guān),即生育期間降水量越低,綠水所占比就越高。(3)1990-2015年河南省夏玉米水足跡整體呈波動(dòng)上升,多年均值為110.62億m3。全省水足跡在2007年發(fā)生突變,之后開始顯著上升。各種植區(qū)1990-2015年玉米水足跡均顯著上升,突變均發(fā)生在2000s,之后顯著上升。各種植區(qū)水足跡存在顯著的空間差異,豫北、豫東、豫中南水足跡值較高,而豫西和豫南處于較低水平。全省及各種植區(qū)藍(lán)、綠水足跡均顯著上升。全省及各種植區(qū)玉米藍(lán)水足跡占農(nóng)業(yè)用水之比均顯著上升,表明玉米灌溉在農(nóng)業(yè)用水中所占比重在不斷增加。(4)相對(duì)濕度是影響河南省夏玉米生產(chǎn)水足跡的主導(dǎo)因子,與生產(chǎn)水足跡呈負(fù)相關(guān)。平均氣溫、光照時(shí)數(shù)、風(fēng)速是對(duì)生產(chǎn)水足跡影響較大的正向氣象因子。有效灌溉比例、農(nóng)藥用量、化肥用量是對(duì)河南省夏玉米生產(chǎn)水足跡影響較大的生產(chǎn)資料因子。豫東、豫西、豫西南、豫中南、豫南影響夏玉米生產(chǎn)水足跡的主導(dǎo)因子均為相對(duì)濕度,而豫北則為有效灌溉比例。豫西,風(fēng)速、機(jī)械動(dòng)力與生產(chǎn)水足跡呈負(fù)相關(guān),在其它種植區(qū)均表現(xiàn)為正相關(guān)。(5)根據(jù)生產(chǎn)水足跡、水足跡及水資源分布,對(duì)河南省玉米生產(chǎn)提出以下初步建議:由于綠水是河南農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要水分來(lái)源,所以要合理、充分、高效利用綠水資源;要重視對(duì)化肥、農(nóng)藥的合理使用,在節(jié)水節(jié)肥的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高產(chǎn);各種植區(qū)應(yīng)根據(jù)影響主因采取相應(yīng)的措施,全省應(yīng)合理布局玉米種植;發(fā)揮政府職能,穩(wěn)定玉米價(jià)格,合理制定水價(jià)。
【學(xué)位單位】：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S513
【部分圖文】：

包括安陽(yáng)、鶴壁、濮陽(yáng)、新鄉(xiāng)、焦作、濟(jì)源六市。該區(qū)主要由黃河沖積平原和太行山前平原組成，僅西部邊緣為丘陵區(qū)域，該區(qū)的玉米種植占比和玉米平均單產(chǎn)均居全省首位。圖1 河南省夏玉米種植區(qū)劃圖Fig.1 Summer maize planting regions in Henan province表 2 河南省不同夏玉米種植區(qū)氣象條件和玉米種植對(duì)比表Table 2 The climate factors and maize planting differences of summer maize growing zones in Henan province指標(biāo) 豫東 豫西 豫西南 豫中南 豫南 豫北平均溫度（℃） 25.95 25.14 26.08 25.96 26.19 25.55降水量（mm） 468.79 332.24 487.32 488.61 584.08 373.19光照時(shí)數(shù)（h） 512.27 554.41 495.73 493.49 499.11 537.21水資源總量（百萬(wàn)立方米） 1931.72 2012.55 4657.59 1883.75 7967.13 760.69農(nóng)業(yè)用水占比 68.72% 36.53% 44.96% 46.43% 67.76% 68.62%玉米播種面積（ha） 228298 111445 201460 190931 29839 111394玉米總產(chǎn)量（ton） 1271710 503877 957547 974957 125743 690793玉米單位面積產(chǎn)量（ton） 5.55 4.37 4.75 5.35 4.30 6.19玉米種植面積占比 34.02% 34.66% 36.68% 45.94% 4.04% 48.07%注：平均溫度、降水量、光照時(shí)數(shù)等均指夏玉米生育期間內(nèi)相關(guān)指標(biāo)的值.Note：The average temperature, precipitation and sunshine duration are factors during summer maize growthperiod.

4.1 河南省夏玉米生產(chǎn)水足跡時(shí)空演變作物生產(chǎn)水足跡（water footprint of crop production）是產(chǎn)品水足跡在農(nóng)業(yè)上的體現(xiàn)，指生產(chǎn)單位重量的某種作物所消耗的水資源量，單位 m3·kg-1。生產(chǎn)水足跡是微觀上某種作物生產(chǎn)消耗水資源水平的體現(xiàn)。生產(chǎn)水足跡值主要受單產(chǎn)、氣象地理?xiàng)l件以及生產(chǎn)資料水平的影響，通過(guò)對(duì)河南省夏玉米生產(chǎn)水足跡及其藍(lán)、綠水構(gòu)成進(jìn)行計(jì)算分析，有利于對(duì)河南省夏玉米生產(chǎn)用水產(chǎn)生更直觀的認(rèn)識(shí)。4.1.1 河南省夏玉米生產(chǎn)水足跡時(shí)間變化對(duì)河南省 1990-2015 年夏玉米生產(chǎn)水足跡進(jìn)行計(jì)算分析，結(jié)果表明：受單產(chǎn)波動(dòng)提升的影響，河南省夏玉米的生產(chǎn)水足跡也呈先波動(dòng)下降，后趨于平穩(wěn)的變化趨勢(shì)（圖 2A）。全省 1990-2015 年生產(chǎn)水足跡的平均值為 0.97 m3·kg-1，各年份的生產(chǎn)水足跡值在 0.76-1.55m3·kg-1間波動(dòng)。最大值 1.55 m3·kg-1出現(xiàn)于 1997 年，最小值 0.76 m3·kg-1，出現(xiàn)于 2007 年。整體上，1990-2015 年河南省夏玉米生產(chǎn)水足跡 M-K 檢驗(yàn)結(jié)果 Z 值為-1.85＜-1.64，顯著下降（P＜0.05）。進(jìn)一步對(duì)河南省夏玉米生產(chǎn)水足跡值進(jìn)行 M-K 非參數(shù)突變檢驗(yàn)（圖 2B），可知，河南省夏玉米生產(chǎn)水足跡在 1990-1996 年間呈波動(dòng)趨勢(shì)，之后在 1997-2001 年之間發(fā)生突變，從 2002 年之后開始下降，尤其是在 2007-2012 年下降趨勢(shì)顯著。

圖 3 1990-2015 年河南省各種植區(qū)生產(chǎn)水足跡時(shí)間變化及其藍(lán)綠水占比圖Fig.3 Water footprint of maize production in different regions of Henan and the blue,green water proportion during 1990-2015注：A，B，C，D，E，F(xiàn) 分別代表豫東、豫西、豫西南、豫中南、豫南、豫北，下同。Note: A, B, C, D, E, F stand for the eastern, western, southwestern, central and southern, southern and northern ofHenan, respectively. Similarly hereinafter.河南省不同種植區(qū)的玉米單產(chǎn)和生產(chǎn)水足跡的多年均值存在著較大的差異。豫西和豫南年均生產(chǎn)水足跡分別高于全省平均值 56.6%和 26.3%，主要原因是這兩個(gè)種植區(qū)存在整體降水偏少、玉米生育期間降水分布不均等問(wèn)題，造成玉米單產(chǎn)過(guò)低（表 3），雖然隨著生產(chǎn)水平的提高生產(chǎn)水足跡出現(xiàn)了下降，但仍與豫中南、豫東、豫北等種植區(qū)存在較大差距，而豫北種植區(qū)的夏玉米生產(chǎn)水足跡值為全省最低。在地級(jí)市的尺度上，1990-2015 年間，生產(chǎn)水足跡值均值最大的是三門峽，為 1.82 m3·kg-1；最小的是焦作市，為 0.68 m3·kg-1。各種植區(qū) 1990-2015 年生產(chǎn)水足跡的變化并不一致，具體分析如下：豫東夏玉米生產(chǎn)水足跡整體呈下降趨勢(shì)但不顯著，生產(chǎn)水足跡最大值為 2003 年的 1.52m3·kg-1，最小值為 2006 年的 0.66 m3·kg-1，多年均值為 0.85 m3·kg-1。極大值出現(xiàn)在 1994 年3-1
【參考文獻(xiàn)】

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