甘蔗，禾本科甘蔗屬植物，是制造蔗糖的原料，臺灣、福建等熱帶、亞熱帶地區(qū)廣泛種植，適合栽種于土壤肥沃、陽光充足、冬夏溫差大的地方。

甘蔗是多年生高大實心草本，其產量高低與多項因素相關。為分析廣西甘蔗主產區(qū)甘蔗產量與氣象因素的關系，利用氣象數(shù)據預測甘蔗產量，為糖廠及相關管理部門提供科學的數(shù)據支撐。廣西大學電氣工程學院攜手廣西大學甘蔗生物學重點實驗室、廣西糖業(yè)集團有限公司、廣西農業(yè)科學院甘蔗研究所展開了研究，基于多種機器學習算法預測廣西蔗區(qū)甘蔗產量。

選用2002~2019年廣西五個不同地級市內蔗區(qū)的產量數(shù)據及14種逐日氣象數(shù)據，將每年的各氣象因子以78個逐月遞增的連續(xù)時段的均值與產量進行相關性分析，根據敏感時段分析法確定關鍵氣象因子，并分析各氣象因子在敏感時段對產量的影響。分別利用BP神經網絡、支持向量機、隨機森林、長短期記憶網絡建立單蔗區(qū)產量預測模型，并采用以全生育期氣象均值作為模型輸入的方法進行對照實驗。使用HP濾波法分離出甘蔗氣象產量，將5個蔗區(qū)的數(shù)據混合，分別利用RF、SVM、BPNN和LSTM建立通用的多蔗區(qū)氣象產量預測模型。

對于單蔗區(qū)，敏感時段分析法的模型預測效果明顯優(yōu)于全生育期取氣象均值的方法，LSTM模型對于上述兩種數(shù)據處理方法的預測效果均明顯優(yōu)于目前廣泛使用的BPNN、SVM、RF模型，敏感時段分析法的LSTM模型整體的均方根誤差和平均絕對百分比誤差分別為10.34 t/ha和6.85%，決定系數(shù)Rv2為0.8489。對于多蔗區(qū)，LSTM預測結果較差，RF、SVM及BPNN三種預測模型都取得了良好的效果，預測效果最好的BPNN模型的RMSE和MAPE分別為0.98 t/ha和9.59%，Rv2為0.965。

通過敏感時段分析法篩選的關鍵氣象因子與產量均呈顯著相關，根據敏感時段能準確地分析各氣象因子對產量的影響。使用LSTM模型預測單蔗區(qū)產量，使用BPNN模型預測多蔗區(qū)甘蔗氣象產量的方法是可行的，且預測誤差在可接受范圍內。

甘蔗種植過程中的五大管理要點：

1、重攻莖肥促生長：甘蔗伸長期是需養(yǎng)分最多的時候，須重攻莖肥，且以施氮肥為主。每畝施尿素10-12公斤，腐熟人糞尿2500-3000公斤，餅肥25公斤，如基肥和前期磷、鉀肥不足，可結合補施磷、鉀肥。蔗株生長旺盛，可少施，長勢較差，應早施重施。

2、高培土防側伏：甘蔗伸長期間，應結合施肥進行高培土。通過多次薄培土，達到高培土，每次培土僅覆蓋蔗頭一節(jié)。在高培土中還要注意邊行管理，如對邊行加肥、培土，防止人畜踐踏，以克服消邊現(xiàn)象。

3、剝老葉加強通風：甘蔗進入生長后期，每7～10天生長一片新葉。因此，要剝去腳葉和枯黃老葉，增強蔗田通風透光，使莖稈粗壯，增強抗倒伏能力，同時也利于防治病蟲害。

4、灌水防旱壯莖：8～9月份甘蔗進入拔節(jié)猛長期，在水肥條件好的情祝下，每天可長高3～3.5厘米，每月可長高80～90厘米，所以要重視灌水。特別是出現(xiàn)旱情時，應及時灌水，土壤含水量以保持60%～80%為宜。

丘陵坡地要封行壟頭，爭取下雨積水保水。并用老葉或地膜覆蓋蔗畦，也可采用套種經濟作物增加畦面覆蓋，減少土壤水分蒸發(fā)。有條件的要抽水灌溉，避免受旱減產。有水的地方，要不失時機地灌好水，確保甘蔗豐收。

5、防治病蟲保豐收：8～9月是各種病蟲危害時期。如金龜子、絲蟲等，特別是絲蟲食蔗根部，會引起甘蔗枯萎、倒伏，危害較大。防治辦法：應當根據蟲情，適時施藥。對出現(xiàn)枯心的蔗田，每畝施用專用顆粒劑。

審核編輯 黃宇