淹水对夏玉米性状及产量的影响试验研究

为定量探求洪涝灾害对玉米生长及产量的影响,于2008和2009年在河南省驻马店地区进行以淹水日数和淹水发育期为试验因素的模拟试验。结过表明:淹水1 d对玉米产量影响甚微,淹水3 d以上减产率40%以上,拔节期淹水5～7 d,抽雄期淹水7 d夏玉米基本绝收。淹水对夏玉米植株死亡率、果穗成穗率、单株籽粒重影响明显;对株高、果穗长、粗、百粒重和秃尖率影响较小。拔节期的淹水危害重于抽雄期。讨论了淹水日数与淹水发育期对玉米产量影响的交互作用。初步建立了淹水的玉米产量损失率评估模型。     

淹涝胁迫对水稻植株叶片光合性能的影响

为提高水稻作物生长模型中淹涝胁迫对水稻生长和产量影响的定量评估能力,通过开展水稻盆栽淹涝试验,研究了不同淹涝胁迫程度对粳稻和籼稻植株叶片光合性能的影响,并将两者之间的关系进行了定量化,结果表明:1)两种水稻植株叶片的光量子效率AQE、最大光合速率P_m均随淹涝天数的增加而明显下降,全淹处理的下降幅度较大,受全淹处理8天后平均下降幅度近五成,而半淹处理的下降幅度较小,半淹处理8天后平均降幅约一成左右;叶片基础荧光F_0、最大荧光产额F_m和最大光化学效率F_v/F_m也均随着淹涝胁迫天数的增加出现不同程度的降低。2)植株叶片光量子效率和最大光合速率随淹涝深度和淹涝天数变化可用定量关系模型y=1-aH-bH~3T来描述,用独立的试验资料对该模型进行检验后表明,模型的模拟值与实测值有很好的一致性,两者的相关系数高、RMSE值低,模拟效果令人满意。3)全淹处理下,水稻植株叶片最大光合速率P_m和最大荧光产额F_m下降幅度具有较好的相关性,可运用荧光测定的信息来快速估计淹涝胁迫对水稻叶片光合速率影响的程度。本研究可为改进水稻模型中淹涝胁迫条件下的水稻干物质累积和产量的模拟提供依据。     

濮阳县气候与冬小麦产量的关系

采用秩相关、回归分析方法,对濮阳县气候与冬小麦产量要素的关系进行分析.结果表明:冬前的日照时数、越冬期的平均气温和大于O℃的积温、拔节～孕穗期的降水、孕穗期的日数和抽穗期的日数对亩穗数影响较大;返青至孕穗期的日数对穗粒数影响明显;千粒重则和开花期至成熟期间的平均日较差相关较好.     

我国南方晚稻孕穗期旱灾指标试验研究

根据我国南方晚稻孕穗普遍期后对干旱最敏感这一特点,分别在江西南昌、湖北荆州、湖南长沙3个试验站设计了孕穗普遍期后7d、10d、13d、16d和直至植株死亡5种干旱天数。试验结果表明:干旱天数与穗粒数、穗结实粒数呈负相关,相关系数分别为-0.956和-0.959。随着干旱天数增加,土壤湿度逐渐减少,减产率上升。当干旱18d时,土壤湿度临界值为5.57%,植株死亡。用线性和非线性回归拟合干旱天数、土壤湿度、减产率三者之间的方程,分别以土壤湿度、减产率作为评价因子得出干旱灾害评价标准。经鉴定,自大田土壤上层无水开始干旱6～7d,晚稻受到轻度灾害;干旱8～11d,晚稻受中度灾害;干旱12d以上受重度灾害。     

宁夏灌区春小麦LAI与生长性状和产量的关系

利用宁夏永宁农试站1994—2012年2个品种小麦观测资料,对2个小麦品种的生长性状、产量和产量结构进行方差分析,然后选取2个品种间差异不显著的样本,建立小麦不同发育期叶面积指数(LAI)与株高、密度、产量、穗粒数、结实小穗数及千粒重的关系。结果表明,不同发育期的LAI能反映小麦株高、密度和单位面积结实穗数。抽穗至乳熟阶段的LAI可估测株高,三叶至乳熟阶段的LAI均可监测同期密度,以拔节至乳熟阶段最好。抽穗至乳熟阶段的LAI可估测单位面积有效穗数,以抽穗期效果最好。抽穗至乳熟阶段LAI能较好地反映小麦产量的变化,可利用小麦冠层高光谱测定值构建的植被指数或MODIS植被指数反演LAI,利用LAI与产量的关系估产。如果在小麦不同生育阶段用遥感植被指数估测LAI,就可通过LAI与小麦株高、密度的关系监测小麦长势。抽穗至灌浆前期的LAI相对稳定,利用MODIS植被指数反演的LAI可估测小麦密度、产量和产量结构。     

小麦越冬冻害的后效及分级

受冻麦苗发育推迟,株高降低,穗粒数增加,千粒重下降,亩穗数减少.受冻麦田减产程度主要受亩穗数减少影响.死茎率、亩穗数、亩产量与死株率呈极显著相关.故用死株率把麦田冻害程度分为4级.     

寡照胁迫对温室番茄开花坐果特性的影响

以番茄品种“金冠5号”为试验材料, 利用2015—2019年山东省农科院日光温室中不同层数的遮阳网模拟不同寡照(PAR≤200 μmol·m^-2·s^-1)持续日数(0 d、1 d、3 d、5 d、7 d、9 d), 观测番茄开花后各穗花开花期(Blooming Date, BD)、开花数(Number of Flowers, NoF)、开花率(Flower Rate, FR)、坐果率(Fruit Setting Rate, FSR), 分析寡照胁迫对番茄开花坐果特性的影响, 并基于温光效应(Accumulated Photo-thermal effectiveness, APTE)建立寡照胁迫对番茄开花坐果特性影响的模拟模型, 对其进行验证, 并与PAR日积分法(PAR)构建的模型进行对比。结果表明: 寡照胁迫下, 番茄六穗花开花期不同程度推迟, 尤其是遭受寡照胁迫直接影响的第二、第三穗花开花期推迟最明显, 幅度最大, 持续寡照7—9 d, 番茄第二穗花开花期较对照推迟一周左右; 番茄单穗果实数、坐果率均随寡照持续天数的增加呈降低趋势, 寡照持续时间越长、降幅越大; 基于APTE构建的模型明显提高了寡照胁迫下番茄开花坐果特性的预测精度, 与PAR法相比, 番茄第二、第三穗花BDC、NoFC、FRC和FSRC回归估计标准误差(RMSE)分别降低了25.5%、16.7%、21.2%、23.8%和31.4%、22.4%、25.2%、26.6%。     

贵州西部近6a温度变化对水稻大田生育期的影响

利用贵州西部牂牁镇等25个乡镇2016—2021年水稻大田生育期观测资料及同期温度资料,分析温度变化对贵州西部水稻各生育期的影响,结果表明：贵州西部水稻在大田从移栽到收获完毕需要145~178 d,积温超过3300 ℃·d即可满足全生育期需求;水稻在大田从移栽到开始收获平均需要125 d,比贵州东部偏长22 d,且积温超过2500 ℃·d即可满足生育期需求。水稻移栽返青期需要积温430 ℃·d以上,分蘖期需要积温450 ℃·d左右,拔节孕穗期需要积温490 ℃·d以上,抽穗开花期需要积温470 ℃·d以上,灌浆成熟期需要积温在330 ℃·d以上。在水稻分蘖期间,温度变幅较大、变化较快,容易造成水稻分蘖速度缓慢。在水稻抽穗开花期间,持续5 d日平均温度在23 ℃以下,将导致水稻抽穗开花期时间延长。在水稻灌浆成熟期间,如果持续4 d日平均温度在25 ℃以上,将造成水稻灌浆成熟期时间缩短。温度高、种植面积少,水稻在大田生育期所需要的时间就短;反之,所需要的时间就长。     

开花后淹水对小麦旗叶叶肉细胞及产量的影响

选用小麦品种济麦20和泰农18,采用池栽补灌淹水方法,研究开花期及灌浆期3、6、9、12d淹水对小麦旗叶叶肉细胞形态及籽粒产量的影响.开花期淹水,减少叶肉细胞的裂解,延缓了旗叶衰老;灌浆期淹水,则加剧了叶肉细胞的裂解,旗叶的衰老加速.除淹水3d外,两时期6-12 d淹水均引起籽粒产量降低.产量降低的主导因素是粒数的减少,其次是粒重的降低.     

影响临沂市水稻空壳率的农业气象条件分析

采用逐步回归方法,对水稻幼穗分化及产量形成期,影响水稻空壳率的主要气象因子进行了分析。其中乳熟期的日照数影响最大,而孕穗期的平均温度、开花期的相对温度及降水也有较大影响。提出了相应的气象服务对策,对减少水稻空壳率,提高产量有一定的指导作用。     

控制水稻分蘖角度对群体生态特性的影响

控制分蘖角度对群体温度、群体相对湿度、群体CO2浓度和光合有效辐射均会产生一定影响。选用2006年水稻有关研究数据,分析水稻分蘖角度对群体生态特征的影响。结果表明：各生育时期群体温度在07:00－19:00处理大于CK。分蘖高峰期到孕穗期CK白天群体相对湿度大于处理,齐穗期到灌浆期处理群体相对湿度大于CK。群体CO2浓度在拔节期和孕穗期均为处理大于CK,其他生育期差异不显著。光合有效辐射垂直分布是处理前期和后期上层截获的光能均小于CK,群体内消光系数小。控制分蘖角度形成了有较高温度、较低湿度、高CO2浓度和适宜光分布的群体,可为获得高产奠定基础。     

江西早稻高温热害发生时间分布特征

以江西早稻为例,利用1981—2016年气象资料、早稻高温热害灾情史料和生育期资料,构建历史早稻高温热害样本集合,在Kolmogorov-Smirnov（K-S）分布拟合检验的基础上,采用信息扩散方法计算得到早稻高温热害总样本和不同持续日数（3~5 d,6~8 d和8 d以上）不同等级（轻度、中度、重度）热害在早稻抽穗期前后的发生概率。结果表明:早稻高温热害起始于抽穗前6 d至抽穗后20 d,抽穗扬花期发生概率最高,随着早稻进入乳熟期高温热害发生概率逐渐降低。早稻抽穗扬花期持续3~5 d早稻高温热害以轻度、中度为主,5 d以上中度、重度高温热害发生概率为98.77%;随着早稻进入乳熟期,高温热害以中度和轻度为主,重度高温热害概率显著降低。早稻轻度高温热害的主要致灾时段为抽穗至灌浆中期,中度高温热害的主要致灾时段为抽穗至灌浆中前期,而重度高温热害的主要致灾时段为孕穗期至灌浆初期。     

冬小麦拔节期灌溉防霜冻效果研究

以矮抗58为研究对象,在冬小麦拔节期设置灌溉与未灌溉两种水分处理,通过对无霜冻年份(2012年)和晚霜冻年份(2013年)的对比试验,分析晚霜冻害对冬小麦群体密度、干物质积累、产量及其构成要素的影响,探讨拔节期灌溉的防霜效果。研究结果表明:1)孕穗-抽穗期发生晚霜冻害可使冬小麦群体密度下降、产量显著降低。2012年的产量整体高于2013年的,且2012年未灌溉处理的产量显著高于2013年灌溉处理的(P0.05);受霜冻影响,2013年灌溉与未灌溉的成熟期密度分别比抽穗期下降11.8%和14.8%,地上部分总干物质重先显著下降而后逐渐恢复,和抽穗期相比其下降幅度分别为18.5%(灌溉)和33.7%(未灌溉)。2013年成熟期叶片干重占地上部分总干物质重比例为43.5%(灌溉)和41.0%(未灌溉),显著高于2012年的16.3%(灌溉)和4.1%(未灌溉)。2)无论是否有霜冻害发生,拔节期灌溉均可显著提高产量,灌溉处理产量分别比未灌溉处理的偏高16.3%(2012年)和24.5%(2013年)。霜冻年份拔节期灌溉处理可显著降低穗粒数损失和抽穗期以后叶面积指数的衰减速度。3)2013年灌溉处理较2012年灌溉处理减产23.6%,未灌溉处理较2012年未灌溉处理减产32.9%。拔节期灌溉能够有效减少霜冻造成的产量损失,但这主要是由水分增加所引起,抽穗期的冬小麦抗霜能力并没有提高。     

上海地区单季晚稻生长期降水量对产量的影响及产量预估

为探索上海地区单季晚稻生长期内降水量分配对产量的影响。采用降水集中度（Precipitation Concentration Degree, PCD）和集中期（Precipitation Concentration Period, PCP）研究1971～2015年单季晚稻全生育期内降水非均匀分布特征,运用趋势分析法研究单季晚稻全生育期降水分配情况及各生育期降水量与产量之间的关系,基于CMIP5全球气候模式情景下降水预估资料,估算2020～2045年上海地区单季晚稻生长期降水量对气象产量影响变化。结果表明:近45年单季晚稻生长季PCD变化趋势不显著,降水分布不均匀, PCP主要集中在7月27日至9月11日,即孕穗期和抽穗期;在分蘖期的降水量占全生育期总量的29.9%,孕穗期占26.2%,抽穗期占7.1%,成熟期占10.8%,分蘖期和孕穗期降水占全生育期的1/2以上;孕穗期降水量与单季晚稻气象产量的负相关关系达显著水平（p＜0.05）;未来30年内降水量对单季晚稻气象产量的负效应略大于正效应,即减产作用大于增产作用。未来气候变化情景下单季晚稻生长期内降水量的变化对产量有影响,应制定相应的适应措施。     

UV-B辐射增加对小麦的影响

通过观测，分析了UV—B辐射增加对小麦生长发育的影响，计算了UV—B增加条件下对作物群体生产力生态特征值发生变化的情况。分析结果表明，UV—B辐射增加影响小麦生长发育表现在：生育期推迟，叶面积、分蘖和开花数减少，植株矮化，绿叶数、单株干物重、叶重、穗重等减小；影响小麦群体生产力表现在：群体生长率、相对生长率、叶面积指数、叶日积、净同化率都在生育期的中后期有很大幅度的减小，从而使小麦每亩株数、每株穗数、每穗粒数、千粒重也明显下降，最终影响到小麦群体生物学产量及经济学产量。     

基于WCSODS的小麦渍害模型及其在灾害预警上的应用

在WCSODS（小麦模拟优化决策系统）中增加了过量土壤水对小麦光合作用、干物质分配、叶片衰老等影响模块,实现了渍害条件下对冬小麦生长和产量的模拟。用试验资料和区域统计单产对模型进行了检验,结果表明:模拟误差在10%以内。灵敏度分析的结果亦表明:随着渍水持续天数的增加,小麦渍害加重,10 d渍水对产量影响不大,而30 d渍水可造成减产7%~32%;当渍水天数相同时,以孕穗期的渍害对产量影响最大;灌浆期、拔节期次之,冬前分蘖期的影响较小。这与当地小麦专家的看法相一致,说明小麦渍害模型具有一定的合理性。利用本模型和南京、南通两地的历史气象和产量资料,对大面积小麦平均单产进行了试预报,结果基本令人满意。     

河南省稻麦类作物对气候变化的响应

小麦和水稻是世界最重要的粮食作物。利用河南省小麦和水稻的历史观测资料,结合DSSAT-CERES小麦和ORYZA2000水稻模拟模型,分析和模拟河南省稻麦类作物在历史气候变化条件下生育期和产量的变化。结果表明:冬小麦全生育期长度呈缩短趋势,但播种-越冬天数平均每10 a增加1.7 d,开花到乳熟天数平均每10 a增加2-4 d,返青后各生育期均表现出不同程度的提前;水稻各生育期均有不同程度的提前,尤其是拔节期以前,分蘖前的生育期间隔天数以缩短为主,拔节后以延长为主。雨养小麦模拟产量和水氮增产潜力均呈减少趋势;随着播种期的提前,水稻减产趋势逐渐减弱。     

随机森林机器算法在江苏省小麦赤霉病病穗率预测中的应用

基于2002—2018年江苏省13个市的小麦赤霉病病穗率资料与生育期观测资料、相应时段内的逐日气象数据,应用随机森林机器学习算法,分生育期、分区域定量评估影响病穗率的主要气象因子特征变量和贡献率,按不同起报时间建立预测模型并进行验证。结果表明,各生育期重要特征变量贡献率的排序为:抽穗扬花期＞拔节期＞越冬期。抽穗扬花期湿度、连续≥3 d的雨日和日照对赤霉病起主导作用,拔节期日照、降雨量、湿度和雨日与越冬期气温和降雪对赤霉病均具有前期影响,甄别出的重要特征变量排序结果符合赤霉病菌发育、释放、侵染和流行规律;基于随机森林算法建立的病穗率预测模型的精度与重要特征变量个数、赤霉病发生区域、M_try参数设定、生育期有关;最早可在3月初进行预测,预测时效近3个月,起报时间越接近乳熟期,输入的重要特征变量越多,则病穗率预测准确率越高,病穗率模拟值与实测值的波动趋势完全一致,对赤霉病“中等”和“偏重”等级模拟效果好,表明随机森林算法在赤霉病预测中有较高的可靠性和业务应用潜力。