水分和氮肥对冬小麦产量的影响及其调控技术

通过对冬小麦进行不同水分等级和不同施氮量的控制试验,利用数理统计和数学分析方法,从水分利用效率和经济效益角度,分析了水分和氮素对冬小麦产量的影响及其相互作用的关系,提出了河南省冬小麦砂壤土的水肥配置模式,经生产检验,这种模式是可行的。     

气候变化对雨养冬小麦水分利用效率的影响估算

研究气候变化对雨养冬小麦水分利用效率的影响规律,可为农业适应气候变化提供科学依据。通过构建代表站雨养冬小麦产量和土壤水分变化量的模拟方程,分析水分利用效率的历史变化,并结合两种区域气候模式PRECIS和REGCM4.0输出的4种不同气候变化情景资料,估算未来2021—2050年雨养冬小麦水分利用效率的可能变化。结果表明:1981—2010年甘肃、山西和河南代表站的雨养冬小麦水分利用效率呈二次曲线变化趋势,最大值出现在2003年前后。4种气候变化情景的模拟结果均显示:2021—2050年冬小麦全生育期耗水量明显增加,各代表站不同情景平均增加6.2%;产量有增有减,平均产量变化率为1.4%;水分利用效率平均减小3.8%,且变率减小。区域气候模式PRECIS估算的水分利用效率的减小量A2情景大于B2情景,REGCM4.0模式估算的水分利用效率的减小量RCP8.5情景大于RCP4.5情景。整体来看,RCP气候情景对雨养冬小麦水分利用效率的负面影响更大。     

不同水分处理下南京地区冬小麦耗水量特征及其模拟

通过对冬小麦设定的5个生育期分别进行不同程度的水分肋迫试验。结果表明，全生育期内，冬小麦耗水量呈双峰型，且随土壤湿度的增加而增大。本文利用了气象和作物观测资料对不同水分条件下的冬小麦耗水量进行了模拟，并用实测资料进行验证，效果令人满意。     

郑州地区冬小麦产量构成要素的回归模型

利用郑州农业气象试验站1980—2006年冬小麦发育期、千粒重和穗粒数以及逐日气象资料,分析了影响千粒重和穗粒数的显著时段和关键因子,建立了千粒重和穗粒数的预测模型。结果表明:与千粒重相关显著的时段、关键因子是抽穗后15~19 d和29~33 d的温度以及9~13 d的日照;有利于获得较高千粒重的适宜温度范围为18.8~22.8℃,日平均气温上限为29.5℃;与穗粒数相关显著的时段、关键因子是返青后21~25 d的温度。相关显著时段的气候要素对千粒重和穗粒数具有较强的指示作用,可以较好地预测千粒重和穗粒数,为进行产量预报提供参考。     

不同海拔麦田土壤水分变化特征 及其对水分利用效率的影响

2017—2018年在晋南4个不同海拔高度的麦田,开展了土壤水分变化特征及对水分利用效率的研究。结果表明:不同海拔麦田不同土层的成熟期土壤贮水量均低于播种期土壤贮水量,在0～100、100～200、0～200 cm土层深度不同海拔麦田成熟期土壤贮水量占播种期土壤贮水量的比例分别为47. 28%～45. 46%、42. 49%～77. 50%、45. 06%～60. 96%,其中0～200、100～200 cm深度所占比例均随海拔高度的上升而上升;播种期至成熟期0～100、100～200 cm土壤耗水量占该阶段0～200 cm土壤耗水量的比例分别为51. 53%～72. 12%、27. 88%～48. 47%,其中0～100 cm深度所占比例随海拔高度上升而上升,而100～200 cm则表现为随海拔高度上升而下降;播种期至成熟期0～100、100～200、0～200 cm土层耗水量占播种期同一土层贮水量的比例分别为52. 72%～54. 54%、22. 50%～57. 51%、39. 04%～54. 94%,其中100～200、0～200 cm随海拔高度的上升而下降,最高海拔(1008 m)麦田0～100、100～200 cm土层及其他3个海拔麦田不同土层深度在不同生育阶段土壤耗水量与其初始土壤贮水量均呈正相关;不同海拔麦田的全生育期平均气温与其全生育期不同土层的土壤耗水量均呈现正相关;水分利用效率基本随海拔高度的升高在提高。     

南京冬小麦农田水分耗散特点分析

根据田间试验观测资料，从ＳＰＡＣ（土壤－植物－大气连续统一体）系统出发，分析了南京地区冬小麦抽穗至黄熟阶段农田水分的能量耗散和物质耗散特点，找出了影响作物蒸腾的主要生理，生态因子以及它们之间的关系。     

黄土高原芨芨草土壤水分特征及水分利用效率研究

通过对芨芨草草地土壤水分状况及芨芨草水分利用情况进行初步分析，结果表明：芨芨草地土壤贮水量呈明显的季节变化；土壤剖面可依含水量变化分为3层，即速变层、活跃层和稳定层。芨芨草群体水分利用效率以6月份为最高，而单叶水分利用效率7月份最高，具有较强的抗旱性。     

安徽省冬小麦水分盈亏特征及其对产量的影响

利用安徽省1971—2010年的气象资料和冬小麦产量资料,采用水分盈亏指数分析了安徽省冬小麦全生育期和关键期（孕穗至乳熟期）水分盈亏的时空变化特征,以及旱涝对产量的影响。结果表明：冬小麦全生育期和关键期水分盈亏指数基本呈纬向分布,合肥以北水分亏缺明显,江淮南部及其以南地区水分供应基本充足,越往南水分盈余程度越大,总体来看缺水程度关键期大于全生育期;近40年冬小麦水分盈亏指数的时间变化趋势不明显,但年际波动大,旱涝灾害风险增加。干旱主要发生在沿淮淮北地区,涝渍在江淮及其以南地区发生频率较高,典型旱涝年平均减产率分别为4.2%和12.4%;造成冬小麦减产10%的中度旱灾风险北部大于南部,中度涝灾风险南部大于北部。南部涝渍风险和造成的产量损失明显大于北部的干旱,水分偏多的南部地区要尽量减少冬小麦的种植。     

全球变化背景下天山西部雪岭云杉径向生长和水分利用效率对气候要素的响应

全球气候变暖和大气CO2浓度(Ca)急剧上升已成为不争的事实,并对森林生态系统有着深远的影响,全面理解森林生态系统对全球变化的响应至关重要。中亚干旱区特有树种雪岭云杉(Picea schrenkiana Fisch. et Mey)树轮稳定碳同位素(δ13C)和水分利用效率(iWUE)对气候变暖和大气CO2浓度急剧上升的响应缺乏研究。本研究利用天山西部伊犁河流域的雪岭云杉树轮样本,使用树木年代学方法和树轮稳定碳同位素技术,建立树轮宽度年表、稳定碳同位素(δ13C)以及内禀水分利用效率(iWUE)序列,分析了树轮δ13C和iWUE的长期变化特征,探讨了树轮δ13C和iWUE对气候的响应规律以及iWUE与树轮宽度的关系。结果表明,主要的气候因子并没有强烈地限制树木径向生长;夏季平均气温对树轮δ13C分馏有重要影响,iWUE的长期变化受到全球Ca增加和升温趋势影响,但直接影响iWUE年际变化的主要因素是饱和水汽压亏缺(VPD)。全球升温和Ca增加导致了iWUE的持续升高,但并没有导致雪岭云杉树木径向生长的明显增加。     

气温变化对冬小麦生育的影响

利用驻马店市1961年10月～2002年5月冬小麦生长季内平均气温资料以及气温5年滑动平均变化曲线图,采用相关分析法,分析了驻马店市冬小麦生长季内气温变化特征,并利用1981年以后的冬小麦作物观测资料,经过对比分析,揭示了冬小麦生长发育过程中因暖温而产生的一系列变化.     

新源县冬小麦对气候变化的响应

根据新源县气象站1982—2018年冬小麦生育期、产量及同期气温、降水、日照时数资料,采用线性回归、pearson相关系数、3 a直线滑动平均等统计方法,研究了近37 a来新源县冬小麦对气候变化的响应。结果表明:近37 a来新源县冬小麦冬前生育期显著推迟,返青至乳熟期显著提前,春、夏季生育期提前主要受3月上、中旬气温影响。出苗—越冬开始期显著缩短、乳熟—成熟期显著延长,其它各生育期间隔无显著变化,全生育期缩短是由播种期显著推迟造成的。冬小麦气候产量与营养生长期的气象要素显著相关。播种期显著推迟导致冬前的热量积累不足,建议播种期提前10 d左右,利于形成壮苗。     

气候变化对河南南部冬小麦播种期的影响

以位于河南省南部地区的驻马店市为研究区域,利用1961～2003年驻马店市冬小麦播种期内气象观测资料,采用相关分析等数理统计方法对气候变化对冬小麦播种期的影响进行分析,结果表明：在河南南部地区,传统播种期内气温逐渐升高;气候适宜冬小麦播种期逐渐推迟;传统播种期内降水量有所减少。并利用1981～2003年驻马店市冬小麦作物观测资料进一步分析了按照传统观念播种小麦存在的弊端。从而得出结论：在河南南部地区,冬小麦的播种必须打破传统的种植观念,适当晚播,才有利于冬小麦产量的进一步提高。     

气候变化背景下河南省冬小麦品种更新特征

利用河南省30个农业气象站1981-2010年共196个冬小麦品种的观测数据和同期气象数据,采用相关分析和回归分析方法,研究了气候变化背景下冬小麦生育期长度、积温需求和产量构成要素等品种更新特征。结果表明：30年来,河南省冬小麦生长季平均气温升高明显,营养生长期增温速率高于生殖生长期,降水量变化趋势不明显。不同区域品种更新的主要特征是出苗-抽穗天数减少（2.8~5.9 d/10a）、抽穗-成熟天数增加（1.3~2.5 d/10a）;完成各生育阶段所需积温（>0℃积温）总体呈增加趋势,其中抽穗-成熟期尤为明显（26~50℃?d/10a）。有效穗和穗粒数与营养生长期长度或同期积温无显著相关,千粒重随生殖生长期延长而显著增加。豫南地区生育期天数比（抽穗至成熟天数/出苗至成熟天数）和同期积温比（抽穗至成熟积温/出苗至成熟积温）随时间增加,积温比对产量变化的解释性高于天数比;豫中和豫北地区生育期天数比随时间增加,但积温比无明显的时间变化趋势,单产提高与生育期天数比增加有关。气候变化背景下河南省冬小麦品种更新特征是营养生长期缩短、生殖生长期延长、千粒重增加,从而提高了产量。     

气温变化对鲁西北冬小麦最佳适播期的影响

近十几年来,地处鲁西北地区的桓台县年平均气温呈上升趋势,冬半年气温上升较明显,冬小麦的生长受其影响,冬前旺长和绿体越冬时常出现,冬小麦抗低温能力受到影响,容易成灾。降低冬小麦冬前旺长几率,可以通过选取适应气温变化的播种时间来增强冬小麦抗低温能力。将冬小麦播种出苗所需要的日平均气温、播种至停止生长期积温、播种到收获所需总积温等3个农业气象指标,与近10年气温变化统计比较,发现在气温升高趋势下,冬小麦适宜播种的最佳时段比传统的播种时间明显后推。     

小麦发育期对冬季积温变化的响应分析

利用沁阳站1980-2007年冬季积温和小麦发育期资料,分析了冬季积温和小麦发育期的变化规律,用相关分析和典型年份对比方法探讨了冬季积温对小麦发育期的影响.结果表明:1980-2007年冬季积温增加率为6.8(℃·d)/a,1995年以后小麦发育期基本持续提前;冬季积温与冬小麦各发育期呈负相关,最显著的是起身期,其次是抽穗、开花、返青期;冬季积温典型偏高年份作物平均发育期比典型偏低年份的早,最明显的是起身期,提前了26 d,其次是返青期为21 d,再次是全生育期为16 d.     

秋冬气候变化对乌鲁木齐冬小麦播期的影响

通过对1976-2006年秋冬气候条件分析。得出鸟鲁木齐冬小麦冬前生长期间和越冬期间的气候条件发生了较明显的变化,表现为气温升高、降水减少、冬前〉0℃积温增加,越冬期初日后推,冬前生长期延长,越冬期间负积温减少。结果表明随着气候的变暖适当晚播更有利于冬小麦生长,冬小麦的适宜播种期应在传统播种期的基础上向后推迟一候左右。     

A2和B2情景下冀鲁豫冬小麦气象产量估算

冬小麦是我国的主要粮食作物之一,河北、山东、河南三省是我国的冬小麦主产区。利用1978—2008年冀、鲁、豫三省的历史气象资料和冬小麦产量数据,分别建立了三省冬小麦趋势产量和气象产量模型,趋势产量模型的复相关系数超过0.90,气象产量模型均通过0.05的显著性检验。将区域气候模式PRECIS输出的基准气候条件下的格点资料回代到冬小麦气象产量模型,以验证区域气候模式的可用性。利用区域气候模式输出的A2和B2情景下三省的格点资料和三省冬小麦气象产量模型,估算得到了三省2012—2050年的冬小麦气象产量,结果表明:无论在A2还是B2情景下,河北和河南两省冬小麦气象产量均表现出以减产为主、山东省冬小麦气象产量以增产为主的趋势。     

干旱及灌溉对冬小麦根系和产量的影响研究

在郑州农业气象试验站开展不同程度干旱、灌溉试验,研究了不同水分条件对冬小麦根系活力、形态及产量的影响。结果表明,干旱条件下,冬小麦根系活力和根直径均有明显的降低,根长有明显增加,土壤下层所占根系总体积比例增大,且随着发育期的推进,下层根系所占比例呈现增大的趋势,水分利用效率有明显提高;随着干旱程度的增加,上述变化趋势更加明显。在灌溉量相同的情况下,越冬期灌溉,有利于冬小麦根系活力和根直径增加,但不利于根系的向下伸展;返青期和拔节期灌溉有利于根系向下伸展、水分利用效率提高、理论产量增加,但不利于根系活力和直径的增加;拔节期灌溉,可适当增大灌溉量,减少灌溉次数,以提高水分利用效率。综合根系形态和活力、水分利用效率及产量,在冬小麦干旱持续发生条件下,在返青期、孕穗期灌水600 m~3·hm~(-2)左右,可根据干旱程度适当增减灌水量,重旱条件下适当增加灌水次数,少量多灌缓解旱情,而重大干旱年份灌水困难条件下可只在拔节期灌水600 m~3·hm~(-2),以实现产量的减损和节水效果。