水稻干旱动态模拟及干旱损失评估

根据农田水分平衡原理, 结合水稻生育特点建立了稻田水分平衡方程; 以广东省早、晚稻大田生育期为例, 模拟各个生育阶段稻田水分逐日动态变化, 得出生育期缺水状况, 并分别就自然环境和灌溉条件下的水稻受旱损失进行了客观定量评估。首次根据试验资料就水稻作物的缺水敏感系数进行研究计算, 得出了十分有意义的结果。     

从气候角度看我区水稻的增产潜力

研究和建立作物产量与气候条件关系的模式,对挖掘气候潜力,提高作物产量有一定的作用。 一、铜仁水稻气候产量模式 在气候条件中,光热水是水稻生育及产量形成的重要因子。其中水分条件较易得到改善,而光热条件是难以改变的。因此,在水肥、农技措施均能满足的情况下,水稻产量依光热条件而变化,即水稻产量y是太阳总辐射Q及温度Τ的函数(y=f(Q,Τ)。 据有关单位测定,水稻产量80％以上都是来源于抽穗后光合产物的积累,而光合强度取决于太阳总辐     

种植不同作物对农田N2O和CH4排放的影响及其驱动因子

以种植玉米(Zea mays)、大豆(Glycine max)和水稻(Oryza sativa)的农田生态系统为研究对象,于2003年6~10月系统观测了N2O和CH4的排放、土壤温度和湿度以及相关的生物学因子。玉米和水稻分别施化肥氮300 kg.hm-2,大豆未施氮肥。研究结果表明,作物类型对农田N2O和CH4排放具有显著的影响。土壤-玉米系统、土壤-大豆系统和土壤-水稻系统的N2O季节性平均排放通量分别为620.5±57.6、338.0±7.5和238.8±13.6μg.m-2.h-1(N2O)。种植作物促进了农田生态系统的N2O排放,玉米地土壤和裸地土壤的N2O平均排放通量分别为364.2±11.7和163.7±10.5μg.m-2.h-1(N2O)。土壤-玉米系统、土壤-水稻系统、玉米地土壤和裸地土壤N2O排放受土壤温度的影响,与土壤湿度无显著统计相关,但受土壤温度和水分的综合影响。土壤-大豆系统N2O排放随作物绿叶干重的增加而指数增加,与土壤温度和水分条件无统计相关,由大豆作物自身氮代谢所产生的N2O-N季节总量约为6.2 kg.hm-2(N)。土壤-水稻系统CH4平均排放通量为1.7±0.1 mg.m-2.h-1(CH4),烤田抑制了稻田CH4的排放。烤田前影响稻田CH4排放的主要因素是水稻生物量,烤田后的浅水灌溉及湿润灌溉阶段的CH4排放与土壤温度和水稻生物量无关。本研究未观测到旱作农田有吸收CH4的现象。     

水稻免耕栽培的减灾效应研究

为探索稻田保护性耕作技术——水稻免耕的减灾效应,将免耕与传统稻作方法相结合组成常耕移栽、常耕抛秧、免耕移栽、免耕抛秧4个处理进行试验,并运用生态学原理对试验结果进行了分析研究。结果表明,稻田保护性耕作能提高作物产量,降低部分生育期间水稻病虫害,抑制农田杂草的生长。     

2000年辽宁作物生长季农业气象条件评价

分析了 2000年辽宁作物生长季的气候条件。对玉米、大豆、水稻等主要作物生长季的农业气象条件进行了评价 :生长季内春季水热条件较好 ,对春播生产有利 ,作物生长良好 ;夏季降水量持续偏少 ,气温持续偏高 ,雨热同步性较差。大部分地区作物遭受历史罕见旱灾。     

2000年辽宁作物生长季农业气象条件评价

分析了2000年辽宁作物生长季的气候条件。对玉米、大豆、水稻等主要作物生长季的农业气象条件进行了评价：生长季内春季水热条件较好，对春播生产有利，作物生长良好；夏季降水量持续偏少，气温持续偏高，雨热同步性较差。大部分地区作物遭受历史罕见旱灾。     

风与农作物生长的关系

农作物生长发育过程中 ,会受到多种因素的影响。其中 ,风是影响农作物的重要因素。风是多种作物的“红娘” ,靠它传粉 ,提高结实率。尤其小麦、水稻、高粱等作物的花形不大 ,色不艳 ,香不浓 ,蜜蜂很少“光顾” ,主要靠风的帮助 ,才能顺利地传播花粉 ,农谚有“风传花丰年”之说。微风对农作物的生长最有利。首先微风可以促进作物群体内的空气不断更新 ,改善作物群体周围的二氧化碳条件。作物之所以能正常进行光合作用 ,创造有机物 ,全靠风把二氧化碳源源不断地送进“绿色工厂” ,在宁静无风的晴天 ,作物群体则往往会因二氧化碳供应不足影响光…     

冬小麦作物系数的探讨

作物系数是计算农田蒸散和确定农田灌溉量的重要参数。对于不同产量水平和缺水条件下如何用作物系数和相应的公式来求算作物耗水量问题,不同学者对作物系数采用了不同的处理方法。目前大体上有两种方法。一部分学者认为,作物系数是受作物本身生物学特性、栽培条件、土壤条件多种因子影响的变量。把作物系数分解为基本作物系数Kb,因土壤水分变化引起的变值Ka及因灌溉方式引起的变值Ks三部分,这种处理的作物系数在作物各生育期     

中国南京与美国德克萨斯稻田甲烷排放的比较(英文)

稻田甲烷排放试验分别在南京与德克萨斯水稻生长季实施，观测期内测定甲烷排放通量、上壤温度和水稻生物量。结果表明：南京稻田土镶温度的季节性变幅为１５．３℃，甲烷排放通量与土壤温度成非线性正相关而与水稻生物量无关；德克萨斯稻田土壤温度的季节性变幅为的２．９℃，甲烷排放通量与土壤温度无关而与水稻生物量成线性正相关。由此得出结论：在持续淹水和无外源有机碳施加的条件下，土壤温度变幅大的地区驱动稻田甲烷排放季节性变化的关键因子为土壤温度，土壤温度变幅小的地区其关键驱动因子则为水稻的生长量。     

第四讲 农田土壤水分预报

一、开展土壤水分预报服务的意义 农田土壤水分是农作物正常生长发育的重要农业气象条件之一,它对各项田间工作能否顺利进行和能否取得良好作业质量也有密切关系。土壤水分状况,俗称墒情。在自然条件下旱作农田的水分供应,往往与作物需水有矛盾,特别是在干旱和半干旱的农业区,如我国北方各省区,由于降水量少、变率大,这种矛盾更为突出。土壤含水量常不能满足作物生长的要求。尤其是春季,群众素有“十年九春旱”之说,有的年份春夏连早,严重影响作物生长发育和收成。如北京地区小麦生育期间除自然降水外,还要灌溉2—3次才能得到较好的产量。而在多雨的南方,雨多固然对水稻生育有利,然而对小麦     

稻田甲烷排放及产生、转化、输送机理

通过对中国五大水稻产区稻田甲烷排放的多年观测实验,描述了稻田甲烷排放的时空变化规律及特征并分析研究了其形成机理。稻田甲烷排放的日变化有四种类型,甲烷的传输效率是日变化形成的主要因素。稻田甲烷土壤中排放率的季节变化型式在不同的地区是不同的,这取决于气温变化、水稻品种、施肥及水管理等不同因素。甲烷产生主要发生在稻田土壤耕作还原层（2～20 cm）,氧化主要发生在水土交界面的氧化层和根部氧化膜,并受多种因子的影响。土壤中的甲烷通过三个路径向大气排放,不同时期三个路径在甲烷传输中的相对重要性不同。施用化肥和沼渣肥可以降低土壤中甲烷的产生和排放,而有机肥会增加土壤中甲烷的产生和排放。中国的稻田每年向大气中排放9.67～12.66百万吨甲烷,全球稻田甲烷的总排放量约为35～56 Tg/a。     

长春周围地区稻田甲烷排放研究

通过对长春及其周围地区稻田上空甲烷浓度和稻田甲烷排放量持续2年的监测研究发现，在水稻生长季内，该区稻田甲烷排放量的变化曲线里单峰型，排放高峰出现在7月上、中旬至8月上旬的水稻孕穗期，且在此期间，稻田上空甲烷浓度和稻田甲烷排放量关系密切。采用持续淹水方式的C稻田的甲烷平均排放通量为7．65mg·m-2·h－1；采用间歇灌水方式的A、B稻田分别为0．Z7和0．72mg·m-2·h-1。人为的水管理方式和施肥对该区稻田甲烷排放具有重要影响。采用间歇灌水的水管理方式可大幅度降低稻田甲烷的排放量。     

2022年贵州省粮油作物生育期气象条件及其影响分析

为了评估2022年贵州省气象条件对主要粮油作物的影响,该文利用84个观测站的气温、降水、日照3个气象要素的变化特点,结合作物生物学特性及生育期,并与历史同期气象条件进行对比。结果表明：(1)夏收粮油作物播种以来气象条件利大于弊：油菜播期受干旱影响推迟,但生长后期气象条件好于前期,尤其是油菜产量形成关键期光温水匹配较好,利于产量形成及成熟收获。(2)秋粮作物生长期内农业气象条件利弊相当：玉米、水稻等秋收粮食生长季光热条件优良,降水分布不均,水稻生长期前期气象条件好于后期,后期夏伏旱和高温灾害偏重发生,影响总体粒重水平;玉米灌浆期大部地区光温条件优良,利于粒重的形成,收获期晴热少雨利于收晒。因此2022年贵州省粮油作物生长期内气象条件利弊相当,属于正常气候年景。     

A2和B2排放情景下气候变化对福建省水稻生产的阶段性影响

选择IPCC排放情景特别报告(SRES)中的A2和B2方案,利用区域气候模式PRECIS构建的气候变化情景文件与作物模型(CERES-Rice)耦合,采用雨养与灌溉两种方式,并综合考虑未来CO2浓度增加带来的直接增益效应,模拟了未来2020s及2040s两个时段气候变化对福建省水稻生育期与产量的影响。结果表明:无论是雨养方式还是灌溉方式,未来全省各稻区水稻生育期都将缩短,并且随着温度增高,2040s时段缩短的时间较2020s更长,单季稻生育期缩短时间最长,可达15~20 d。雨养条件下,除了闽东南双季稻区后季稻在2020s时段表现为2.3%(A2)和3.1%(B2)较小幅度的增产外,其他稻区各种稻作制度下的水稻产量较之BASE均出现了不同幅度的减产。闽西北稻区后季稻减产幅度最大,2020s时段A2和B2情景下减产幅度依次为6.9%和10.2%,2040s时段减产幅度进一步加大至14.1%和15.6%。闽东南稻区后季稻模拟结果较为乐观,尤其是在灌溉条件下表现为不同幅度的增产,两种情景下分别增产了1.7%、3.9%。双季稻种植区的后季稻产量稳定性均不如早稻和单季稻的,且随着温度升高,到2040s产量不稳定性有增加的趋势。灌溉在一定程度上可以缓解未来高温天气带来的产量波动。从全省的总产变化趋势来看,A2和B2两种排放情景模拟的结果都不容乐观,即使采用充分灌溉的方式,也依旧表现为减产。2020s时段,两种情景下分别减产0.74%与2.44%;2040s时段,两种情景下减产为3.50%与3.23%。未来早稻和单季稻生长季的土壤水分条件将变得不如目前湿润,与之相关的灌溉需要量均有所增加。     

水稻生长和产量形成的数值模式

水稻生长和产量形成与外界环境条件之间有着密切关系。本文通过作物光合作用、呼吸作用两个生理过程,把水稻生长与环境条件有机地联系起来,对水稻生长过程进行定量的数学描述。本文探讨了水稻生长过程中干物质的分配规律,建立了水稻器官干物质积累过程、光合作用、呼吸作用、叶面积动态变化等模式。尽管还不够完善,但用它计算模拟水稻生长与产量形成的结果是较为满意的。     

作物生产模拟及其对2030年气候变化的响应(二)

4 未来技术条件下模拟气候对作物的影响4.l 对产量的出响不考虑调整或适应,伴随未来技术,对作物施加模拟气候将会引起产量下降.旱地暖季作物受影响最为严重:玉米减产28%,大豆减产25%,高梁减产21%.在灌溉条件下,玉米减产将缓和到9%,高梁减产则缓和到10%、模拟气候对小麦和紫苜蓿的影响较轻:旱地小麦和紫苜首蓿仅减产7%,灌溉小麦的产量基本不变.     

水稻田间小气候特征与生产潜力关系研究

通过稻田小气候与水稻生长发育的平行观测,探索水稻优质高产的田间小气候特征,分析表明,稻田小气候效应,符合局部气候原理和田间小气候基本规律。在采用岗优22组合,密度2．25万窝／hm~2的稻田里,生长发育的关键期—抽穗开花期,能形成更为合理的田间小气候,水温、地温和气温配合较优,光照较好,有利于CO_2的输送,增强了光合作用和有机质的积累,因而对光能的利用率较高,能达到10410kg／hm~2的产量。但根据当年的光、热、水条件和生产水平要素估算,生产潜力可达13558．5kg／hm~2。     

我国华中地区稻田甲烷排放特征

本文主要讨论地处我国华中水稻生态区的湖南红壤稻田的CH4排放特征。稻田CH4排放的日变化都有一致的规律，即在下午16:00左右出现最大值；CH4排放的日变化幅度与天气条件和水稻植物体有关；CH4排放的日变化与温度日变化的相关性很好（R>0.90）。早稻和晚稻的CH4排放季节变化规律有明显的差别，这主要是由于早、晚稻水稻生长期间的天气特别是空气温度变化的差异引起的，早稻CH4排放率在水稻生长中期（6月）略大，而晚稻在水稻移栽后几天内CH4排放就达到整个季节中的最大值，以后随时间逐渐降低；缺水会使CH4排放率明显降低，而且在重新灌水后相当长时间内CH4排放率没有回升；CH4排放在全有机肥的田中最大，然后依次是常规施肥、全沼渣肥及化肥田；尿素、氯化钾和复合肥的多施可降低稻田CH4排放率；不同施肥田中CH4排放率的温度效应不同；施肥是控制CH4排放的一种可行手段；在整个晚稻生长季节中瞬时CH4排放率与瞬时温度呈明显的指数关系；在1991年双季水稻生长季节中，稻田中CH4的排放量为67.96 g·m-2，其中早稻的CH4排放率为0.36 g·m-2·d-1，晚稻为0.48 g·m-2·d-1。     

水稻覆膜节水种植对NO排放的影响

为保障粮食安全和节约水资源,水稻覆膜节水技术正越来越多地被农业生产部门运用到水稻生产中。但是,与传统种植模式(采用淹水与烤田相结合的间歇灌溉)相比,水稻覆膜节水种植模式通过改变土壤条件,引起稻田生物地球化学过程变化,进而使得大气环境污染性气体一氧化氮(NO)的排放发生变化。为了定量研究两种种植模式的NO排放差异及其关键控制因子,采用静态暗箱—化学发光法,对不同种植模式下两种施肥条件(常规施肥与无氮肥对照)的水稻—休耕系统NO排放通量及其环境因子进行了原位周年观测。结果表明,水稻生长季NO排放主要发生在中期烤田阶段,覆膜节水种植模式的NO通量多高于常规淹水种植模式,水稻生长季NO排放系数分别为0.12%和0.016%,主要原因是覆膜节水种植模式提高了土壤温度和氧化还原电位。在休耕季,两种种植模式的NO排放都与土壤湿度呈显著负相关。覆膜节水种植模式全年NO排放有大于传统种植模式的趋势,其排放系数分别为0.15%和0.032%,但需时间更长地点更多的试验研究加以证实。     

低温冷害气象型的初步研究

近几年来,低温冷害的研究多以积温为指标,用数理统计方法分析热量条件和作物生长发育及产量间的定性或定量的关系。本文在调查研究的基础上,从作物受低温危害的关键时段出发,用图示法表示哈尔滨地区(代表黑龙江省南部地区)不同冷害年的气象型。 一、确定低温危害作物的关键时段 黑龙江省受低温危害的作物主要是玉米、高粱和水稻。据研究,玉米,高梁属延迟型冷害;水稻延迟型冷害和障碍型冷害都有。造成玉米延迟生长发育的温度敏感时期,从外部形态上看,是在出苗至八叶期、灌浆至成熟期;高粱是在三叶至七叶期、开花至灌浆期;水稻是在苗期至分蘖期(抽穗前10天前后的低温