山东省主要粮食作物气候生产潜力时空变化特征

根据山东省1961-2008年的气象资料,利用逐级订正法计算了山东省冬小麦和夏玉米等主要粮食作物的气候生产潜力,并进一步采用经验正交函数分解方法,探讨了其时空变化特征.结果表明:山东省冬小麦及夏玉米的气候生产潜力存在有明显的年际波动和空间差异,其中冬小麦优、劣年景气候生产潜力相差3～9倍,夏玉米相对较小,为2～3倍;全省冬小麦、夏玉米气候生产潜力的高值区位于水热条件匹配较好的鲁南地区,低值区在半岛东部沿海地区;冬小麦、夏玉米气候生产潜力与实际单产的年际变化基本一致,山东省粮食产量,特别是夏玉米产量的年际波动受作物生长期间气候条件影响较大;全省冬小麦、夏玉米气候生产潜力在空间上具有较好的一致性,区域互补性较差.     

河北省南部干旱特征及其对冬小麦产量的影响分析

以河北省南部冬小麦产区为例,基于标准化降水指数(SPI),采用数理统计方法,分析了近40 a(1971—2010年)冬小麦生育期干旱的时空变化特征,干旱对冬小麦产量的影响及干旱风险特征。结果表明:河北省南部干旱在空间上具有一致性,在时间上春季干旱20世纪90年代少于20世纪70年代和80年代,冬小麦全生育期干旱无明显变化。河北省石家庄地区冬小麦产量受干旱影响较小,沧州地区影响大,其他地区一般主要受春季干旱的影响。干旱的影响与各地灌溉条件及管理水平有关。冬小麦全生育期,邯郸西南部为干旱较高风险区;邢台、邯郸局部地区为干旱低风险区;其他大部分地区为干旱中风险区。     

利用积分回归进行冬小麦产量预报的探讨

冬小麦产量是由小麦品种本身的生育特性,环境条件(气候条件、土壤条件等)和栽培技术三者共同作用的结果。然而在这些因素中,品种的更新,土壤条件的改善和栽培技术的提高,对于产量的影响在时间序列上是一个变化比较平缓的过程。在一般的情况下,相邻两年间产量的较大波动,主要是受气象条件的影响。本文用正交多项式的方法,求得趋势产量和气象产量。用对产量影响较大的主要气象要素与气象产量进行积分     

基于分期播种试验的冬小麦越冬冻害调查分析

基于冬小麦分期播种试验,结合自然大田冬小麦越冬冻害调查实况资料,分析研究2017/2018年偏冷冬年份华北北部冬小麦越冬冻害的成因及对产量的影响。结果表明:适应气候变暖,冬小麦播期推迟,但华北北部播种期不应晚于10月21日,播种期推迟或秸秆还田,应加大播种量,确保出苗率和基本苗。品种推广和生产选种时宜冬性和半冬性品种搭配种植,防御出现"冷冬"导致冬小麦越冬冻害的潜在风险。越冬冻害死苗率每增加1%,其产量减少约1 kg·hm~(-2)。冬小麦播种期受降雨且降水多的影响,晚播,播种质量差以及品种冬性、春性特性差异,除草农药使用不当等是越冬冻害死苗率增加的主要原因。     

2001年冬小麦减产的气象条件分析

2001年山东省东平县冬小麦大幅减产。本文主要从气象角度，从影响冬小麦产量的全生育期间气象条件对照分析，找出减产原因，提出2002年冬小麦生产的几点建议。     

巴楚县冬小麦生长期气候变化特征及其对冬小麦发育期的影响

利用新疆巴楚气象站1983—2012年逐日气象资料及冬小麦生育期资料,采用线性回归、Pearson相关系数方法,分析了巴楚县气候要素和冬小麦生育期的变化特征,以及气候变化对生育期的影响。结果表明:(1)近30 a巴楚县冬小麦生育期内气候变暖趋势明显,月平均气温、月最高气温和月最低气温整体呈上升趋势,日照时数减少,降水量增多。(2)冬小麦播种、抽穗和成熟期提前,越冬开始和返青期延后,全生育期呈缩短趋势。冬前冬小麦生育天数增加,越冬开始—返青期、返青—抽穗期长度缩短,抽穗—成熟期延长。(3)1—2月气温降低是巴楚冬小麦返青期延后的主要原因,而抽穗和成熟期提前则主要受3—4月、4—6月的气温升高影响。     

济南市冬小麦丰、欠年气候分析

冬小麦是我省的主要粮食作物,其产量高低受着气候条件的影响。本文以济南市1960—1981年22年的冬小麦产量和气象资料为依据,经统计分析,找到影响济南市冬小麦产量的主要气候因子,在此基础上建立了冬小麦产量预报方程,且提出了济南市冬小麦丰、欠年的不同气候型。一、冬小麦丰、欠年的气候分析(一)丰、欠年标准的划分根据农业部门常用的方法,即比上一年增产大于或等于10％,为丰产年;比上一年减产10％以上,为欠年。按照这个方法,将济南市22年的小麦产量(单产)从中划分出丰年为11年,占50％,即1962、1964、1965、1967、     

江苏省冬小麦播种期对气候要素变化的响应

利用江苏省35个气象台站1961- 2009年冬小麦播种期内的气象观测资料,采用数理统计方法,分析了近49 a来冬小麦播种期内各气候要素的变化.结果表明:江苏省冬小麦主要播种期内的日平均气温随着时间的推移逐渐升高,且相关显著,其中淮河以南地区升高速度更快;秋季稳定通过15℃的终日总体呈逐年推迟趋势,尽管部分年际间波动较大;按传统播期播种到越冬的≥0℃有效积温与年序也呈极显著正相关关系.分析沭阳、淮安、盱眙、滨海、赣榆和徐州6个农业气象观测站的冬小麦发育期资料,及当地冬小麦播种至越冬前积温资料.结果表明:各地冬小麦播种至越冬≥0℃有效积温总体上逐年增加.此外,冬小麦播种期内降水量的波动较大,尤其自1990s中期以来,各地降水量呈逐年递减趋势.得出结论:江苏省冬小麦应适时晚播,并应趁墒及时播种.     

新疆气象灾害对主要作物产量影响的灰色关联分析

利用1978-2014年洪涝、旱灾、风雹灾及低温冷冻四种农业气象灾害受灾面积、同期粮食平均单产及粮食作物单产有关统计数据，采用线性和灰色关联分析方法，对新疆37a的主要农业气象灾害特征及其对主要粮食作物、主要经济作物单产的影响进行分析。新疆农业气象灾害灾情总体呈受灾面积大、成灾率高、波动幅度大的特点。旱灾和雹灾对新疆的粮食生产危害较大，低温冷冻灾害和洪涝灾害其次。从作物种类来看，不同作物与旱灾受灾面积关联度最大，冬小麦、春小麦和玉米与低温冷冻灾害受灾面积的关联度最小，而棉花和甜菜与洪涝灾受灾面积的关联度最小。旱灾和雹灾是影响新疆农业生产的主要气象灾害。     

土壤水分条件对冬小麦生长发育及产量构成影响研究

通过2011-2013年中国气象局固城生态环境与农业气象试验站冬小麦种植试验,利用冬小麦不同生育期土壤湿度、根长密度、株高、绿叶面积和产量等资料,研究不同土壤水分条件对河北固城冬小麦生长发育和产量构成的影响。结果表明：2011-2012年固城站冬小麦0-50 cm土壤相对湿度>50%为冬小麦适宜土壤湿度。2012-2013年固城站冬小麦各生育期0-80 cm土壤相对湿度<55%时,尽管80-120 cm土壤相对湿度为55%-80%,但冬小麦根系和产量构成要素均较小。冬小麦各生育期0-80 cm土壤相对湿度为55%-70%时,冬小麦根系总量最多,则冬小麦生长发育最好,产量构成要素均较好,总产量最高。冬小麦各生育期0-120 cm土壤相对湿度<55%时,冬小麦根系总量最小,且根系集中分布的深度也较浅,总产量最小。冬小麦各生育期0-120 cm土壤相对湿度>80%时,冬小麦根系总量较多,但总体产量比0-80 cm土壤相对湿度为55%-70%时低。     

黄淮麦区小麦拔节后霜害的风险评估

小麦拔节后抗寒力迅速减弱, 遇强冷空气侵入会发生霜害。该文首先分析了黄淮麦区小麦拔节期的变化规律和霜害温度出现的规律。结果表明:逐日进入拔节期的概率随日序的变化可以用正态分布函数来表示; 霜害温度出现的累积概率随日序的变化可以用指数方程表示。根据拔节期和霜害温度出现的规律, 建立了霜害的风险评估模式。给出了霜害风险度的地区分布, 并指出利用模式中的参数值可以判断几种防御措施的有效性。     

黄土高原土壤贮水量对小麦产量构成要素的影响

在黄土高原旱作区,小麦拔节至抽穗期土壤贮水量与穗粒数,灌浆至乳熟期土壤贮水量与穗粒重的关系最为密切。这两个时期受外界环境因素的影响最为敏感。播种前底墒对小麦产量的影响极为重要。     

1971-2018年黑龙江省玉米需水量与有效降水量耦合度演变特征

基于1971—2018年黑龙江省69个气象台站逐日气象资料,利用联合国粮农组织(FAO)推荐方法计算玉米需水量,应用美国农业部土壤保持局推荐方法计算有效降水量,采用Mann-Kendall检验、GIS反距离加权插值等方法分析黑龙江省玉米需水量与有效降水量耦合度及其演变特征。结果表明：黑龙江省玉米拔节以前生育时段大部地区有效降水增加,拔节以后各生育阶段大部地区有效降水呈减少趋势,不同区域变化趋势略有不同。受风速变小和日照时间减少等气象因子影响,黑龙江省大部地区玉米需水量减少,东部减速最快,北部最慢。黑龙江省中部和东北部玉米需水量与有效降水量耦合度较高,西部较低;拔节以前耦合度较低,拔节以后较高。各区域耦合度均呈“两落两起”变化趋势,2011—2012年为耦合度由低到高明显突变点。     

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。     

有限供水对冬小麦根系生长发育的影响及其对底墒的利用特征

试验在中国气象局固城农业气象试验基地人工控制农田水分试验场进行。在底墒充足的条件下采用三种水分处理:I₁拔节期一次性供水75 mm; I₂返青期供水37.5 mm, 拔节期供水37.5 mm; I_CK生长季内无水分供应。生育期内遮去自然降水。试验结果表明, I₁处理由于有充足的底墒配合有限水分胁迫, 有助于减少冬小麦表土层 (0~30 cm) 的根生物量, 增加根系干物质向土壤深层分配, 挖掘深层土壤水分, 提高了土壤水供应量和有效底墒供水率.另外, I₁处理增加了需水关键期的有效蒸腾耗水比例, 提高了水分利用效率.虽然由于前期的水分胁迫降低了I₁处理总穗数, 但由于增加了籽粒数和籽粒重, 产量反而有所增加。     

干旱环境下夏玉米各生育时期光响应特征

2011年6—9月在中国气象局河北固城生态试验站借助大型电动式防雨棚及人工灌溉, 开展水分影响夏玉米生长发育的田间试验。首先进行夏玉米叶片光合作用日变化和光合作用光响应曲线的观测,然后利用不同模型拟合光响应曲线确定最适模型并提取光合特征参数,探讨土壤水分条件对不同生育时期夏玉米叶片光合特性的影响规律。结果表明:土壤水份适宜时,玉米抽雄期的光合能力最强,重度干旱时,抽雄期的光合能力降低幅度也最大,其次为乳熟期、拔节期;直角双曲线修正模型最适合描述干旱环境下的玉米光合能力光响应过程,轻度干旱使各生育时期光饱和点及最大净光合速率下降,而对光补偿点量子效率和光补偿点的影响不明显; 重度干旱下各生育时期光饱和点、最大净光合速率较轻度干旱又进一步下降,同时各生育时期光补偿点量子效率也有明显下降,而光补偿点明显上升,表明玉米叶片的强光利用能力对干旱敏感,而它的弱光利用能力对干旱响应较迟钝。     

安徽省冬小麦春霜冻害气象指标的研究

本文根据安徽省12个农业气象观测站冬小麦春霜冻害观测调查数据,针对不同品种(春性和半冬性)冬小麦,全面分析了拔节期前15 d至拔节后20 d的最低气温变化规律,以日最低气温为指标,将春霜冻害等级划分为轻度和重度2个级别,并分时段确定等级。验证结果表明,虽然春霜冻害的发生受地形、土壤等多种因素的影响,但最低气温指标基本能够反映出冬小麦拔节前后不同品种春霜冻害的发生规律,可以在霜冻监测预警业务中应用。用该指标进行霜冻发生风险分析的结果表明,安徽省冬小麦主产区为轻度霜冻频发区、重度霜冻基本不发区,冬小麦春性品种春霜冻高发区比半冬性品种明显偏南,可用于指导冬小麦品种合理布局,减轻春霜冻危害风险。     

干旱对夏玉米根冠及产量影响试验

为揭示干旱对夏玉米根冠生长及产量形成的影响,2013—2015年在山东夏津、山西运城和河北固城开展夏玉米水分胁迫控制试验,研究不同干旱条件下玉米根冠及产量的变化,厘定干旱敏感时段及临界阈值。结果表明:同一干旱程度,影响玉米地上干物重、产量的关键时段为拔节-抽雄期,抽雄期最敏感,影响根系、根冠比的关键时段为出苗-拔节期,拔节期最敏感。不同干旱程度,在快速失墒阶段,不同生育时段的地上干物重、根干重、根冠比均呈下降趋势,分别较对照减少11.7%~67.8%,35.2%~85.8%和15%~62%;干旱维持阶段与快速失墒阶段相比,地上干物重呈持续下降趋势,较对照减少24.3%~89.7%,根干重、根冠比呈上升趋势或无明显差异,分别较对照减少9.7%~80.8%,9.6%~62%。出苗-拔节期,土壤相对湿度60%~62%为玉米地上部生长及形成合理根冠比的临界阈值;出苗-七叶期,土壤相对湿度51%~60%利于根系生长。土壤相对湿度62%为影响玉米产量的临界阈值,土壤相对湿度31%~40%,出现在拔节、抽雄等敏感期,玉米减产七成以上。土壤相对湿度50%~60%持续时间少于8 d,复水后根冠可迅速恢复生长,但对产量仍有一定程度的影响,减产1.4%~6.6%。     

水分胁迫对燕麦生理指标的影响

通过在燕麦拔节期到穗期设置6种不同浇水量试验,研究了水分胁迫对燕麦根冠比、叶片过氧化氢酶活性、叶片脯氨酸含量、叶片丙二醛含量、叶片组织水势等生理生化指标的影响。结果表明随着水分胁迫的加剧根冠比增加,过氧化氢酶活性、脯氨酸及丙二醛含量呈增加趋势,植物组织水势呈下降趋势。根据燕麦生理指标与水分胁迫的关系,在生产上可用生理生化方法进行燕麦品种抗旱性鉴定,可为农业生产提供参考依据。      

近30年淮北平原冬小麦物候期演变特征

对1979年以来的物候资料和同期气候要素进行研究分析,初步揭示了近30年来淮北平原冬小麦物候期的变化规律：返青、起身、拔节、开花、成熟5个物候期呈明显提前趋势,尤以返青、开花、成熟3个物候期提前明显。在光、温、水3气候要素中,决定安徽淮北平原冬小麦物候期变化的主要气候要素为温度,降水要素与本地小麦所有物候期之间的相关关系均未通过显著性检验,在光照要素中,仅小麦灌浆期间的日照时数与灌浆历程存在显著相关关系。给出了主要气候要素对淮北平原冬小麦物候期影响的定量关系：2月热量每增多10℃,冬小麦返青期将提前1.6天,2月日平均气温每上升1℃、返青期约提前1.4天;3月活动积温每增多10℃,起身期会提前1.0天;拔节期提前1.2天;4月热量每增加10℃,开花期将提前0.9天。灌浆期间的气温日较差每升高1℃,乳熟期会提前0.4天;5月平均气温每升高1℃,成熟期会提前1.5天。灌浆期间气温日较差增大、日照时数增多,小麦灌浆历程缩短,反之灌浆历程延长。