冬小麦产量形成过程与气象条件关系的模拟研究

分别对单位面积上的冬小麦茎蘖动态,每穗粒数和千粒重的形成建立了相应的数学模型.影响单位面积茎蘖动态变化的因子主要是分蘖期温度和时间,对有效穗粒贡献最大的是基本苗和冬前分蘖数;决定每穗粒数的主要因子是四分体形成期至建粒期期间的气温和日照时数以及单位面积上茎蘖数最多时的苗数;决定千粒重大小的重要气象因子是灌浆期间的温度和太阳辅射.     

农学模式在冬小麦产量动态预报中的应用

根据冬小麦理论产量由单位面积有效茎、穗粒数和千粒重求积的农学原理,结合冬小麦生长季气温、日照和水分适宜度的计算模型,在河南省选择5个代表站点,利用1995-2013年冬小麦生长季的逐旬气象要素,构建了气温、日照、降水和土壤水分适宜度序列,分别建立了各代表站点产量要素的变化率或距平百分率的动态预报模型。结果表明:有效茎与气象条件的直接相关性不显著,但株成穗数的变化率与气温和水分适宜度的相关性较好,千粒重距平与土壤水分适宜度的相关性显著,穗粒数与气象因子适宜度的相关性小。除穗粒数变化率预报模型外,构建的株成穗数变化率及千粒重距平的动态预报模型显著性水平均较高。模型可从4月1日起,逐旬预报各产量要素值,各代表站点对株成穗数、穗粒数和千粒重的预报回代检验平均准确率分别为80.4%、88.5%和94.0%,5月上旬以后对理论产量的预报平均准确率为93.3%。利用2014年资料进行外推检验,对穗粒数和千粒重的预报准确率均在92.0%以上。因此基于主要气候因子适宜度与农学模式相结合的方法,可实现产量动态预报,预报准确率基本满足业务服务需求,但模型对产量的丰歉趋势预报准确率仍相对较低。     

积温对冬小麦茎、叶及生物学产量形成的影响

本文根据江苏省三麦气象研究协作组九个试验点1982—1983、1983—1984两个年度的田间试验资料,在建立叶龄和有效积温模式的基础上得出冬小麦济南13号和扬麦4号每生长一片叶片需有效积温85.5℃和81.8℃。分析了小麦单株不同蘖序的出生和出苗后积温的关系为三次抛物线;对不同地区的小麦茎蘖消长与积温之间的关系建立了每亩总茎蘖数积温模式;探讨了不同蘖序的分蘖对产量的贡献及不同时期的分蘖成穗特征。讨论了积温对叶、茎和生物学产量的影响。     

气象条件对小麦穗数影响的探讨

近年来,我地小麦单产水平提高很快,但稳产性较差。从历年构成小麦产量三要素的被动情况分析,无论低产或高产,无论什么品种,年际间穗数的差异均比每穗粒数或粒重的差异大(表一、二)。由此可见,穗数是保证稳产高产的主导因子。本文根据镇江市一九七六至一九八三年各县三麦大面积生产的苗情及主要气象资料,从产量构成状况、茎蘖动态入手,着重分析气象条件对穗数的影响,为改善栽培措施,增加穗数,提供参考依据。     

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。     

普通小麦几个主要性状相关性研究

运用表型、遗传型的相关分析,多元回归分析以及通经分析,研究了来自不同生态型的13个品种的七个主要性状与籽粒产量的关系。结果表明,穗粒重、生物产量和收获指数三个性状,无论表型或遗传型,对单株产量的直接效应均为正,不孕小穗率为负;株穗数、穗粒数和千粒重与单株产量直接效应为负,但通过生物产量和收获指数的间接正效应而表现出综合效应为正。这表明在小麦的高产育种中,通过选择高的穗粒重、生物产量和收获指数,提高小穗结实率,并注意株穗数、穗粒数和千粒重的协调来提高单株产量是完全可行的。     

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.     

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。     

2007年河套灌区春小麦产量气候条件分析

据巴彦淖尔市农业技术推广站对全市900多个小麦样本进行实测,大部分地区小麦减产,其中,667m^2穗数有所增加,而穗粒数和千粒重普遍降低;市气象局实测小麦产量也有明显下降,其中,千粒重和穗粒数也有不同程度下降。通过对同期气象资料分析,影响小麦产量下降的气象条件主要是：1．潮塌严重,播种期推迟,根系受制,抗逆性减弱,全生育期缩短;2．幼穗分化期温度偏高,日照过长,缩短了幼穗分化期,减少了穗粒数;3．灌浆期蒸发较弱。光照不足．灌浆速度大幅度降低,减少了灌浆量,造成千粒重降低。     

冬小麦分蘖成穗的模式研究之二——群体分蘖成穗的动态统计模式

根据江苏省冬小麦多点分期播种田间试验资料,采用阶乘模式的方法,考虑到生物学因子、气象因子、土壤肥力因子和农业技术因子,按照冬小麦分蘖成穗的生育进程,在完成单株茎蘖动态模拟的基础上,分阶段的模拟群体茎蘖动态及其成穗率。     

淹涝胁迫对寒地水稻生长和产量的影响研究

2018年在黑龙江省庆安县选用寒地水稻龙粳31品种进行淹水试验,在拔节孕穗期、抽穗开花期,分别设定3个淹水深度（1/3株高、2/3株高、3/3株高）、2个淹水历时（3 d、7 d）共12个淹水处理,测定淹水前后的株高、叶面积、干物质及收获后的每穗粒数、结实率、千粒重及产量等。结果表明：水稻淹水后,株高、叶面积指数、干物质平均增长量基本高于同时期对照组,在一定程度上可以说明适度的淹涝胁迫对水稻植株生长具有促进作用,拔节孕穗期各项与对照组相比的增长程度均低于抽穗开花期;不同淹涝胁迫均导致水稻减产,拔节孕穗期全淹没7 d减产最严重,穗结实粒数仅55粒,千粒重16.9 g,远低于对照,减产率高达70%,抽穗开花期全淹没7 d减产也较严重,穗结实粒数为71粒,千粒重略低,但单位面积有效穗数最少,为2.83×106穗,减产率达57%;淹水深度1/3 h、2/3 h、3/3 h处理的平均减产率依次为16%、18%、48%,淹水持续3 d、7 d的平均减产率分别为21%、33%,可见随着淹水深度加深、淹水历时加长,水稻减产幅度加大;淹涝胁迫条件下,拔节孕穗期水稻产量的下降幅度大于抽穗开花期,导致两个发育期减产的主要产量构成因素分别为穗结实粒数、单位面积有效穗数。     

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。     

水稻群体动态预测与栽培决策

本文以作物计算机模拟技术为基础，根据天气，土壤，苗情，模拟预测水稻群体的发育群、茎蘖消长、叶面积动态、光合生产与产量形成。     

黑龙江省作物生长动态模式预测产量的方法及应用

在分析作物干物质累积曲线的基础上，分析温度、降水等气候因子与作物干物质累积量的关系，而干物质累积量又与气候产量有着直接的关系。因此，在干物质累积模型的基础上，建立作物生长动态模式，该模式主要用于四大主栽作物玉米、大豆、水稻及小麦的产量预测。利用模式预测了2001～2002年黑龙江省四大作物的单产，其精确度在94％左右。     

IMPACTS OF OZONE CONCENTRATION CHANGES ON CROPS AND VEGETABLES IN CHINA

The controlled simulation experiments revealed that ozone concentration increases cause various degrees of injury to leaves of crop and vegetable.The injury to vegetables is greater than that to crops.Ozone can dramatically affect stomatal conductance,photosynthetic rate and transpiration rate,and consequently the yield of crops.No matter how long exposure time was, stomatal conductance increased and photosynthetic and transpiration rates decreased with increases in ozone concentration.When ozone concentration was 100 nmol/mol,yields of rice and winter wheat declined by 27.1% and 60.5% respectively.When up to 200 nmol/mol,there was a significant reduction of yields:a decline up to 33.7% for rice and 81.3% for winter wheat.On the other hand,ozone benefits the improvement of grain quality such as amino acid and protein.     

水稻旱育抛秧生长发育的动态模拟模型

通过分期播种田间试验资料,建立水稻旱育抛秧生长发育的动态模拟模型,包括叶面积发展,光合作用,呼吸作用,干物质积累与分配等。重点探讨叶面积发展与温度的关系,光合作用简化算法,净光含量的求算,分配系数随发育期的变化等。     

水稻干物质的数值模拟及类型区划

干物质积累是水稻经济产量的基础,利用分斯播种资料,运用作物生长模拟方法,根据水稻主要种植区域的光温资料,作出水稻干物质积累的理论计算。通过对干物质积累值的时空规律分析和区划,为分析生物学产量形成的生态条件提供数据。     

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。     

土壤-作物-大气连续体水分循环与作物生产关系的模拟模式研究

从土壤-作物-大气连续体（SPAC）的水分循环出发，以冬小麦为例，通过对土壤水分动态和有关作物生长过程的模拟，建立作物水分消耗与干物质积累和产量形成关系的动力-统计模式。经3年试验资料的验证，总干重、籽粒产量和根层土壤水分含量的平均模拟误差分别为6.39%，5.60%和5.45%。发育期、叶面积动态和干物质积累动态的模拟与实测情况吻合得也较好。     

冬小麦分蘖死亡率与产量结构关系研究

冬小麦无效分蘖对产量的影响,是因为它减小了最佳有效群体。利用新乡市1983-2005年观测资料分析了在不同年际农业及气候条件下各产量结构和分蘖死亡率之间的相关关系,结果表明:基本苗、单株成穗数、最高密度、单位面积成穗率和分蘖死亡率之间相关显著;单位面积籽粒重、单位面积茎秆重、不孕小穗率、单穗粒数与分蘖死亡率之间相关系数相对偏小。