小麦水分生产函数及其效益的研究

我国北方地区水资源短缺,有限的降水不足以满足小麦生长所需的水量,为了避免因缺水造成的减产,需要实施灌溉以补充水分。本文讨论了灌水与小麦产量的关系,并以小麦田间试验数据为基础,采用最小二乘法原理,拟合了小麦的水分生产函数模型,通过耗水资料的分析整理,揭示了小麦的水分效应及需水规律。对典型灌溉制度下小麦水分生产函数的分析表明,水资源投入的最佳效益点并非水分利用效率的最高点和产量最高点,小麦灌水效益最佳点的确定原则为边际收益等于边际成本,合理利用小麦灌溉生产函数及其规律,可以实现小麦节水、高产、高效的较好统一。     

半干旱区春小麦受条锈菌侵染后光合作用和蒸腾作用的变化规律

采用美国CI-301PS型便携式光合作用测定仪,对半干旱区大田春小麦的健康叶片和受条锈菌侵染后病叶的光合作用和蒸腾作用进行活体监测。结果表明：在干旱环境下。受条锈菌侵染后小麦叶片的光合作用和蒸腾作用发生了明显变化,其光合速率比健叶明显降低,而病叶细胞间隙CO2浓度、气孔导度、蒸腾速率等有所升高,且日变化随病叶严重度的不同而明显不同。受干旱和病原物侵染的双重胁迫,小麦叶片的光合效率显著降低,水分利用率也随之下降。不仅与叶绿素含量的明显下降有关,而且与干旱造成的水分亏缺对小麦体内生理生化代谢造成损伤,碳同化过程受到抑制等有着密切的关系。     

基于MODIS NDVI的西辽河流域主要粮食作物时空分布格局

研究以西辽河流域为案例区,以MODIS遥感数据为基础,选取2000、2005和2010年时间点,利用NDVI时间序列信息,结合西辽河流域不同作物物候历,运用决策树提取模型,获取西辽河流域春玉米、春小麦和大豆等主要作物的空间分布信息,定量揭示了10年间西辽河流域主要粮食作物的时空分布特征。研究表明：（1）2010年西辽河流域主要粮食作物播种面积为11 965.08 km2,其中春玉米播种面积约占流域主要粮食作物的92.28%,集中在西辽河流域下游地区;春小麦播种面积占比3.14%,以西辽河流域中游面积最大;大豆播种面积占比4.58%,以西辽河上游流域面积最大。（2）2000-2005年西辽河流域主要粮食作物播种面积大幅增加,涨幅达29.77%,集中在西辽河流域下游地区。其中,春玉米播种面积增长38.99%,春小麦播种面积减少39.04%,大豆播种面积增长21.27%。（3）2005-2010年西辽河流域主要粮食作物播种面积增长缓慢,涨幅为5.18%,集中在西辽河流域下游地区。春玉米播种面积呈现增加趋势,春小麦呈现减少趋势,大豆呈减少趋势。     

四川省小麦条锈病春季流行的农业气候风险区划

针对当前从气象风险角度开展小麦条锈病与气象关系研究甚少的状况,从农业气象灾害风险分析理论出发,采用相关分析、层次分析和极差正规化等方法,建立了包含气候条件和寄主存在数量两个环境因子的四川省小麦条锈病春季流行农业气候风险模型,并划分了高、中、低风险等级的指标.在此基础上,利用GIS技术对四川省小麦条锈病春季流行的农业气候风险进行了区划.结果表明,四川省的川西高原地区、川西南山地和盆地西南部是小麦条锈病春季流行低风险区,盆地大部地区是中、高风险的集中区.区划结果为进一步做好四川省小麦条锈病的分区预报和综合防治方面提供科学依据.     

河北平原冬小麦播种面积收缩及由此节省的水资源量估算

以河北平原1998-2010 年11 地市的农业统计数据和22 个气象站点的逐日气温、降水量、水汽压、风速、日照时数和相对湿度等资料为基础,对该地区冬小麦播种面积的收缩情况及由此引发的耕作制度变化进行了分析;同时,结合作物系数法和逐旬有效降水量法,计算了不同耕作制度下的水分亏缺量,进而估算了该地区因耕作制度变化节省的水资源量。结果表明:① 该时段河北平原11 地市冬小麦的播种面积均呈收缩趋势,总面积下降了16.07%,约49.62×10⁴ hm²。京津唐城市群表现最为明显,下降了47.23%;② 冬小麦的降水满足率仅为20%~30%,而春玉米和夏玉米均为50%以上;冬小麦-夏玉米一年两熟制所需的灌溉水资源量为400~530 mm,而春玉米一年一熟制仅为160~210 mm;③ 该时段河北平原因冬小麦播种面积收缩而节省的灌溉水资源量约为15.96×10⁸ m³/a,相当于南水北调中线一期工程为京津冀三省市供水量的27.85%。     

基于太平洋海温的冬小麦春季湿渍害预测模型

为了进一步开展冬小麦春季湿渍害的预测预报业务工作,利用江苏省1969-2008 年60 个气象站常规观测资料和冬小麦产量资料,根据场相关分析原理,将江苏省春季湿渍害3 个风险区的湿渍害指数与太平洋海温资料进行相关普查,结果表明:3 个风险区的小麦春季湿渍害指数和西太平洋海温均存在高相关区,主要位于Nino 区和西太平洋北部海区,其相关程度随时间具有一定的变化趋势;挑选出与湿渍害指数相关的强信号海区作为预报因子,通过最优化相关处理提高预报因子相关性;经稳定性和独立性检验,创建了对应3 个风险区的冬小麦湿渍害指数预测模型,所有模型均通过0.01 显著性水平检验,拟合及试报结果理想,表明预测模型具有一定应用价值。     

北京市小麦籽粒的重金属含量及其健康风险分析

为评价北京市小麦重金属含量及其健康风险,采集北京市现有小麦种植区土壤和小麦籽粒对应样品68份,分析其重金属含量,并估算消费导致重金属摄入量。结果表明:北京市麦地土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的平均值分别为7.46、0.165、37.8、20.3、24.2、14.3和70.1mg/kg,处于比较清洁水平。这说明小麦种植这种土地利用方式并不会导致土壤重金属升高。小麦籽粒中重金属含量,除Cr与食品卫生标准限值没有显著性差异外,其他元素均显著低于相应标准限值。普通人群通过小麦制品消费,As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的摄入量分别为0.005、0.004、0.136、0.994、0.041、0.024、4.75mg/人 · d。北京小麦种植的主要4个区中,顺义产小麦的Cr、Cu、Ni和Pb导致的重金属摄入量高于其他3个区,房山产小麦导致的重金属摄入量最低。对于普通人群而言,通过小麦和蔬菜摄入重金属没有明显风险。     

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.     

农谚在河南冬小麦种植及气候适应中的应用

农谚是反映人地关系的地方性知识,研究其在农业生产中的应用及适用性,有助于理解人地关系的变迁及地域特点。收集整理河南冬小麦种植的农谚,归纳总结了冬小麦生育期的农谚时序表。进而利用洛阳、开封、信阳1951—2003年的气象观测数据,分析农谚与气候适应的关系。结果显示,随着气候的变化,农谚中的冬小麦适宜播种期比气象实测的适宜播种期略微早。农谚指出冬小麦越冬期怕冬暖,拔节孕穗期间怕春寒及灌浆需晴暖天气,均与实际观测的气象数据相符合。农谚指出了冬小麦缺水及容易出现旱情的生育阶段,并以此进行旱灾适应。     

石津灌区冬小麦水分生产率的尺度效应

以河北省石津灌区为研究对象,以2007-2009年两季冬小麦生育期为研究时段,基于Hydrus-1D和Modflow模型模拟分析了井渠结合灌溉模式下冬小麦的净入流量水分生产率和净灌溉水分生产率的尺度效应(作物、田间、分干、干渠和灌区尺度)。结果表明:①从作物尺度到灌区尺度,损失水量越来越多,使得净入流量水分生产率和净灌溉水分生产率分别减少了9.49%和16.59%;②由于研究区地下水埋深较大,冬小麦生育期内渗漏补给地下水库的重复利用水量很小,而净灌溉水分生产率因为考虑了这一小部分重复利用水量,比传统的灌溉水分生产率有了小幅提升;③在多年时间尺度上,由于渗漏水量能够全部进入地下水库被重复利用,净入流量水分生产率随尺度增大而增大,而不同空间尺度的净灌溉水分生产率也比冬小麦生育期时间尺度上提高37%~65%。