吉林省春玉米生长期干旱指标研究

【目的】通过确定春玉米干旱指标为吉林省春玉米防灾减灾对策和措施的制定提供参考和气象依据。【方法】基于吉林省春玉米主要种植区(公主岭、农安、榆树)的历史气象资料,利用平行分析法分析当地春玉米种植气候条件的适应性;采用三次多项式拟合模拟趋势产量,从而分离出气象产量;分析相对气象产量与发育期各旬降水量的Pearson相关性;利用降水量、降水负距平、干燥度3个指标构建了春玉米干旱指标;引入干旱综合风险指数进行风险评估。【结果】(1)春玉米全生育期中,除乳熟-成熟期的温度条件略低外,其余光热条件基本能满足各发育期的要求,影响产量的主要因子是降水条件;(2)通过对丰歉年降水量的对比得到三地春玉米各发育期平均降水量干旱指标:出苗-拔节期为112.8 mm;拔节-抽雄期为102.9 mm;抽雄-乳熟期为139.6 mm;乳熟-成熟期为32.2 mm;(3)以降水负距平和干燥度为指标,由减产率得到三地春玉米全生育期轻旱、中旱、重旱、特旱的的干旱指标;(4)以干燥度为指标,得到各发育期轻旱、中旱、重旱、特旱的干旱指标;(5)公主岭遭受干旱风险较高,农安风险较低,榆树的干旱综合风险指数介于公主岭和农安之间。【结论】根据干旱指标及当地具体情况,农业部门可以制定有针对性的应对干旱措施,从而提高玉米的产量及质量。     

中国北方地区春玉米干旱的时间演变特征和空间分布规律

【目的】研究北方地区春玉米各生育阶段干旱年代际演变特征及空间分布规律。【方法】基于研究区域1961—2010年291个气象站点的逐日气象资料以及春玉米生育期资料,利用农业干旱指标作物水分亏缺指数（CWDI）,明确了研究区域春玉米干旱的年代际演变特征及空间分布规律。【结果】西北地区春玉米水分亏缺指数年际间波动平稳,华北和东北地区在20世纪80和90年代波动较为剧烈;华北地区春玉米水分亏缺指数在抽雄—成熟阶段明显低于其余两个阶段,东北、西北地区各生育阶段变化不明显;华北中部地区干旱等级的年代间波动明显。北方地区春玉米干旱等级和干旱发生频率的空间分布均呈现西高东低、北高南低的形势,西北地区最高、华北地区次之,东北地区最低;各旱级干旱频率的空间分布以特旱和轻旱最为明显,其中特旱主要集中发生在新疆大部、甘肃北部、内蒙古西北部等地区,发生频率在3年2遇以上,而轻旱主要集中在东北大部、华北大部以及西北东南部地区,发生频率在5年1遇以上。中旱和特旱主要集中发生在华北地区以及西北东部地区,频率均在5年1遇以上,并且随生育阶段更替有减轻的趋势。【结论】北方地区春玉米农业干旱指标CWDI年代间波动以华北、东北地区较为剧烈,且从20世纪80年代以来波动有上升的趋势。干旱的等级和频率空间分布均呈现明显的东西向分布。各旱级中特旱频率呈西高东低分布,生育后期在区域上呈扩大趋势,轻旱频率呈东高西低分布,生育后期有加重趋势,中旱和重旱频率呈中高东西低分布,生育后期在区域和程度上均呈下降趋势;生育阶段间旱级变化敏感的区域主要是新疆北部和华北中部地区。     

徽成盆地玉米生育期气候变化影响分析

对1983—2012年徽成盆地玉米生育与光热水变化的关系进行了分析。结果表明,21世纪以来,气候因素对玉米产量的影响显著提高,其中,玉米播种期和其他生育期提前,播种—出苗、拔节—乳熟期时间缩短,七叶—拔节期时间延长;玉米全生育期降水减少,播种—抽雄期雨量呈明显减少趋势,抽雄—成熟期呈增多趋势,春季第1场好雨(日雨量≥10 mm)时间推迟,春旱几率增加;全生育期气温升高,播种—拔节期气温趋降,拔节—成熟期趋升;积温增加趋势显著,其中,播种—出苗期略减,抽雄—乳熟期减少,出苗—拔节和乳熟—成熟期增加明显,21世纪以来呈增加趋势;光照略增,其中,出苗—抽雄期趋增,抽雄—乳熟期趋降,其他发育期变化小;随时间变化,玉米产量呈增加趋势,21世纪以来增产明显;玉米生育期降水量与产量呈正相关;气温与产量在1991—2000年呈正相关,21世纪以来呈负相关;日照时数和积温与产量在1983—1990年呈正相关,1991—2012年转为负相关。     

汉中玉米生长生理需温状况分析

通过对陕南汉中地区1953~2013年每10年温度的实测数据进行分析,对4月15日、5月15日、6月15日三个阶段种植的玉米5个生长期(播种-出苗、出苗-拔节、拔节-抽雄、抽雄-授粉及授粉-成熟期)的气温条件进行了评价。研究发现,各期气温基本符合玉米要求,但都有气温限制阶段。4月15日播种的玉米拔节-抽雄期气温偏低,而后期则气温偏高;5月15日播种的玉米授粉-成熟期气温波动较大,气温偏高;6月15日播种的玉米出苗-拔节期气温偏高。4月15日播种的玉米在生长后期、5月15日播种的在玉米中期及6月15日播种的在玉米早期气温异常率偏高。不同播种时期玉米在不同阶段出现气温限制,应采取预防措施。     

气象要素对陇东春玉米产量及品质的影响

利用1961—2020年西峰区气象要素资料及2018—2020年开展的全国农业气象试验站玉米区域联合试验（西峰区春玉米分期播种试验）资料，探究气象要素对陇东春玉米（Zea mays）产量及品质的影响。结果表明，1961—2020年西峰区年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温、≥10℃积温均呈显著升高趋势，年降水量、日照时数均呈减少趋势且不显著；分期播种期间各年份不同播期具有不同气象条件，拔节-抽雄期春玉米需水量大，2018年降水量最多，有利于春玉米生长，2020年遭遇春旱，对春玉米生长不利，2020年连阴雨持续天数长、量级大，影响春玉米授粉、灌浆；每年SD2(4月22日)、SD3(5月12日)播期光、热、水匹配程度对春玉米生长发育的影响相较于其他播期更高；出苗后气温升高、出苗-七叶期和乳熟-成熟期≥10℃积温升高、七叶-乳熟期降水量增加、出苗-七叶期日照时数增加均有利于春玉米增产。4月下旬至五月中旬播种可以提高春玉米粗蛋白质、粗脂肪含量，对粗淀粉含量的影响不明显。陇东春玉米种植应根据不同的气候年份选择适宜播期。     

夏玉米管理“五防”

夏玉米生育期短,易受干旱、高温、后期低温及病虫害威胁,会出现玉米棒小,甚至严重秃顶缺粒。因此,生产上要抓好"五防"。一、防干旱夏玉米抽雄前10d到抽雄后20d是玉米需水临界期,土壤缺水会推迟吐丝,导致不能受精;生长前期遇旱,叶片萎蔫,植株生长细弱,苗体矮小;夏玉米播种后如果土壤持水量低于60%,易烧种死芽,甚至不发芽,需浇水造墒;出苗后如叶片卷缩,须抗旱保苗;拔节到孕穗期保持70%左右持水量,如土表露白需灌水;抽雄期遇干旱,灌水比不     

基于Logistic曲线的吉林省春玉米叶龄模式研究

基于2012年吉林省白城农气站、榆树农气站、梨树气象站和桦甸气象站的玉米大田播种试验资料,应用Logistic曲线方程分析播种—出苗期玉米出苗速度与气象条件的关系,玉米营养生长期(出苗—抽雄)玉米叶片生长速度与气象条件的关系;通过上述研究建立了吉林省春玉米叶龄生长模式,实现玉米叶片生长的定量模拟。模型若很好地通过了检验,则可以用该模型指导农业生产。     

鲁中地区夏玉米水分盈亏及灌溉需水量的时空变化特征

利用1980—2014年鲁中地区气象资料和夏玉米生育期资料,采用Penman-Monteith模型和单作物系数计算夏玉米各生育阶段需水量,利用美国农业土壤保持局推荐方法计算有效降水量、水分盈亏系数(CWSDI)和灌溉需水量,分不同生育期进行时空变化分析探讨。结果表明:近35年来,鲁中地区夏玉米全生育期和各生育期需水量均随时间变化呈减少趋势,拔节—抽雄期是需水量最大的阶段,随时间变化减少幅度最大,全生育期需水量主要空间变化规律一致,减少强度中心在中北部地区。全生育期和各生育期有效降水随时间变化呈增加趋势,2003年是突变增加的开始年份,全生育期增加强度中心在南部山区,拔节—抽雄期增加强度中心在中部平原。全生育期CWSDI随时间变化呈增加趋势,拔节—抽雄期增加幅度最大,自南向北递减。为满足夏玉米需水要求,全生育期平均灌溉需水量228 mm,拔节—抽雄期是灌溉需水量最大的阶段,随时间变化呈减少的趋势,减少强度中心在中部地区。研究结果可为鲁中地区夏玉米干旱监测评估、适时灌溉和提高水分利用效率提供数据支撑。     

基于颜色和纹理特征的玉米旱情统计判别模型

利用颜色和纹理特征判定玉米植株干旱程度是玉米旱情监测识别的新途径,良好的统计判别模型构建方法对实现这一新途径意义重大。采集了玉米出苗-拔节、拔节-抽雄、抽雄-成熟3个生长发育阶段适宜、轻旱、中旱、重旱、特旱5个干旱程度的玉米植株图像,用MATLAB软件从图像中提取玉米植株的颜色和纹理特征数据,以SPSS软件对特征数据的训练集进行Fisher逐步判别分析,获得Fisher判别函数组,结合曼哈顿距离判别规则,建立了玉米出苗-拔节、拔节-抽雄、抽雄-成熟3个生长发育阶段的正视面、俯视面和侧视面共9个单视角统计判别模型,并将每个生长发育阶段的单视角统计判别模型联合构建为三维统计判别模型。玉米3个生长发育阶段的所有单视角判别模型在训练和测试时的平均判别准确率无显著差异,所有正视面和侧视面单视角统计判别模型训练和测试时的平均判别准确率均在90%以上,判别玉米不同干旱程度的准确率差异性小,所有俯视面单视角统计判别模型训练、测试时的平均判别准确率均低于85%,且判别玉米不同干旱程度的准确率差异性较大。玉米3个生长发育阶段的三维统计判别模型的训练和测试平均判别准确率在97%以上,且判别玉米不同干旱程度的差异性较小。玉米3个生长发育阶段的单视角统计判模型中,侧视面统计判别模型的判别效果最好,正视面统计判别模型次之,俯视面统计判别模型的判别效果相对较差,每个生长发育阶段的三维统计判别模型的判别效果均比单视角统计判模型好。     

西南地区玉米应以抗旱涝、控病虫草害为重点

<正>当前,西南地区春玉米进入拔节至小喇叭口期,夏玉米正值播种至出苗期,多雨、干旱等不利气象条件对春玉米生长发育和夏玉米播种出苗影响较大。其中,贵州、四川等省部分地区因多雨天气导致春玉米倒伏、低洼地积水出现涝渍灾害;今春以来,云南大部分地区持续干旱影响玉米正常播种出苗,部分田块已形成"芽干"。此外,今年西南地区玉米螟等虫害较往年偏重     

辽宁省玉米干旱的时空分布特征分析

辽宁省是东北重要的粮食主产地,干旱是造成该地区玉米产量不稳定的主要气象灾害。利用辽宁省45个气象站点1961-2015年的逐日气象观测数据和玉米发育期观测资料,计算作物水分亏缺指数(crop water deficit index, CWDI),根据玉米干旱等级标准计算各个生育期干旱的站次比、干旱频率,进而分析辽宁省玉米干旱的时空分布规律和玉米不同生育期干旱的分布情况。结果表明:经检验,CWDI能够较准确地反映辽宁省玉米的干旱情况,在辽宁省的适用性较好。辽宁省各生育期各等级干旱发生频率大致表现为径向分布,呈现出西部最高、中部次之、东部最低的空间分布规律。对于玉米各个生育期而言,发生干旱的频率随着玉米的生长体现为生育前期最高,生育中期次之,生育后期最低。辽宁地区45个站点的干旱站次比差异显著,在玉米生育期的各个阶段站次比处于波动变化的状态,没有明显的线性变化趋势。播种～出苗阶段是玉米干旱的易发时期,各个等级干旱站次比较其他阶段高,整体年际波动较小。轻度干旱和中度干旱是玉米整个生育期干旱情况的主要体现,本世纪以来,各生育期各等级玉米的干旱范围均有扩大趋势。     

舒兰春玉米种植的农业气候分析

本文利用1960—2013年舒兰市常规地面气象观测资料,根据春玉米生长发育的农业气候指标,分析舒兰市气候条件对春玉米生长发育的影响。结果表明:舒兰热量、降水、日照资源能够基本满足春玉米生长发育的需要,其中播种出苗期、拔节期、灌浆成熟期热量条件偏低;幼苗期、拔节期容易遭受连阴雨的危害;抽雄前后降水不足。     

滴灌土壤水分下限对春玉米生长发育及水分利用效率的影响

确定新疆滴灌春玉米不同生育期的适宜水分下限,可为该地区滴灌春玉米高产高效生产制度建立提供技术依据。以郑单958为试材,采用宽窄行覆膜种植,井水滴灌方式灌溉,分别在玉米拔节—抽雄期、扬花—灌浆期、乳熟—完熟期均设置3个不同的土壤水分下限水平,采用正交试验设计,研究了不同水分处理对春玉米生长发育和水分利用效率的影响。结果表明:滴灌春玉米不同生育阶段的适宜灌水下限不同,拔节—抽雄期、扬花—灌浆期、乳熟—完熟期土壤水分水下限分别为田间持水量的60%、90%和70%时,玉米生长发育最好,产量(15.61 t/hm~2)和水分利用效率〔29.14 kg/(hm~2·mm)〕最高,该处理(T_3)下全生育期总灌水量为464.2 mm。利用试验结果分别拟合产量与耗水量和水分利用效率的关系曲线,结果显示,耗水量为540.27 mm时水分利用效率最高〔27.97 kg/(hm~2·mm)〕,耗水量为570.68 mm时玉米产量最高(15.58 t/hm~2),该拟合结果与T_3处理的实际测定结果相近。滴灌条件下,春玉米拔节—抽雄期、扬花—灌浆期、乳熟—完熟期的适宜土壤水分水下限分别为田间持水量的60%、90%和70%。     

2019年都安县春玉米全生育期农业气象条件分析

根据都安县国家基准气候站提供的平均气温、降雨量、日照等气象资料,及春玉米全生育期观测资料,分析了春玉米生长发育期播种期、苗期、抽雄吐丝期、灌浆成熟期气象条件对春玉米的影响,结果表明：2019年春玉米全生育期内积温(≥0℃)为3617.0℃,接近常年；降雨量为1010.6毫米,接近常年；日照时数371.0h,比常年同期偏少140.2h。春玉米生长生育期内,大部时段光热适宜、墒情良好。幼苗期平均气温13.7℃对“蹲苗”有利,出苗至拔节期间降雨量偏多,土壤墒情较好,春玉米长势良好。拔节至抽雄期,降雨量明显偏少,对春玉米生长和产量形成不利。成熟期降雨日数和雨量偏多,日照偏少,不利于春玉米成熟收获。总体来看,2019年都安瑶族自治县春玉米全生育期气象条件利多于弊,气候年景为平年。     

榆林玉米生长各阶段生理需温状况分析

为研究榆林地区气温变化对玉米生长的影响,利用1953-2013年10 a间隔的日温度指标,分析了过去60 a来玉米各生长阶段的气温状况。研究表明,各生长期生理需温中,拔节-抽雄期较低,授粉-成熟期偏高;榆林玉米各生长阶段日极端温度超出要求的天数较高,授粉-成熟期异常率最高可达0.68,播种-出苗期各年异常率波动最大,拔节-抽雄期波动最小。榆林地区玉米的种植需重视气温异常的危害、拔节-抽雄期的冻害和授粉-成熟期的高温胁迫。     

新美洲星是小麦增产的好帮手

<正>2010年安徽省正阳关农场小麦播种期为10月20—26日,自播种至2011年2月底长达5个月无有效降雨,小麦播种、出苗、越冬和返青拔节遭受秋冬春三季连旱,全场小麦受旱面积973.33 hm2。因为长期干旱,场号召进行了多次抗旱,造成土壤板结严重;加之播种过深,出苗困难,出苗期推迟至11月22—27日,导致小麦出苗不整齐,消耗营养过     

基于WOFOST模型的吉林省春玉米干旱复水模拟研究

干旱是吉林省春玉米生长发育阶段面临的主要农业气象灾害,如何合理地进行灌溉,减轻干旱缺水造成的不利影响,是吉林省春玉米生产中急需解决的问题之一。本研究利用气象、土壤等数据资料,对WOFOST模型进行了修订;利用修订的WOFOST模型,模拟了不同干旱条件下,不同的复水方案对玉米生长发育以及产量的影响,结果表明:修订的WOFOST模型在干旱条件下对春玉米的叶面积、地上部分干物质重以及产量具有较好的模拟效果。干旱复水模拟结果显示,在拔节-抽雄和抽雄-乳熟阶段,随着干旱程度的加剧,榆树和白城两地的玉米地上部分干物质重和产量的损失都随之增加;相同的复水方案下,榆树地区的春玉米地上部分干物质重和产量损失要小于白城地区;抽雄-乳熟阶段的干旱对春玉米的产量影响更大。从复水方案上来看,连续复水方案整体上要优于一次性复水方案,并且干旱过程中的及时、足量复水对春玉米抵御干旱、减少产量损失具有重要的作用。研究结果表明,WOFOST模型在农业干旱和灌溉模拟方面也具有较好的应用前景。     

豫中南几个主栽夏玉米品种的播期研究

以玉米杂交种郑单958、漯玉16和先玉335为试验材料,分别在6月1日、6月8日、6月15日和6月22日播种,考查品种在不同播期下播种至出苗、播种至拔节、播种至抽雄、播种至吐丝及播种至成熟的天数和产量指标,研究豫中南夏玉米品种在不同播期下的生育进程及产量变化规律。结果表明,不同播期下3个品种播种至出苗及播种至拔节的天数基本没有变化;播种至抽雄和播种至吐丝的间隔天数随着播期的推迟逐渐变短且趋势一致,播种至成熟的间隔天数也逐渐缩短;3个品种均呈现播种越早产量越高、播种越晚产量越低的趋势,且同一品种在不同播期间产量差异均极显著。     

辽宁西部地区玉米作物生长季降水特征及对作物的影响

利用1961—2012年辽宁西部地区16个气象观测站的历史逐日降水资料,应用降水趋势分析、降水距平百分率和莫莱(Morlet)小波函数,对玉米作物各生长阶段及整个生长季的降水特征及其对作物的影响进行分析。结果表明:辽西地区在玉米作物播种期、苗期的降水呈增加趋势,发生春旱的概率降低;拔节孕穗期、抽雄吐丝期、灌浆成熟期降水均呈减少趋势,发生夏旱、秋旱的概率增大;玉米作物在整个生长季内的降水总体上呈减少趋势;玉米作物各生长期和整个生长季均存在小尺度为2~3年的短周期,大尺度为14~16年的长周期。综合大尺度的周期变化嵌套小尺度的周期变化,结合降水年际、年代际变化特点,得出玉米作物在整个生长季的降水量在近2年处于偏多期,有利于玉米作物增产;播种期和苗期降水在近2年处于偏多期,对玉米播种非常有利;拔节孕穗期降水在近2年处于偏少期,应加强灌溉及人工增雨作业;抽雄吐丝期降水虽呈加速减少趋势,但综合分析显示,近2年的降水处于偏多期,对玉米增产至关重要;灌浆成熟期降水在近2年处于偏少期,缺水可造成穗粒质量降低,进而导致减产,因此应根据玉米作物需水情况,科学制定需水管理措施。     

季节性干旱区不同播期对春玉米生长及产量的影响

通过春玉米不同播种期试验,探讨了季节性干旱区不同播期对春玉米植株形态、叶绿素含量及产量的影响,分析了春玉米不同播期与避旱减灾和种子发芽出苗的关系。结果表明,随着播种期的推迟,春玉米成熟期推迟,易遇季节性干旱危害,产量降低;在选择早熟品种、适当提早播种、加强培育管理的前提下,能避开季节性干旱,有利于春玉米高产稳产,其适宜播种期为3月中旬至4月上旬。