华北冬小麦开花及成熟期变化特征分析

利用华北平原59个农业气象观测站1981—2010年冬小麦生育期资料,分析了该区域冬小麦在气候变暖背景下开花期和成熟期的变化趋势特征。研究结果表明：近30年来,华北平原冬小麦开花期和成熟期均发生了明显变化。相对1980s而言,1990s开花期普遍提前2～5 d,成熟期提前1～6 d左右,2000s开花期则一般提前3～9 d,成熟期提前1～7 d左右。因此,随着年代推进,华北平原冬小麦开花期和成熟期提前趋势在进一步加剧。相对1980s而言,1990s生育期等值线普遍北移,而2000s等值线进一步北移的趋势更加明显。研究发现,3—5月月平均气温升高是开花期和成熟期提前的一个重要影响因素。     

“稻-稻-油”生产模式下短生育期冬油菜品种选育与推广现状分析

近年来,我国食用植物油自给率不到31%,进口依赖度高。油菜是唯一的冬季油料作物,适宜种植区域广泛,是我国重要的食用植物油来源。扩种油菜是保障国家食用油安全的重要举措。充分利用南方双季稻区冬闲田,推广“稻-稻-油”三熟制生产模式是扩种油菜的重要途径。适宜“稻-稻-油”生产模式的区域主要分布在我国湖南、江西、广西和湖北等省的双季稻区,约有187万hm²的潜力面积。根据温光资源条件,3个适宜区域即温光资源宽松区、温光资源紧平衡区和温光资源约束区均要求油菜品种生育期在180 d左右,10月中下旬播种,4月中下旬收获,才能适宜南方双季稻接茬。从2013年到2022年国家油菜品种试验情况来看,共有75个油菜新品种参加早熟组试验,平均生育期为169.3—185.3 d,平均单产1 635.90—2 228.55 kg·hm^-2,其中,有22个品种增产显著。截至2023年5月底,登记生育期在190 d以内,适宜在“稻-稻-油”模式区域种植的短生育期冬油菜品种共有72个,均为甘蓝型双低油菜品种,以杂交品种为主。在品种推广应用上,经相关省份调查,阳光131、丰油...     

西北玉米对气候变暖的响应

选取陕西凤翔、大荔和新疆若羌、喀什的夏玉米,新疆乌兰乌苏、新源和甘肃武威、张家川的春玉米1980—2004年主要生育期资料,运用距平、线性趋势等方法分析所选地区玉米生育期变化特征及其对气候变暖的响应。结果表明,(1)西北地区夏玉米变化趋势不一致,各地播种期呈提前趋势,但大荔变化呈推迟趋势;各地成熟期呈提前趋势,但变化趋势不明显;全生育期呈推迟趋势,但大荔因播种期推迟趋势大而成熟期提前,使得整个生育期缩短。(2)西北地区春玉米播种期普遍提前,成熟期变化趋势不明显,整个生育期呈推迟趋势。(3)西北地区春玉米突变点普遍出现在20世纪80年代,夏玉米突变点均在西北地区气候变化的偏冷偏暖期内,突变点与气候突变时间及气候变化趋势较为一致,是对气候变化的响应。     

玉米新品种泛玉6号的选育与高产栽培技术

泛玉6号是河南黄泛区农场地神种业农科所以自选系改478为母本,DS01为父本选育紧凑型高产中早熟玉米杂交种。该品种在2004～2006年各地、各级试验和示范中表现高产,稳产性好,果穗均匀,秃尖小,多抗,活秆成熟。需≥10℃积温2500℃·d,夏播生育期95天,春播生育期120天,适宜种植密度4000～4500株/667m2,适宜种植区域黄淮海夏玉米和东北春播区种植。     

葵花后茬对不同作物生长发育及产量的影响

试验通过在甘肃省天水市南部山区开展葵花后茬种植玉米、冬小麦、马铃薯、冬油菜、大豆、胡麻6种不同作物，研究葵花后对不同作物生长发育及产量的影响。结果表明：葵花后茬种植玉米、冬小麦和马铃薯其生育期提前1~3d，大豆生育期延长2d，冬油菜生育期影响不明显。葵花茬口种植马铃薯，其产量较玉米茬口和马铃薯茬口增产效果明显；玉米、小麦、大豆、胡麻4种作物其产量较对照均有不同程度的减产、冬油菜产量变化不显著，马铃薯重茬种植对其生长和产量影响较大。     

基于GIS的山西省玉米热量资源精细区划

山西省复杂多变的地形客观上要求开展玉米气候资源的精细区划。以省、市/县、镇三级行政区划图、DEM图和30 a历史气象资料为基础,结合玉米对热量资源的要求,采用GIS及其空间分析工具开展山西省玉米热量资源精细区划。结果显示,玉米安全播种期随纬度和海拔的升高而推迟,安全成熟期、安全生育期和10℃始日至15℃终日的积温均随经度、纬度和海拔的升高而提前;安全播种期、安全成熟期和安全生育期均具有明显的空间自相关性,各种热量因子的空间变异性依次为:10~15℃积温安全生育期安全播种期安全成熟期,全省气候变暖趋势明显。热量气象要素的精细区划结果对于山西省玉米的科研和生产具有重要的应用价值。     

玉米适宜播种期分期播种试验

适宜播种期是影响玉米生育和产量的主要因素之一。通过对玉米生育期光、热、水要素的分析研究,表明影响成县地区玉米生育的气候要素发生了较为明显的变化,温度上升,热量增多,降水量和光照时数减少,气候影响效应利弊参半。受气候变化影响,玉米各发育期普遍提前,生育前期发育期间隔变化不明显,后期有所缩短。受气候变化影响,春季10 cm地温和气温稳定通过10℃日期提前,春玉米可以在3月末至4月初开始播种,比过去常规开始播种期提前1周,以4月上旬为适宜播种期,与分期播种试验结果一致。试验表明,早播和适播的玉米秋季成熟期仅提前了2~3 d,对躲避秋季连阴雨和秋播整地效益并不明显。     

两年八熟高效耕作模式应用与分析

福建省福清市中部地区，长期以来种植双季稻为其主要耕作制度，由于种植结构单一，农民种田效益较低，与沿海地区经济发展水平不相协调。2000～2002年，我校在福清市镜洋镇琯口村和上店村的实习基地，根据当地自然资源和适宜种植作物的种类，围绕稻田种植效益，增加农民收入为切入点，对稻田种植结构进行优化，即把每年传统的“稻-稻-薯”复种连作方式改为“薯-稻-菜-薯-玉米-稻-菜-蚕豆”两年八熟复种轮作方式。取得良好的生态效益和经济效益。     

气候变化背景下东北地区春玉米生育期变化分析

春玉米是东北地区主要作物,研究气候变化背景下春玉米生育期的变化具有重要意义。利用东北玉米种植区内39个农业气象试验站1981—2012年的物候期观测记录数据,系统分析1981—1999年和2000—2012年春玉米播种、拔节、开花、成熟等关键物候期以及营养生长期、营养生长与生殖生长并进期、生殖生长期及全生育期长度的变化特征。结果表明,与1981—1999年相比,2000—2012年东北地区春玉米平均播种期日序差的范围为-10～9 d,推迟站点占32.5%;平均拔节期日序差的范围为-8～9 d,推迟站点占42.5%;平均开花期日序差的范围为-6～6 d,推迟站点占62.5%;平均成熟期日序差的范围为-8～9 d,推迟站点占32.5%。营养生长期长度差范围分别是-23～16 d,增长的站点占57.5%;并进期长度差范围是-17～8.5 d,增长的站点占40%,生殖生长期长度差的范围为-8～21 d,增长的站点占75%;全生育期长度差范围是-19～15 d,增长的站点占55%。     

福建省感光型杂交稻生育期表现及分析

福建省感光型品种表现播种期弹性大,播种期早全生育期长,播种期迟全生育期短;闽西北中低海拔稻区,可4月中旬至6月上旬播种,福州沿海稻区最迟可在7月初播种,但都在9月至10月初齐穗,齐穗期相对稳定.在海拔400m以下,不同高度的齐穗期差异不显著.与汕优70感光性强度相当的杂交稻组合种植区域:闽东南南亚热带双季稻区、海拔60...     

1980—2010年东北地区种植结构时空变化特征

【目的】探讨过去30年东北地区像元尺度种植结构的时空分布特征和演变规律,为东北地区农业政策的调整提供科学基础。【方法】基于1980—2010年东北三省的玉米、大豆、水稻和小麦种植面积的县级统计数据,利用SPAM-China模型获取10 km像元尺度上种植结构的分布信息,构建以像元内种植面积比例超过30%和占比前三位的种植结构类型的判定方式,利用空间叠加方法分析种植比例及其结构类型的时空变化特征。【结果】运用像元结果初步阐明了东北地区的种植结构变化特征,首先种植规模的优先顺序在2000年左右发生了变化,由玉米大豆小麦水稻变为玉米大豆水稻小麦;其次,30年间共出现14种组合类型,包括6种水稻及其组合类型由1980年的8.30%增至2010年18.64%,主要分布于辽河平原、松嫩平原和三江平原等地;7种玉米及其组合类型占比超过三分之二,累积比例增长3.7%,主要分布在东北的中西部,是该地区的主要种植作物;5种大豆及其组合类型累积比例减少4.2%,空间上发生了显著的置换,由散布在三省的格局迅速北移集中于黑龙江;7种小麦及其组合类型累积比例从26.82%降为3.17%,是变化最为显著的种植结构类型,现有少量集中于黑龙江嫩江附近。再次,3种种植结构类型变化较多,一是由开垦耕地带来的新类型,占所有变化类型比例为20.91%,特别是黑龙江省拓荒带来的大规模水稻种植;二是单一作物型变化为两种或以上作物类型组合,占比为34.90%,组合作物主要为水稻和大豆;三是多种作物组合型变为单一作物型,将种植结构类型集聚,占比为41.36%,主要为玉米种植区的调整。【结论】过去30年种植结构类型变化规律为种植结构类型分布受玉米和大豆主导,其中大豆空间转移至黑龙江,水稻正成为东北地区重要种植类型,而小麦则持续萎缩至局部地区,种植结构类型变化趋势将以玉米、大豆和水稻为主,单一化趋势显著。种植结构调整方向应从减少单一玉米型和增加水稻和大豆组合型入手。     

气候变化背景下东北三省主要作物典型物候期变化趋势分析

 【目的】分析气候变化背景下东北三省主要作物类型（水稻、玉米、春小麦和大豆）典型物候期（出苗期、抽穗期和成熟期）的变化趋势。【方法】应用气候倾向率（θ）确定农业气候资源特征和典型物候期的变化趋势与整体对应关系。【结果】近20年来,东北三省大部分地区≥10℃初日出现了提前趋势,初霜日不断推迟,温度生长期天数持续增加,≥10℃积温总体呈升高趋势。在此背景下,水稻和玉米均出现了出苗期提前（0.04＜θ＜0.55 d•a-1和0.04＜θ＜0.35 d•a-1）、成熟期推后（0.09＜θ＜0.35 d•a-1和0.23 ＜θ＜0.38 d•a-1）、以及生育期延长（0.31＜θ＜1.26 d•a-1和0.11＜θ＜0.57 d•a-1）的趋势;大豆则表现为出苗期提前（0.01＜θ＜0.61 d•a-1）、成熟期提前（0.18＜θ＜0.19 d•a-1）、生育期缩短（0.06＜θ＜0.17 d•a-1）的趋势;而春小麦典型物候期的变化趋势不明显。【结论】东北三省农业气候资源变化使作物生长期内温度适宜程度偏向好转,总体上有利于早种晚收、生育期长的作物品种的推广种植。     

2011—2050年RCP4.5新情景下东北春玉米种植布局及生产评估

【目的】研究东北地区春玉米适种区域及其生育期、产量对气候变化的响应。【方法】基于气候模式RegCM4输出的未来RCP4.5新气候情景逐日资料,采用经验频率法预测80%保证率下2011—2050年中国东北地区早、中、晚熟型春玉米种植区域时空变化,同时结合作物模型DSSAT4.5对黑龙江省晚熟品种的生育期、产量变化特征及该省因气候变化而新增的晚熟品种可能种植区内晚熟玉米的适种性进行模拟评估。【结果】RCP4.5情景下,2011—2050年东北三省≥10℃的积温呈增加趋势,早、中、晚熟型玉米品种种植界限均有不同程度的北扩或东移,可能种植范围扩大。黑龙江省2011—2050年间晚熟玉米新增可能种植区域内适宜种植晚熟品种;气候变化对原有种植区内晚熟品种生殖生长期的影响程度大于对营养生长期的影响,全生育期天数平均缩短2—11 d;产量变化存在明显空间差异,不考虑CO2肥效作用和考虑CO2肥效作用两种方案下的产量变化范围均介于±20%以内,但考虑CO2肥效作用时的产量较高。【结论】因气候条件变化而新增的春玉米种植区域的适种性需要综合考虑多方面因素来评估。未来40a玉米全生育期天数变化主要源于生殖生长期缩短,大气中CO2浓度增加带来的肥效作用可抵消一部分因温度升高产生的对玉米产量形成的不利影响。     

典型生态区保护性耕作主体模式及影响农户采用的因子分析

 【目的】明确中国典型生态区保护性耕作主体模式及农户采用情况,并揭示影响农户采用的因子。【方法】在典型生态类型区－东北平原、华北平原、成都平原、西北绿洲区的保护性耕作技术示范区,通过农户一对一的问卷调查,获取原始数据,统计分析影响农户采用保护性耕作技术的因子。【结果】研究发现,华北平原和成都平原农户保护性耕作采用率较高,东北平原和西北绿洲区相对较低;不同区域均有适应当地生态条件的保护性耕作模式,其中东北平原宽窄行留高茬交替休闲种植及破茬合垄耕作模式、华北平原玉米秸秆还田旋耕播种小麦和小麦秸秆还田免耕直播玉米、成都平原稻草覆盖地免耕种植小麦或油菜或马铃薯等作物的保护性耕作模式具有明显的增产效果。数据分析表明,作物产量增加、政府示范与宣传引导、邻里效应等是吸引农户采用保护性耕作技术的主要原因,而机具不配套则在一定程度上阻碍了保护性耕作技术的应用。【结论】由于不同区域的生态因子和生产条件的差异,保护性耕作技术的推广应用要因地制宜,针对主要限制因子,选择合适的技术模式,采用有效的宣传推广手段,促进保护性耕作技术的发展。     

近20年东北气候变暖对春玉米生长发育及产量的影响

【目的】探求东北三省近20 年气候变暖对春玉米生长发育进程及产量的影响,为东北地区气候变暖下粮食安全问题提供理论依据。【方法】选取东北黑龙江、吉林和辽宁省三省进行区域研究,利用东北地区近20 年气候观察数据和春玉米长期观测数据,通过相关和回归等数理统计方法系统分析东北三省春玉米生长季的气候因子（温度和降水量）与春玉米生育进程数据和历史产量数据之间的关系。【结果】东北地区1989-2009 年春玉米生长季日最高温度、最低温度以及平均温度均呈明显上升趋势,气候倾向率每年分别为0.050、0.045和0.044℃,表现为春玉米生育期间白天增温幅度较夜间增温幅度大,降水量变化不显著。近20 年黑龙江省各试验站平均播种日期变化趋势是每年提前0.10 d,而吉林省、辽宁省各试验站每年分别推迟0.18和0.21 d。黑龙江省、吉林省以及辽宁省各试验站春玉米平均成熟日期变化趋势分别每年推迟0.39、0.35和0.55 d,平均生育期天数变化趋势分别每年增加0.49、0.17和0.34 d,成熟日期推迟的幅度大于播种日期的推迟幅度导致三省试验站春玉米生育天数增加。对1991-2006 年东北地区审定品种生育期数据与气候数据关系进行相关性分析表明,黑龙江省最高温度（Tmax）上升会延长审定品种生育期,而吉林和辽宁省春玉米的审定品种生育期与平均温度（Tavg）、最高温度（Tmax）和最低温度（Tmin）均呈现为正相关。采用T检验法分析春玉米审定品种生育期和试验站春玉米生育期关系表明,黑龙江和辽宁省的审定品种和试验站春玉米生育天数呈一致的增加趋势,且无显著性差异。采用线性偏回归测验法分析品种和气候因子对春玉米生育期影响重要性的结果表明,品种生育期的延长是导致春玉米生育期不断延长的主要原因。三省春玉米近20 年平均产量表现为增加趋势,其趋势由小到大的次序是辽宁省、吉林省以及黑龙江省,越往北其产量增加趋势越大,产量增加越明显。东北各省地级市1989-2009年面板数据分析表明,东北地区平均温度（Tavg）、最高温度（Tmax）和最低温度（Tmin）的变化均会影响春玉米的产量。温度上升,东北部产量增加明显,尤其是黑龙江省东部的三江平原地区,而东北地区西南部减产。【结论】受气候变暖的影响,东北春玉米品种对气候变暖是逐步适应,可以利用其适应潜力,通过春玉米品种改良和调整播期等措施来适应气候变暖,从而提高春玉米产量。     

黑龙江省宾县农作物格局时空变化特征分析

【目的】农作物时空格局特征分析是微观层面农户农作物选择影响机制研究的基础。通过分析宾县乡镇尺度农作物格局的时空变化特征,为农作物种植结构变化机理机制研究提供依据。【方法】基于黑龙江省宾县1996—2010年乡镇级统计数据,运用数理统计和GIS空间分析等方法,分析宾县过去15年玉米、大豆、水稻3种主要粮食作物和经济作物播种面积数量变化及空间变化特征。【结果】1996—2010年宾县农作物总播种面积增加22.86%,主要是由粮食作物播种面积变化引起。粮食作物播种面积增加32.80%,经济作物减少52.84%,粮经比从88﹕12调整到96﹕4。玉米种植面积大幅增加73.82%,种植比例不断提高,大豆种植面积减少1.05%,水稻种植面积减少29.78%。主要粮食作物空间变化呈现较强的规律性,即玉米种植在全县范围内分布较均衡,大豆种植中心向东南部集中,水稻种植集中到宾县北部和西部地区。【结论】过去15年宾县农作物格局时空变化明显,分析掌握其变化特征,有助于进一步探究其变化的原因,为科学调整县域农作物种植结构、提升农业综合生产能力提供科学依据。     

棉花与几种作物根际土壤酶活性及细菌多样性分析

【目的】 研究种植不同抗病性棉花以及不同经济作物对根际土壤酶活性以及细菌多样性影响,为棉田土壤微生态调控技术提供依据。【方法】 利用土壤酶检测试剂盒及高通量测序技术,检测分析不同抗病性棉花及种作物根际土壤酶活性及细菌多样性。【结果】 不同抗病性棉花根际土壤过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶活性均没有显著差异,5与7月2个采样时期之间无显著差异;棉花与水稻间作处理过氧化氢酶、脱氢酶和脲酶分别较棉花单作升高3.84%、28.7%、45.2%,水稻处理较棉花单作升高8.87%、102.4%、80.4%,间作对土壤酶活性表现出提升作用,但未达到显著水平;苜蓿、大豆、花生3种豆科作物根际土壤酶活性普遍高于甜菜、番茄和玉米,但是未达到显著差异。耐病品种新陆中66号与感病品种军棉1号根际土壤的细菌OTU数量和α多样性指数均无显著差异。大豆、花生、苜蓿3种豆科作物根际土壤细菌的OTU数量和Ace、Chao1指数均高于棉花,番茄、玉米、甜菜3种作物根际土壤细菌OTU数量和α多样性指数均低于棉花,其中大豆的增幅较大,甜菜降幅较大,但是不同作物之间未达到显著性差异。【结论】 单季生育期内,种植不同抗病性棉花品种和不同作物、棉花-水稻间作等均未对根际土壤酶活性、细菌数量和多样性造成显著影响,棉花与不同作物搭配、间作等模式改变棉田土壤的微生态环境可能需要较长的生长周期。     

气候变化对黄淮海地区夏玉米-冬小麦种植模式和产量的影响

【目的】全球气候正以变暖为主要特征发生显著变化,探究气候变化对黄淮海地区夏玉米-冬小麦种植制度的影响,为制定合理的应对措施提供理论依据。【方法】通过气象站点观测值的加权平均和一元线性回归分析黄淮海各省市地区1992—2013年来的气候变化特征。利用农业气象站点多年长期观察的夏玉米-冬小麦物候数据,通过加权求平均,分析气候变暖背景下夏玉米-冬小麦的生育期和茬口推移情况。采用一元线性回归分析1992—2013年来黄淮海地区夏玉米-冬小麦周年产量变化。同时利用非线性回归分析法和面板数据敏感性分析法分析气候变化对黄淮海地区夏玉米-冬小麦周年产量的影响。【结果】1992—2013年来,黄淮海地区温度整体呈现波动上升趋势,降水总量变化趋势不明显,但区域差异显著。在气候变化的背景下,黄淮海地区夏玉米-冬小麦种植模式发生明显改变:冬小麦播种时间推迟,生育期存在缩短趋势,不同地区缩短2—5 d不等;夏玉米播种时间南部推迟而北部提前,收获时间总体呈现推迟趋势,整个黄淮海地区生育时长未发生明显变化。茬口时间因夏玉米-冬小麦生育期的推移呈现不同程度延长,造成了气候和土地资源的浪费。1992—2013年间黄淮海地区夏玉米-冬小麦单产呈显著上升趋势,多数省份达到显著水平。非线性敏感性分析表明,最低温度、最高温度和平均温度对夏玉米-冬小麦产量的影响基本表现为同时增产或同时减产的一致性。冬小麦产量受最低温度的影响最为显著,东南部的江苏省和山东省减产明显,而北部河北省和西部河南省表现为增产。温度升高除对河南省夏玉米有增产作用外,其他省份夏玉米产量均出现不同程度的降低,这可能与温度升高的幅度不同和降水的区域性差异有关。降水量对夏玉米-冬小麦产量影响存在地区差异。总体上气候变暖对周年单产影响表现为北部增产,而南部减产,因而选择适宜早播且生育期长的夏玉米品种对保障周年产量具有重要意义。【结论】气候变暖背景下,黄淮海地区冬小麦播种时间推迟,生育期缩短,夏玉米生育期北部延长而南部缩短,生育期的推移导致茬口时间延长,造成了气候资源和土地资源的浪费。1992—2013年间夏玉米-冬小麦周年产量显著提高。温度升高和降水增加对产量的影响存在区域差异,整个区域平均来看升温使夏玉米减产,冬小麦增产;降水增加有利于黄淮海北部地区夏玉米的产量形成,对南部地区夏玉米产量则存在不利影响,而对黄淮海大部分地区冬小麦的产量形成不利。     

播期对融水、三江超级稻头季稻及再生稻性状的影响

【目的】探讨超级稻再生稻适时播种期,为充分利用山区光、温、水资源,指导山区农民适时播种,合理衔接超级稻、再生稻与油菜生育期提供技术指导。【方法】对比融水、三江两县不同播期对超级稻头季稻及再生稻生物学、经济学性状的影响。【结果】超级稻播期每推迟5 d,头季稻叶龄、基本苗、最高苗数、有效穗数增加,始穗期、齐穗期、成熟期后推1～4 d,全生育期缩短1～4 d,成穗率、穗粒数、实粒数、产量降低;再生稻生育期延迟,其生物学、经济性状均呈退化趋势;在气候条件允许情况下,留低桩,延长营养生长期,有利于获得高产。【结论】海拔140 m以下地区,超级稻宜在3月中下旬早播,最迟不超过4月8日,再生稻留10~20 cm低桩,通过促大穗大粒获得高产;海拔250 m以上中稻地区,超级稻宜3月19~24日播种,最迟不超过4月3日,再生稻留高桩,保留倒2节,通过提高有效穗而获得高产。     

播期和播量对免耕复种饲料油菜产量和品质的影响

【目的】研究不同播期、播量对油菜产量和品质的影响,为大面积推广复种饲料油菜提供理论支撑。【方法】大田试验,采用裂区试验,以播期为主区,播量为副区,设置2个播期、4个播量,3次重复,共24个小区。【结果】不同播期、播量对饲料油菜的湿重、株高、收获株数均影响显著,正常播种条件下2016、2017年饲油2号播量为12 kg/hm²时产量最高,分别为81 893.0和87 309.9 kg/hm²,且品质最佳。【结论】新疆地区复播饲料油菜生育期60~65 d,即可收割,需要≥10℃积温1 100~1 500℃,选择合适的播期和播量,产量和品质均可达到饲草要求,能够满足大部分地区麦后复种的要求,为冷凉地区麦后复种的首选。