高寒区大豆适宜播种期研究

针对气候变化背景下高寒区大豆播种期生产布局的需要,利用高寒区140个气象站点1971—2018年逐日平均气温、最低气温和1971—2015年逐日平均0~5 cm土层地温资料,对气温稳定通过8℃初日、0~5 cm土层地温稳定通过8℃、9℃、10℃初日、≥10℃活动积温的变化进行分析,选取适宜高寒区大豆播种期的气象指标,并进行高寒区大豆播种期的空间优化。结果表明：近48年高寒区气温稳定通过8℃初日呈明显提前趋势;1971—2015年0~5 cm土层地温稳定通过8℃、9℃、10℃初日提前,东四盟（内蒙古自治区呼伦贝尔、兴安盟、通辽和赤峰）提前幅度最大,辽宁最小,空间上表现为初日由南向北递推,辽宁普遍最早,吉林和东四盟南部次之,黑龙江和东四盟中北部普遍较晚;0~5 cm土层地温稳定通过9℃可作为黑龙江、吉林和辽宁的大豆播种期气象指标,0~5 cm土层地温稳定通过10℃适合东四盟作为大豆播种期气象指标。综合大豆气象指标和品种熟性的高寒区播种期空间优化为应对气候变化及大豆生产布局起到积极的指导作用。     

不同地温播种对红松新播苗生长的影响

适宜地温播种指标是开发红松苗木精准培育技术的重要指标之一,对开发优质高产苗木具有重要意义。采用苗圃分期播种试验方法,研究了地中5cm不同地温条件下播种对表征红松播种苗苗木质量指标的影响。结果表明：地中5cm温度3～5℃播种时,红松新播苗的苗高、地径、主根长、侧根数、干物重、出苗率、保苗率、物候期等质量指标均优于6、7、9、10～11℃播种时的相应指标,适宜的地温播种可延长苗木生长期,增加地温和气温的利用率,提高了出苗率和保苗率,促进了苗木的质量和产量;尽管地温3～5℃播种时红松新播种苗可能承受霜冻冻害风险稍高,如果施以适当的田间管理,霜冻的危害概率和程度将会减轻。红松最佳播种适宜温度为地中5cm温度为3～5℃。     

辽宁省玉米适宜播种期的热量资源分析

适宜的播期是实现作物高产的必要条件。本研究基于辽宁省40个气象站历史气候数据,从玉米成熟所需的热量资源角度出发,提出了一种确定玉米最迟播种期的方法,通过对玉米播种开始日期、最迟播种期的计算,对30年（1971-2000年）玉米播期的时间变化特征和空间分布差异进行了分析。结果表明：辽宁省大部地区玉米播种的开始日期在4月中旬末至4月下旬。30年中,玉米播种开始日期全省总体的变化趋势不明显,仅辽东和辽北地区玉米播种的开始日期有提前趋势,约每10年提前2天左右。30年中辽宁各地初霜冻日均表现出延迟的趋势,全省平均变化趋势为1.6 d?10a-1。各地玉米的最迟播种期均在5月上旬末至5月中旬初,初霜冻日的推迟加之气候变暖趋势使得玉米最迟播期的气候倾向率为4.0-5.0 d?10a-1。本研究给出了辽宁省各县（市）适播品种、适宜播种的时段分布并提出了适宜播种期确定的建议,以期为农业生产提供一定的参考。     

石羊河流域灌溉春玉米发育期对气候变化的响应

本文基于甘肃省武威农业气象试验站1981—2016年灌溉春玉米发育期观测数据,研究了石羊河流域灌溉春玉米发育期对气候变化的响应,以期为气候变暖背景下石羊河流域农业种植结构、品种调整及提高热量资源利用率等提供参考依据。采用趋势变率、秩相关分析和主成分分析等方法,分析了1981—2016年石羊河流域灌溉春玉米发育期对气候变化的响应规律。结果表明:1981—2016年灌溉春玉米播种期、乳熟期和成熟期有延后趋势,拔节期和抽雄期有提前趋势。灌溉春玉米播种期到抽雄期日数减少,抽雄期到成熟期日数增加,全生育期日数减少。1981—2008年大多数年份播种期早于适宜播种期（≥10℃活动积温初日）,2009—2016年播种期均在适宜播种期之后,成熟期绝大多数年份在初霜日之前。1981—2016年对石羊河流域灌溉春玉米影响最大的气象要素为气温,主成分分析结果显示,≥10℃活动积温初日提前、温度生长期日数增加、作物生长期的平均气温、最高气温和最低气温对生育期日数的影响比作物生长期的日照时数更显著。全球变暖背景下,石羊河流域灌溉春玉米发育期变化是作物响应气候变化和适应农业生产的共同结果。     

基于气象条件的玉米发育期预报技术

为了给当地政府、农业部门、农户提供准确及时的玉米发育期预报,根据玉米日平均气温稳定通过10℃播种的温度指标,通过分析辽阳市1956—2010年日平均气温稳定通过10℃与5℃初日间隔日数和稳定通过5℃初日的相关性,利用日序与间隔日数建立回归方程,预测日平均气温稳定通过10℃初日,在此基础上做出玉米播种期预报;利用灯塔市农业气象观测站1981—2010年资料,分析玉米从播种到成熟各个发育期发育速度与气象条件的关系,经过对各时段的相关性检验,发现玉米从播种到成熟期间各发育期间隔日数与≥10℃活动积温相关性最好,从出苗到成熟玉米感温性、感光性都比较强,由此建立播种-开花及拔节-成熟的天数预报模型,预报玉米开花及成熟期。经检验,3款预报模型相关系数、复相关系数及F值均达0.01显著水平,回代与实况值有着比较一致的变化趋势,回代和预报绝对误差(ABSE)和标准误差(RMSE)在2.0~4.3天,可以满足农业气象服务需要,具有推广应用价值。     

播种期温度变化对玉米出苗速率的影响

为了应对气候变化,掌握玉米播种出苗期的温度特性,科学调整玉米播种期提供依据,采用分期播种方法,研究温度变化对玉米出苗速率的影响。结果表明,随着春季气温的升高,玉米出苗速率加快。玉米出苗速率与4月中旬—6月上旬平均气温存在对数函数关系,与≥12.0℃有效积温存在线性函数关系,出苗天数与活动积温存在指数函数关系。稳定通过12.0℃为玉米播种初始温度,14.0~18.0℃为较适宜温度,18.0℃以上为播种适宜温度。耕层温度与气温对出苗速率的影响相同。播种期初始温度应从稳定10.0℃调整至稳定12.0℃为宜。     

河西走廊东部初、终霜冻日和无霜期变化特征分析

为了引进适宜作物品种,合理调整种植结构,提高农业产业水平。利用1961—2014年河西走廊东部4个气象站初、终霜冻日（最低地温≤0℃）和年气温资料,采用气候诊断方法,对河西走廊东部初、终霜冻日及无霜期的变化进行了研究。结果表明,在时间变化上,初霜冻日显著推迟,终霜冻日显著提早,无霜期显著延长。初、终霜冻日和无霜期时间序列分别存在8~10年、9~11年和9~10年准周期变化。初、终霜冻日和无霜期均发生了气候突变。受海拔高度、地形地势和植被覆盖的影响,在空间分布上,初霜冻日为山区早于荒漠区早于绿洲平原区,终霜冻日为山区晚于荒漠区晚于绿洲平原区,无霜期为山区短于荒漠区短于绿洲平原区。初霜冻日、终霜冻日和无霜期与年气温和海拔显著相关。     

气候变暖对早稻播种期的影响

为了更好地利用气候变暖背景下的气候资源,本研究通过分析目前温州市各县(市、区)的早稻播种日期,发现目前各地的早稻播种期安排在应对气候变暖上差异很大,大部分地方随气候变暖略有改变,极少数地方大幅提早播种,总体上不能很好利用当前的气候资源。针对温州早稻播种期没有充分利用气候资源的现状,在温州各县(市、区)国家站历史日平均气温资料基础上计算各地历年的稳定通过11℃初日,并利用SPSS软件进行方差齐次性分析和均值差异显著性T检验,系统分析回暖期的变化,得出除山区泰顺外各县(市、区)的稳定通过11℃初日在2000年前后均发生显著改变:2000年后的11℃稳定通过初日80%保证率及平均值均较之前提前1旬以上。结合播种期现状,提出当地气象部门应该在3月中旬初开始制作发布早稻播种适宜天气预测,当地农业部门和种植户根据预测结果和自身茬口计划合理安排播种的改进办法。这一改进可以在应对气候变化实践中帮助农民提高收入。     

河套灌区向日葵适宜种植农业气象指标研究

通过分期播种试验,确定了河套灌区主要经济作物向日葵适宜播种时期,并根据对应气候资料,采用相关分析和回归分析方法,确定了向日葵适宜播种农业气象指标。结果表明,食用和油用两类向日葵品种播种越早,出苗期和生育期越长,积温也越高;食用向日葵适宜播种农业气象指标为气温稳定通过5℃初日,其适宜播种范围在4月6日～4月30日,油用向日葵适宜播种农业气象指标为气温稳定通过10℃初日,其适宜播期范围在4月19日～5月16日。     

基于分期播种的气候变暖对东北春玉米生长发育与产量的影响研究

为揭示东北春玉米对未来气候变化的响应程度,提出切实可行的适应对策,分析以东北地区北部哈尔滨地区主栽春玉米‘久龙8号’（中晚熟品种）和东北地区南部锦州地区主栽春玉米‘农华101’（晚熟品种）为试验品种,开展分期播种试验;同时以‘久龙8号’为例,进行春玉米适应未来气候的地理分期播种试验。分期播种试验以当地正常播种期为对照,研究播种期分别推迟10天和20天情景下,不同熟性春玉米品种的响应情况;地理分期播种试验以哈尔滨当地正常播种期为对照(CK),同时设计3个未来气候变暖情景(CW1—CW3),通过对3个未来气候变暖情景与对照情景的对比,分析气候变化对东北春玉米生长发育状况和产量构成要素的影响。结果表明,推迟播种日期10天以上,对哈尔滨地区春玉米生长不利,对锦州地区无明显影响;若保持当前春玉米品种不变,东北春玉米发育期在不同气候变暖情景下,均表现出缩短趋势,缩短时间为12~20天不等;百粒重和单产则表现为增产的趋势,增产83~188 g/m2,增产幅度为9.85%~22.36%。     

内陆河流域不同播期对春玉米土壤温度及生物量的影响

土壤温度是限制玉米高产的主要环境因子,为了寻求合理的播种时间,使玉米生长发育处于适宜的土壤温度环境中,从而保证干物质的积累和产量的形成。通过在内陆河流域代表区域武威开展不同播期对大田地膜春玉米进行试验,采用全生育期连续定点观测春玉米发育期、产量结构和20 cm、40 cm两个深度的土壤温度变化,分析了不同播期对春玉米生物量和土壤温度的影响。结果表明：营养生长期不同播期处理各层次地温均随生育进程的推进呈逐渐升高的趋势,拔节之后即进入生殖生长期,地温呈降低趋势。第二播期（4月20日）生长状况好,干物质累积量高,尤其是乳熟期和成熟期差异明显(P<0.05)。第二期产量构成优于第三期（4月30日）和第一期（4月10日）。第二播期处理,可以在苗期获得较高的地温,土壤增温明显,而在拔节期以后可保证适当较低的温度,从而保证干物质积累时间和产量结构的形成,是当地最适宜的地膜春玉米播种期。第一播期生物量则表现最差,说明正常情况下作物适当提前播期,延长生长期的做法在玉米的生产上是有一定风险的。     

播期对陇东春玉米生长发育进程及产量的影响

为探讨陇东春玉米生长发育及产量形成的最适宜播种期，为当地玉米种植提供参考依据。基于2018—2020年开展的全国农业气象试验站玉米区域联合试验—西峰春玉米分期播种试验，研究不同播期对陇东春玉米生长发育进程及产量形成的影响。结果表明：播期每推迟10 d，玉米全生育期天数缩短5.5 d，播期对于春玉米全育期天数的影响主要集中在出苗时间、苗期生长阶段，随着播期的推迟，出苗时间和苗期生长阶段所需时间均缩短；玉米全生育期天数与温度呈显著负相关，与积温、日照时数呈显著正相关，降水量对玉米全生育期天数影响较小。随着播期推迟，玉米的单株籽粒数、百粒重及产量值均呈现先增加后减少的趋势，即SD2、SD3大于SD1、SD4播期。适当晚播种，抽雄前降水量充沛，抽雄后气温高、积温多有利于百粒重及单株籽粒数的增加，从而增产。陇东春玉米适宜播种期宜选择在4月下旬—5月上旬，此时气象条件配比最有利于春玉米生长发育，可最大程度提高玉米产量。     

辽宁春季稳定通过界限温度日期的变化特征

为了掌握辽宁春季稳定通过界限温度日期的变化特征,从而为预报做准备。采用1961—2010年辽宁省53站逐日气温资料,计算辽宁春季稳定通过5℃和8℃的日期,并采用多种统计方法分析了稳定通过界限温度日期的时空变化特征。结果表明：1961—2010年53站辽宁春季气温稳定通过5℃和8℃日期的EOF第一模态表现为一致的偏早或偏晚特征;二者随时间有提前出现的趋势;二者的均方差在全省分布比较均匀;辽宁春季气温稳定通过5℃和8℃日期的突变点分别为1981和1993年,主要周期分别为4年和2年;辽宁春季气温稳定通过5℃和8℃日期有明显的区域特征。     

播期对毛叶苕子生长发育及产量的影响

针对内蒙古黄土高原毛叶苕子苗情不稳、低产晚熟等问题,通过连续2年田间小区试验,探究4月10日（ST₁）、4月20日（ST₂）、4月30日（ST₃）和5月10日（ST₄）4个播期下毛叶苕子生育期持续时间、农艺性状、干物质累积和籽粒产量变化规律。结果表明：播期对毛叶苕子各生育期持续时间及出苗率有显著影响,不同播期下毛叶苕子株高、单株荚数、单荚粒数和单株根瘤数差异显著,且干物质积累量呈慢—快—慢增长趋势,其中均以ST₂播期表现最好;在产量方面,2年均以ST₂处理最高,为942.45~1 056.75kg/hm²,籽粒产量同积温和降水量显著相关,且积温对产量的影响最大。综上所述,4月20日播种毛叶苕子能较大程度适应当地水热条件,增加单株荚数、单荚粒数和单株根瘤数,实现稳产高产。4月20日为内蒙古黄土高原毛叶苕子最佳播期。     

播期对糯玉米籽粒产量及品质的影响

为满足农户对糯玉米种植的不同需求,探讨山西中晚熟地区播期对糯玉米产量与品质的影响。以晋糯18和晋糯20为试验材料,4月26日-7月5日,设置6个播期处理,研究其对产量、穗长、百粒重、穗粒重及籽粒蛋白质、淀粉、粗纤维素及赖氨酸相对含量的影响。结果表明,播期与品种对糯玉米产量及品质都有显著影响。其中B3播期（5月24日）处理下2个糯玉米品种产量、穗长、百粒重及穗粒重都高于其他播期处理,说明糯玉米适宜在小满前后播种。提前播期有利于籽粒蛋白质、赖氨酸相对含量的提高,而推迟播期降低籽粒粗纤维素、赖氨酸相对含量。B1与B6播期下籽粒淀粉相对含量低于其他播期,且B4、B5播期下籽粒淀粉相对含量高于其他播期。说明适当推迟播期有利于籽粒淀粉相对含量的提高,但过早或过迟播种均显著降低籽粒淀粉含量。糯玉米籽粒中粗纤维素含量与品种遗传背景密切相关,且推迟播种后品种差异对籽粒淀粉含量的影响降低。通过相关性分析发现积温、降水量与产量、穗粒重以及赖氨酸相对含量均达到极显著正相关关系,与穗长、百粒重均达到显著正相关关系,说明播期对产量性状及籽粒赖氨酸相对含量有显著影响。在山西中晚熟地区糯玉米在小满前后播种时产量最高,适当提前有利于籽粒蛋白质、赖氨酸含量的提高,适当推迟有利于籽粒粗纤维素、淀粉含量的提高。     

播期对大豆生长状况及产量的影响

了解不同播期对大豆生长状况及产量的影响,对寻求适宜播期及优质高效生产有重要意义。以黑龙江省哈尔滨市大豆主栽品种为试验材料,通过3个播期处理(S1为5月1日,S_2为5月10日,S_3为5月21日),研究不同播期条件下大豆生长状况及产量的变化规律。结果表明:S_1、S_2处理生育期日数延长;S_1、S_2处理在鼓粒期—成熟期干物质积累与分配及生长率明显高于S_3处理,干物质积累向果实转移量增大,其产量分别增加230.6、317.7 kg/hm~2;S2处理在3个处理中最优,水热等气候资源利用程度高。哈尔滨市大豆适宜播期为5月8—10日,但适播期应考虑春季土壤水分或春季首场透雨,促进大豆生长发育,显著提高产量。