稻田免耕脱毒马铃薯适宜播期初探

2007年1-5月在贵州省余庆县关兴镇进行的稻田免耕脱毒马铃薯适宜播期试验结果表明:不同播期对稻田免耕马铃薯产量影响较大,经方差分析处理间差异达极显著水平.以处理10日,12月播种产量最高达2627.7 kg/667 m2,其次是20日/12月播种产量为2612.0 kg,667m2,再其次1日/12月播种产量2383.5 kg/667 m2,产量最低的是29日/元月播种1666.8 kg/1667m2,其次19日,元月播种1800.1 kg/667 m2.从产量结果表中看出,我县950 m左右海拔地区稻田免耕马铃薯最佳播期12月上旬至次年元上旬.     

播期和品种变化对马铃薯产量的耦合效应

马铃薯作为北方农牧交错带的主栽作物,随着气候向暖干化发展,其产量的稳定对保证该地区粮食安全有重要意义。为探究播期和品种耦合对农牧交错带马铃薯产量的影响,基于分期播种和品种比较试验的生育期和产量数据对APSIM-Potato模型进行调参和验证,利用验证后的模型设置连续模拟情景,比较不同耦合方式的产量及保证率,分析农牧交错带雨养马铃薯的最佳播期和品种耦合方式。结果表明：APSIM-Potato模型可以较好地模拟不同熟性马铃薯品种的生育期和产量,不同品种生育期实测值和模拟值的均方根误差（RMSE）均小于6.3 d,不同品种产量实测值和模拟值的归一化均方根误差（NRMSE）均小于7.6%。雨养条件下,农牧交错带不同播期和品种耦合下马铃薯的多年平均鲜重产量为10 494 kg·hm^-2;中熟品种‘克新一号’晚播（6月1日播种）的平均产量最高,为12 153 kg·hm^-2,且可以保证在66.7%的年份产量高于不同耦合方式的平均值,较早播（4月26日播种）和中播（5月15日播种）的平均鲜重产量分别高16.3%和7.0%,较同一时期播种的早熟品种‘费乌瑞它’和晚熟品种‘底西芮’分别高18.7%和17.2%。本研究揭示了农牧交错带马铃薯播期、品种和环境存在显著的交互作用,播期推迟和选种中熟马铃薯品种是应对气候暖干化的重要方式,为该地区马铃薯适应气候变化和保证稳产高产提供了科学依据。     

内蒙古气候变化及其对主要农作物的影响

了解气候变化对内蒙古种植业结构的影响,是有效制定应对措施和政策的重要依据。本文以全区4个主要产粮区为代表,利用近50a的气候资料和近27a作物生育期资料,分析了当地气候变化特征及其对主要作物物候期和种植面积的影响。结果表明：近50a来,内蒙古主要农业区温度明显升高,≥10℃积温增加了350-570℃.d,河套灌区和大兴安岭东麓地区增温幅度大于阴山北部丘陵区和科尔沁地区。东西部地区的降水量变化差别较大,科尔沁和大兴安岭东麓地区生长季降水量减少了44.0mm和55.0mm,河套灌区和阴山北部丘陵区则增加了10.4mm和2.4mm。玉米春季物候期提前,秋季物候期推后,物候期延长了10-20d,大兴安岭东麓延长最为明显;春小麦和大豆则由于温度升高加快了发育进程,表现为全生育期缩短;马铃薯全生育期变化不明显,但可收期普遍延迟。玉米、马铃薯种植面积扩大,春小麦种植面积减小,玉米种植界限向北延伸等与气候变暖的关系密切。     

2002年荔枝大丰收的气象成因分析

通过对2001／2002年度玉林市荔枝生育期的农业气象条件进行诊断分析，得出2002年获得大丰收的主要原因是关键发育期气侯条件好：秋梢抽生期雨水正常；冬季在寒冷和干旱的双重作用下花芽发育比较完全；春季气侯温暖雨量适中雨日偏少有利于荔枝的孕蕾和开花授粉；幼果期和膨大期气象条件也很正常。气侯条件比历史上最高产的1999年更优。     

品种和播期对春玉米生长发育及产量的影响

为探讨不同品种和播期对春玉米生长发育及产量的影响，给河西地区玉米高产栽培提供依据。以主栽玉米品种先玉335、郑单958、农华101为供试材料，设置5个播期处理。结果表明，播期对玉米生长发育影响显著，播期推迟，生育进程逐渐加快，生育期逐渐缩短。播期对株高、穗位影响显著，平均播期每推迟5 d，株高增加11.6～14.8 cm，穗位高增加1.2～4.8 cm。播期对穗长、穗粗和秃尖长影响不明显，对穗粒数影响显著，最高穗粒数对应产量最高指标值。播期对玉米产量影响显著，先玉335、农华101于4月26日播种较5月6日播种产量分别提高了14.8%、7.6%；郑单958于4月21日播种产量较5月6日播种产量提高了14.0%；先玉335、农华101、郑单958在河西地区最适宜的播期分别为4月26日、4月26日、4月21日。     

内蒙古阴山北麓高产马铃薯的群体特征

为明确内蒙古阴山北麓马铃薯产区高产马铃薯(产量45 000 kg/hm2)的群体特性,指导该地区马铃薯生产,于2012~2013年在滴灌条件下系统地比较了不同产量水平马铃薯的产量构成、叶面积动态、光合势、干物质积累以及群体生长速率。研究结果表明:种植密度保持在6.0×104株/hm2,块茎膨大期叶面积指数保持在3.07~3.81范围,淀粉积累期仍保持在1.50~1.88,则块茎膨大至淀粉积累期的光合势便占总量的91.6%~94.6%,此期马铃薯以199.9~220.6 kg/(hm2·d)的速度积累干物质,为实现大于45 000 kg/hm2的高产提供了有利的保障。另外,在6.0×104株/hm2密度条件下,水分、养分等供应充足,单株结薯数量可达8个/株以上,大中薯率达90%以上。上述马铃薯群体生理学特征及块茎产量构成因子可作为内蒙古阴山北麓地区高产马铃薯综合管理的重要参考指标。     

内蒙古东部区粮食产量对气候变化的响应

利用内蒙古东部产粮区25个气象站建站至2005年气象资料与粮豆和主要作物产量资料,分析了作物生长季水热演变规律,及区域作物产量对气候变化的响应。结果表明:(1)近50a该区域水热匹配格局发生变化,特别是近20a暖干化趋势明显;(2)降水是影响该地区粮食生产的关键气象因子,春、夏季降水量的匮乏和生长季高温是粮食生产的主要限制因素;(3)各作物的第一敏感因子不同。小麦和谷子为降水,玉米为夏季高温,马铃薯产量对7-8月温差和4-5月降水反应敏感。(4)据模型推算,当生长季平均最高气温或温差增加1℃时,有可能使玉米气象产量减少102～192kg/hm2,大豆减产87kg/hm2,马铃薯增产55.5kg/hm2。因此,气候暖干化倾向有可能造成该区域农业产量呈下降趋势。研究结果可为有关部门制定应对气候变化策略提供参考。     

播期对春玉米生长发育与产量形成的影响

以"郑单958"和"鲁单984"为材料,比较研究了两个播期(4月24日和5月15日)条件下春玉米的生长发育和产量形成,探讨了春玉米生长发育与气候条件的关系.结果表明,不同播期的春玉米生长发育和产量都存在显著差异.与4月24日播期相比,5月15日播期的春玉米产量(干重)提高2 157 kg·hm-(郑单958)和1 137 kg·hm-2(鲁单984).粒重在播期间,品种间及播期与品种互作问差异均不显著.穗粒数在品种问不显著,但在播期间差异达显著水平,第2个播期穗粒数提高幅度达37.8%(郑单958)和11.2%(鲁单984).通过对不同播期间气象因子的分析发现,降雨是影响华北平原春玉米生长发育和产量形成的最重要气象因子.降雨主要通过对穗粒数的调节来影响产量.开花期降雨过多所带来的低温寡照影响玉米的受精授粉与结实:拔节至大喇叭口期降雨通过调节叶面积大小影响作物干物质积累,进而影响籽粒的发育情况.本试验中,5月15日是春玉米获得高产的最佳播期.合理安排播期,重视降雨对春玉米生长发育及产量形成的影响,是华北平原春玉米获得高产的重要措施.     

气候变化背景下播期对东北三省春玉米产量的影响

为探究气候变化背景下东北三省(黑龙江省、吉林省和辽宁省)春玉米适宜播期的变化程度,本文以东北三省春玉米潜在种植区为研究区域,基于1981—2015年气象资料,1981—2012年农业气象观测站玉米生育期、产量资料以及土壤资料,分气侯区对农业生产系统模型(APSIM)进行调参和验证,建立适用于东北三省10个不同气候区的模型相关参数,在各气候区利用调参验证后的APSIM-Maize模型设置不同播期,模拟各年代不同播期下春玉米潜在产量和气候生产潜力,综合高产和稳产性指标,明确了不同区域各年代不同条件下适宜播期范围。研究结果表明,APSIM模型对于东北三省7个春玉米品种开花和成熟两个关键生育期以及产量模拟结果与实测结果具有较好的一致性,表明APSIM模型能够较好地模拟研究区域春玉米生育期和产量。充分灌溉条件下,研究区域内适宜播期范围从4月16日至5月19日,空间上呈纬向分布南早北迟的特征; 20世纪90年代和21世纪00年代玉米适宜播期较20世纪80年代有提前趋势,其中20世纪90年代提前趋势更明显;第1、第3、第5、第7和第9气候区雨养条件下较充分灌溉条件下适宜播期有推迟趋势,推迟天数为3～6 d。雨养条件下各年代不同气候区理论上的适宜播期较目前生产中实际播期下的产量提高2.84%～9.96%。以上结果为进行未来气候变化对东北三省春玉米影响及其适宜播期等研究提供了技术支撑。     

影响无锡水蜜桃产量的主要气象因子和产量预测

通过对无锡水蜜桃产量形成期间的气象条件进行积分回归分析及产量预测，得出在无锡地区，影响无锡水蜜桃产量的主要气象因子是降水，最关键的时段是水蜜桃开花授粉期，并根据水蜜桃生物学特性。针对不利气象条件提出了生产对策。     

主要生育期气候变化对河南省冬小麦生长及产量的影响

为分析不同生育期气候变化对冬小麦生长及产量的影响,本研究选择河南省30个农业气象观测站1961—2014年气象资料、1981—2014年冬小麦发育期及产量资料,采用数理统计与DSSAT-CERES Wheat模型模拟相结合的方法,分析了冬小麦播种—返青、返青—抽穗、抽穗—成熟3个时期的气候变化特征及其对生育期和产量的影响。结果表明:研究区气候变化的显著特征是播种—返青期日照时数按40.09 h·(10a)~(-1)的速率显著减少(P0.05),返青—抽穗期平均日最高气温和平均日最低气温同时大幅升高。冬小麦幼穗分化随着抽穗前日最低气温的升高按2.9 d·(10a)~(-1)的速率而提前结束,返青前气候变化对后续生育进程有持续影响,气象因子与播种—抽穗期、播种—成熟期持续日数以负相关关系为主。两种分析方法均表明:当前河南麦区播种—返青期气候变化对产量的影响不大,在一定范围内甚至有增产作用,气象因子贡献率平均为0.758;返青—抽穗期气候变化使穗密度和穗粒数平均减少2.74%和3.94%,大于抽穗—成熟期。不同生育期气候变化情景下,冬小麦高产和稳产均受影响,代表站点播种—返青、返青—抽穗、抽穗—成熟期分别平均减产1.6%、6.3%和4.8%,其中播种—返青、抽穗—成熟期影响产量的关键气象因子是日最高气温,而返青—抽穗期是日最低气温。     

未来气候情景下农牧交错带不同灌溉水平马铃薯产量和水分利用效率

未来气候变化对农牧交错带不同灌溉水平马铃薯产量和水分利用的影响鲜有研究。该研究基于农牧交错带张北和武川站不同灌溉条件下大田试验数据评估了APSIM-Potato模型的适应性;基于33个全球气候模式(global climate model,GCM)通过统计降尺度方法获得的未来2个气候情景(RCP4.5和RCP8.5)逐日气候数据驱动APSIM-Potato模型,模拟未来气候变化对不同灌溉水平(灌1水、灌2水、灌3水和灌4水)马铃薯产量和水分利用的影响。结果表明:APSIM-Potato模型能够较好地模拟2个站点马铃薯产量和土壤水分动态。2个站点实测产量和模拟产量的相对误差均小于22.6%,实测土壤水分和模拟土壤水分相对均方根误差均小于18.1%。基于33个GCM模拟结果,2030 s、2060 s和2090 s马铃薯生育期温度、CO2浓度、总降水量和总辐射量相比于基准期(1981-2010)均呈增加趋势。相比于基准期灌1水、灌2水、灌3水和灌4水马铃薯产量,张北站和武川站在RCP4.5情景下均有提升,张北站为4.1%~36.2%,武川站为2.5%~13.6%。RCP8.5情景下,2个站点分别提升3.1%~36.8%和3.1%~38.5%。且2个气候情景下均是灌1水情景下马铃薯产量提升最高。2个气候情景下,马铃薯水分利用效率在2030 s-2090 s均呈增加趋势。研究结果表明未来气候变化对农牧交错带地区马铃薯产量和水分利用效率具有积极影响,未来气候情景下该地区更适宜灌溉马铃薯的生产。     

农业气候资源配置对天水山旱地玉米的影响

通过对1985-2004年山旱地玉米产量与玉米不同生育时段光、温、水等气象条件统计分析,利用逐步回归方法得出了影响山旱地玉米产量形成的主要气象因子;按照光温、温水、光水、光温水要素进行积商组合,同气候产量要素系数进行相关分析,得到了不同农业气候资源要素组合配置的适宜范围,研究结果对农业生产具有指导意义.     

生物质炭施用对马铃薯产量和品质的影响

通过田间试验,观测分析不同生物质炭用量(0、20和40 t/hm~2)下马铃薯产量、品质和土壤肥力的变化及其年际效应,为生物质炭在马铃薯生产过程中的应用提供理论依据。结果表明,低剂量生物质炭施用(20 t/hm~2)显著提高了马铃薯总产量和商品率,生物质炭施用后第一年马铃薯总产量比对照提高了41.08%。当生物质炭用量为40 t/hm~2时,马铃薯产量与对照没有显著差异但降低了一些品质指标,其中2016年干物质和淀粉含量比对照降低了18.47%和24.03%。生物质炭施用显著提高了土壤有机碳、有效磷和速效钾含量,并增加了土壤C/N和电导率;而对土壤p H和全氮含量的影响与生物质炭施用年限有关。生物质炭施用量和施用年限显著影响马铃薯产量和品质。低剂量生物质炭施用能显著提高马铃薯产量,但第二年无增产效果;随着生物质炭用量增加马铃薯增产效果消失,还可能会降低马铃薯品质。生物质炭施用后马铃薯产量变化与土壤紧实度改善无必然联系。     

Long-term climate change impacts on agricultural productivity in eastern China

Increasing atmospheric greenhouse gas concentrations are expected to induce significant climate change over the next century and beyond, but the impacts on society remain highly uncertain. This work examines potential climate change impacts on the productivity of five major crops in eastern China: canola, corn, potato, rice, and winter wheat. In addition to determining domain-wide trends, the objective is to identify vulnerable and emergent regions under future climate conditions, defined as having a greater than 10% decrease and increase in productivity, respectively. Data from the ICTP RegCM3 regional climate model for baseline (1961–1990) and future (2071–2100) periods under A2 scenario conditions are used as input for the EPIC agro-ecosystem simulation model in the domain [30°N, 108°E] to [42°N, 123°E]. Simulations are performed with and without the enhanced CO₂-fertilization effect. Results indicate that aggregate potential productivity (i.e. if the crop is grown everywhere) increases 6.5% for rice, 8.3% for canola, 18.6% for corn, 22.9% for potato, and 24.9% for winter wheat, although with significant spatial variability for each crop. However, without the enhanced CO₂-fertilization effect, potential productivity declines in all cases ranging from 2.5 to 12%. Interannual yield variability remains constant or declines in all cases except rice. Climate variables are found to be more significant drivers of simulated yield changes than changes in soil properties, except in the case of potato production in the northwest where the effects of wind erosion are more significant. Overall, in the future period corn and winter wheat benefit significantly in the North China Plain, rice remains dominant in the southeast and emerges in the northeast, potato and corn yields become viable in the northwest, and potato yields suffer in the southwest with no other crop emerging as a clear beneficiary from among those simulated in this study.     

氮肥减量分施促进甘薯根系分化与块根膨大

【目的】研究减氮运筹对甘薯根系生长发育、块根分化建成的影响,并讨论其与产量形成的关系,为高产高效甘薯栽培提供理论和技术依据。【方法】2016年和2017年在安徽省农业科学院本部试验基地黄棕壤上以商薯19和徐薯22为供试材料进行盆栽试验。以常规习惯基施氮100 kg/hm2 (FP) 为对照,在减氮20%的条件下,设置3种氮肥施用方式:全部基施 (JS)、全部块根形成期 (移栽后35 d) 追施 (KS)、50%基施+50%块根形成期追施 (FS)。于移栽后35 d(块根分化建成后期)、80 d(块根膨大期) 和收获期挖根取样,调查不定根数、不定根根长、粗根和单株有效薯块的根径范围、根尖数、根表面积、根体积等,测定根系活力、地上部和根系生物量。【结果】与FP处理相比,JS处理降低了单薯重,使块根产量显著降低,KS处理显著增加了单株有效薯块数,使块根产量分别提高7.61%(商薯19) 和11.74%(徐薯22),FS处理提高了单株有效结薯数和单薯重,使块根产量分别增加22.10%(商薯19) 和21.37%(徐薯22)。同时,FS处理较FP处理增加了块根形成期和块根膨大期根系总长度、根系表面积、根系体积和根尖数目,增强了根系活力,提高了地上部、根系及有效薯块干重和根系/地上部干重比值。相关分析表明,块根膨大期甘薯根系形态特征参数均与单薯重和产量呈显著或者极显著正相关。【结论】将施氮量由100 kg/hm2减至80 kg/hm2,并将其中一半氮肥在块根形成期追施,可有效促进甘薯根系生长和有效薯块的早期形成,保证单株结薯数,同时还可维持生育后期较高的根系活力,提高块根膨大期生物量和分配比例,有利于薯块的膨大和产量的增加。     

种植制度对阴山北麓马铃薯种植区土壤温度的影响

通过马铃薯带状间作长期定位试验,测定了生育期内马铃薯与草谷子间作轮作(P-M)、间作连作(P+M),马铃薯与油菜间作轮作(P-R)、间作连作(P+R)地块10cm地温,并对相关结果进行分析.结果表明,各处理地温日变化呈明显的正弦曲线变化规律,轮作在6:30-9:00达最低温,16:30-18:00达最高温.相同生育期内轮作与连作比较,其平均最高、最低地温出现早0.5 ～1.5h,日较差大0.6 ～3.5℃.种植制度对日平均地温和积温的影响在不同生育期存在显著差异:苗期和块茎形成期,受不同前茬影响,轮作的平均地温和积温高于连作,与不同作物间作的处理间差异很小;块茎增长期和淀粉积累期,P-R的地温最低,P-M的最高.马铃薯块茎产量与全生育期日较差、生育前期的平均地温和日最高温、生育后期的日最低地温呈显著正相关.可见,提高苗期地温、增大各期日较差是轮作马铃薯高产的重要原因;与株高冠幅较大的油菜间作可以减少高温伤害,但在冷凉地区,与草谷子等低矮作物间作更容易获得充足的热量,从而实现高产.     

四川盆区金银花气候生态适应性及区划研究

通过调研和收集金银花生态方面的相关资料,以金银花道地产区之一的山东费县、平邑等地气候条件为参照,采用比较分析方法,详细地研究了金银花的气候生态规律和环境因子对金银花产量、品质形成的影响,归纳提炼出对金银花生长发育和产量、品质有重要影响的气候指标因子,建立气候指标因子的空间分析模型Y=f(、L、h),应用1∶250000地理信息资料和GIS分析技术将四川盆区金银花生产划分为四类区域,为四川金银花产业基地建设提供科学依据。结果表明,四川盆区东北部的南江、通江等地为最适宜区,而沐川绝大多数区域仅为次适宜区和不适宜区。     

区域气候变化对华东地区水稻产量的影响

为揭示区域气候变化对华东地区水稻产量的影响以及水稻产量波动的原因,采用功率谱和交叉小波变换方法分析了近59a来华东地区水稻产量、平均气温和降水量的时频变化特征以及水稻产量与区域气候变化之间的关系。结果表明：华东地区水稻产量和区域气候均存在年际和年代际尺度变化周期。气象产量与生育期平均气温以正相关关系为主,局部时域中也存在不同频率尺度的负相关;主要表现为2～3a、4～6a、10～14a和16a尺度的强凝聚性耦合振荡,两者年代际尺度显著相关具有阶段性而年际尺度显著相关具有时域局部化特征。气象产量与生育期降水量之间存在准2a、3～4a、8～10a和16a左右的显著共振周期,1985年以前的降水偏多期两者以负相关为主而1985年以后的降水偏少期则多为正相关关系,负相关耦合振荡的凝聚性明显大于正相关耦合振荡。华东地区水稻产量波动与区域气候变化关系密切,气候变暖对水稻产量的影响远大于降水量减少所产生的影响。气候异常导致气候灾害频发是华东地区水稻产量波动的主要原因。     

旱地雨养农业覆膜体系及其土壤生态环境效应

覆膜技术作为一项有效提高粮食产量的重要手段,在中国西北地区雨养农业中得到广泛的推广应用。本文综述了地膜覆盖体系关于作物产量、土壤水分、土壤温度、土壤养分转化和迁移以及微生物数量和活性等方面的研究进展,以期为旱地雨养农业发展和完善覆膜技术体系提供理论支撑。研究表明:玉米、小麦和马铃薯覆膜处理增产显著,其平均增产率分别为26.2%、37.1%和29.8%;同时,增产受到覆膜方式影响,全覆膜处理增产效果最好,其玉米、小麦和马铃薯平均产量分别比半覆膜处理高30.0%、5.1%和26.4%。覆膜下玉米、小麦与马铃薯的水分利用效率分别比不覆膜处理高42.8%、10.9%和92.8%。覆膜处理影响硝酸盐在土体的空间分布,硝酸盐在膜下出现表聚现象;同时覆膜能够提高氮肥利用效率,减少氮素淋溶损失,降低氨挥发。但关于覆膜下反硝化过程的研究结论不一,还需进一步深入的探讨。覆膜对有机碳的影响与气候、土壤、作物、覆膜年限等有关,其研究结论尚有争议。另外,覆膜增加了农田土壤微生物量,改变土壤物理性状。尽管覆膜显著提高作物产量,其对生态环境却可能存在一定的影响,比如"奢侈耗水"现象,温室气体排放增加,土壤有机质耗竭,农膜残留等问题。因此,进一步系统研究覆膜对土壤生态环境的影响机理,完善覆膜技术体系与应用,全面评估覆膜体系的生态环境影响,对其在中国干旱地区农业生产的可持续发展具有重要意义。