气候变化对杭嘉湖地区水稻生育期温度适宜性及生产潜力的影响

在田间试验和实地观测资料的基础上,确定了温度适宜性主人函数和生产潜力计算参数,分析了气候变化对杭嘉湖地区水稻生育期温度适宜性和生产潜力的影响。结果表明,由于气候变化,特别是温度条件的变化,使早稻移栽分蘖期和灌浆成熟期、晚稻抽穗开花期和灌浆成熟期的温度条件有很大改善,４个时期温度适宜性评价的平均值１９８１～１９９７年分别比１９５１～１９８０年提高了１１．１％、５．２％、１３．４％和１３．２％。除早稻     

气候变化背景下江西省早稻气候生产潜力的变化特征

为了科学地评价气候条件变化对早稻生产的影响,采用了1971-2000年全省85站逐日的有关气象要素,按光合、光温和气候三级生产潜力的划分思路,构建气候生产潜力计算模式,以光合生产潜力、温度适宜度、水分适宜度为基本评价因子,计算全省1971-2000年逐年85站光合、光温和气候三级生产潜力,定量化评估气候条件变化对早稻生产的影响,并对其进行了时空分布分析。结果表明:1)1971-2000年江西省早稻的光合潜力呈略减趋势,而光温生产潜力则呈略增趋势,水分条件呈变差的趋势,致使早稻气候生产潜力总体呈减小趋势;2)赣北环鄱阳湖区、赣中和赣南中部地区的早稻气候生产潜力为全省的高值区,而赣东北和赣中西部早稻气候生产潜力相对较低;3)全省的热量条件总体尚好,各分区的早稻光温生产潜力占光合生产潜力的比例均在76%以上,热量条件的改善有利于早稻生产;4)江西省早稻气候生产潜力不稳定性较大,赣南地区早稻生产气候稳定性最好,鄱阳湖区早稻平均气候生产潜力最大。针对早稻气候生产条件的变化特点,提出了适应气候变化、保证早稻生产稳定增长的若干建议。     

气候变化对中国农业生产光温条件的影响

应用全国160站1951～1990年逐月温度资料及有效辐射资料,分析了中国近40年来气候变化对农业生产光温条件的影响.结果表明,光温生产潜力不是一成不变的.而是随气候变化而发生变化的.我国北方的光温生产潜力的极差相对变率明显地大于南方,尤以西北西部地区最大,长江中下游地区最小.     

江西省双季水稻生长季气候适宜度评价分析

通过对江西省双季水稻生长季温、光、水的需求及当地气候条件进行分析,建立了双季水稻各生育期光、温、水及气候适宜度评价模型,确定了双季水稻各生育期多年平均日照百分率达50％时的日照时数为适宜的光照状态,根据模型分别计算了1961-2010年江西省早稻和晚稻生长季各气候因子的适宜度.结果表明,双季晚稻的温、光、水及气候适宜度明显高于早稻,双季水稻各生育期以光照适宜度最大,温度次之,降水最小;降水是影响双季水稻生产的重要因素,尤其对晚稻的影响更为显著;温度是双季水稻生长发育的关键气候因子,早稻苗期和分蘖-孕穗期低温,早稻乳熟期高温以及晚稻抽穗扬花期低温是双季水稻温度适宜度偏低的主要原因.     

气候变化对安徽省两熟制粮食作物物候期及周年气候资源分配与利用的影响

为了进一步明确江淮区域气候变化对两熟制粮食作物物候期及周年光温水资源分配与利用的影响,以安徽省12个农业气象观察站1992—2013年气象数据、作物生长发育期数据与产量数据为基础,采用线性趋势、相关分析、回归分析等方法,分析不同区域不同熟制作物物侯期变化趋势,以及气候变化对积温、辐射和降水资源分配与利用的影响。结果表明,1992—2013年沿淮淮北冬小麦-大豆种植模式,冬小麦播种期提前趋势显著(P0.05),平均每10a提前3.03d,成熟期变化不显著,全生育期平均每10a增加3.54d;大豆播种期和开花期则显著推迟(P0.05),平均每10 a推迟3.06 d和0.86 d,全生育期平均每10 a减少3.65 d。江淮冬小麦-一季稻模式,水稻播种期、抽穗期和成熟期均显著提前(P0.05),平均每10 a分别提前5.12 d、3.87 d和2.92 d,全生育增加2.2 d;小麦有同样的变化趋势,全生育期表现为每10 a缩短0.8 d。沿江江南双季早稻物候期变化不明显,全生育期每10 a缩短0.6 d;晚稻平均每10 a播种期推迟1.14 d,抽穗期与成熟期分别提前0.71d和6.85 d,成熟期提前趋势显著(P0.01),全生育期每10 a缩短5.17 d。沿淮淮北冬小麦与江淮一季稻以及沿江早稻和晚稻生长季积温呈增加趋势,大豆与江淮冬小麦积温减少。沿淮淮北与江淮冬小麦及沿江早稻和晚稻生长季辐射呈增加趋势,大豆与一季稻则表现为减少。不同种植模式第1季作物冬小麦和早稻的降水均有减少趋势,而第2季作物大豆、一季稻和晚稻则呈增加趋势。冬小麦-一季稻种植模式周年光温水生产效率最高。线性回归分析表明,积温和辐射与沿淮淮北冬小麦和沿江双季稻的产量均呈显著线性正相关(P0.05),光温是提高其产量的主要限制因子。江淮一季稻积温过高和降水过多也限制产量提升。气候变化改变了两熟制粮食作物物侯期,进一步影响了光温水气候资源的分配与利用效率。通过改良品种、改变播栽时间、提高抗逆性等适应措施,可以在一定程度上抵消气候变化对作物生长的不利影响。     

近50年四川省水稻生产潜力变化特征分析

气候变化对农业生产的影响日益加剧,特别是作为我国粮食重要产区的四川。科学评价气候变化对四川省水稻生产的影响对于区域农业可持续发展具有重要意义。本文基于四川省45个气象站点50年的气象数据和20年的水稻生育期资料,采用侯光良法分析了四川省7个水稻种植区的水稻光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力的时空分布特征,并结合现实生产力数据分析了气候变化背景下四川省水稻的增产潜力。结果表明:1961—2010年四川省水稻生育期内光合生产潜力的空间分布呈北低南高中部最低,光温生产潜力呈现北高南低,气候生产潜力为南北低中间高。近50年来日照时数的减少使得水稻光合生产潜力从20世纪80年代开始持续偏低;温度的升高有利于水稻光温生产潜力的增加,尤其在2006年出现高值;降水量的减少使水稻气候生产潜力从20世纪90年代开始下降明显。四川省水稻存在增产潜力,但增产潜力呈下降趋势,未来应加大农业科技投入,合理利用气候资源,提升水稻生产力。     

华南主产区双季水稻物候变化及其与气候条件的关系

为探索华南水稻生长发育对气候变化的敏感性，估算气候变化、品种更替对水稻物候期变化的贡献，选取1981-2013年华南双季水稻种植区物候和气象观测数据，采用Theil-Sen估计线性倾向率、Mann-Kendall趋势显著性检验等方法，分析双季水稻物候期的时空变化趋势。结果表明：与其它地区不同，华南早稻播种期提前、晚稻成熟期推迟趋势较小；早稻、晚稻营养生长期存在缩短趋势，而生殖生长期存在延长趋势。早稻、晚稻的营养生长期、生殖生长期均随着降水量和日照时数的增加而延长，随着气温上升而缩短；平均气温每上升1℃，生长期长度缩短0.5～4.7d。气候变化与品种对水稻物候期影响的贡献率分析表明，品种更替对早稻和晚稻生长期长度的影响大于气候变化。研究期内品种更替中，早稻倾向于选择营养生长期和生殖生长期均长的品种；晚稻倾向于选择营养生长期短、生殖生长期长的品种。     

气候变化背景下湖南省双季稻生产的敏感性分析

湖南省是中国主要的双季稻种植省份之一,为探索历史气候变化背景下双季稻生产的气候敏感性,该研究以湖南省双季稻种植区域为对象,运用多元回归方法分析了湖南省历史气候变化动态(1980-2012)及其对双季稻生产的影响。结果表明:近30多年该区域气候变化以温度升高为主,早稻和晚稻全生育期内平均温度的气候倾向率分别为0.47和0.32℃/(10a),早稻全生育期内降水量和辐射呈增加趋势,晚稻全生育期内降水量和辐射有所下降。早稻产量变化与生育期内降水量和辐射的相关性极显著(P0.01),晚稻产量变化与生育期内温度相关性显著(P0.05)。温度升高是水稻产量变化的主要影响要素,但不同生育时期水稻产量的敏感性存在差异,早稻和晚稻产量对气候变化的敏感性范围在-4.38%~2.07%之间。历史气候变化对早稻和晚稻产量的影响分别可能达到2.59%和-6.02%。研究表明气候变化增加了该区域双季稻生产的敏感性,对水稻生产有较大的影响。该研究可以为针对区域特点进行农业技术措施调整,适应气候变化提供依据。     

长江中游地区水旱复种轮作模式资源利用率比较研究

为了实现农田资源高效利用,维护农业生态良性循环,优化长江中游地区传统种植模式,本研究于2013年10月—2015年11月,以冬闲连作为对照,分析比较了不同水旱复种轮作模式(冬闲-早稻-晚稻→冬闲-早稻-晚稻、马铃薯-玉米‖大豆-晚稻→蔬菜-花生‖玉米-晚稻、蔬菜-花生‖玉米-晚稻→绿肥-早稻-晚稻、绿肥-早稻-晚稻→油菜-花生-晚稻、油菜-花生-晚稻→马铃薯-玉米‖大豆-晚稻)的光、温、水、土资源利用效率。结果表明:水旱复种轮作模式的冬季、晚季和周年的光能利用率均比冬闲连作处理高,周年光能利用率两年间分别高8.26%~82.50%和2.63%~121.42%,其中均以"蔬菜-花生‖玉米-晚稻→绿肥-早稻-晚稻"轮作模式最高。水旱复种轮作模式的年有效积温利用率均高于冬闲连作模式,两年间分别高12.87%~21.26%和11.17%~25.88%,以"蔬菜-花生‖玉米-晚稻→绿肥-早稻-晚稻"轮作模式最佳。两年间水旱复种轮作模式的冬季、晚季和周年的水分利用率均比冬闲连作处理高,其中周年水分利用率分别高45.36%~83.50%和40.00%~118.75%,以"马铃薯-玉米‖大豆-晚稻→蔬菜-花生‖玉米-晚稻"轮作模式的晚季和周年水分利用率最高,"蔬菜-花生‖玉米-晚稻→绿肥-早稻-晚稻"模式的冬季水分利用率最高。两年间土地利用率均以"绿肥-早稻-晚稻"复种模式最高,平均利用率达96.11%,"蔬菜-花生‖玉米-晚稻→绿肥-早稻-晚稻"轮作模式的土地利用率表现最好。因此,各水旱复种轮作模式的周年光能利用率、年有效积温利用率、水分利用率和土地利用率均高于冬闲对照,其中以"蔬菜-花生‖玉米-晚稻→绿肥-早稻-晚稻"和"绿肥-早稻-晚稻→油菜-花生-晚稻"轮作模式表现较好,适宜在长江中游地区推广应用。     

近30年中国玉米气候生产潜力时空变化特征

气候变化背景下中国玉米气候生产潜力变化趋势及其空间差异值得关注。在1981年-2010年日气象数据、玉米生育期数据和土壤数据基础上,该文采用GIS技术和AEZ模型结合的方法,模拟了30a平均中国玉米生产潜力和中国玉米生产潜力变化趋势。研究得出:近30a中国春玉米气候生产潜力变化趋势为每5a变化-887～1689kg/hm2,空间差异明显,东北地区西部、黄淮海平原北部和黄土高原部分地区气候生产潜力呈降低趋势,黄淮海地区南部和南方绝大部分地区呈增加趋势。中国夏玉米气候生产潜力变化趋势为每5a变化-589～1768kg/hm2,除黄淮海平原北部呈降低趋势外,其他地区夏玉米气候生产潜力呈增加趋势。中国春玉米、夏玉米气候生产潜力呈下降趋势地区玉米光温生产潜力在近30a显著增加,气候干旱化是主要影响因素。该研究可为中国玉米生产宏观决策提供支持。     

基于GIS技术的上海精准农业水稻生产潜力估算模型——考虑土壤肥力空间差异的影响

基于精准农业精细与准确的原则,利用层次分析法与模糊数学相结合的方法,详细分析了试验区土壤肥力的空间分布情况,并将其作为水稻生产潜力差异的主要影响因素。此外再综合考虑光、温、水等因素的影响,分别计算了光合潜力、光温潜力、气候———生物潜力及各采样点的农业自然生产潜力。推算结果通过了实际资料的验证,生产潜力与当年水稻实际产量达到显著相关水平。同时根据农业自然生产潜力值绘制了空间分布图,根据图上各点所能实现的产量,可以确定具体的施肥量,对田间定点、定量施肥具有很好的指导意义,避免等同施肥造成的肥料浪费,降低对环境的污染。     

早稻乳熟初期高温热害气象指标试验研究

以杂交稻品种淦鑫203为试验材料,于乳熟初期在人工气候箱中进行日最高气温34~39℃高温控制试验,以同期自然温度为对照,采用主成分分析和聚类分析法,对各组材料结实率、秕谷率、千粒重和单株产量4个与早稻乳熟初期高温热害密切相关的因子进行分析,以探讨早稻乳熟初期高温热害气象等级指标。结果表明,早稻乳熟初期高温热害气象指标可分为轻、中、重3个等级,日最高气温达35℃持续5d或36℃持续4d或37℃持续3~4d或≥38℃持续3d,为轻度高温热害;日最高气温达35℃持续6~8d或36~37℃持续5d或≥38℃持续4~5d,为中度高温热害;日最高气温达35℃持续8d以上或≥36℃持续6d及以上,为重度高温热害。本文建立的高温热害指标不仅考虑了高温强度和持续时间,且综合考虑了它们之间的相互配置,每个灾害等级均有各自的临界日最高气温和对应的持续时间,对高温热害的识别性更敏感。研究结果可为早稻高温热害监测预警、风险评估及区划等提供科学依据。     

花后增温对双季优质稻产量和品质的影响

为明确未来气候变暖对双季优质稻产量和稻米品质的影响,采用开放式主动增温系统,早稻以金早47(常规籼稻)、两优287(杂交籼稻),晚稻以象牙香珍(常规籼稻)、万象优华占(杂交籼稻)和甬优5550(籼粳杂交稻)为试验材料,研究花后增温对双季优质稻产量和稻米品质的影响。结果表明,花后増温(早稻1.29℃,晚稻1.73℃)对早晚稻产量均无显著影响。增温条件下,早稻加工品质和垩白粒率均无显著变化,垩白度平均提高了16.0%;晚稻糙米率、整精米率、垩白粒率和垩白度分别平均提高了1.8%、3.5%、30.3%和27.2%;早晚稻蛋白质含量平均提高了6.27%,但直链淀粉含量平均降低了3.53%,淀粉颗粒的平均粒径提高了0.09 μm。增温对稻米RVA谱特征值的影响在季别和品种间存在较大变异。综上,花后增温对早晚稻产量无显著影响,有利于改善稻米的加工品质和营养品质,但降低了稻米的外观品质。本研究结果为未来气候变暖下双季优质稻的优质丰产栽培提供了理论依据。     

超级晚稻灌浆特性与温光条件的关系

基于2011-2013年超级稻岳优6135分期播种田间试验数据,利用抽穗普期-成熟期每5d一次的千粒重动态观测资料并计算相应的灌浆速率,与同时段逐日气温和日照时数进行数理统计分析,建立基于不同温度要素、日照时数及温光组合的灌浆速率和千粒重的模拟模型,探究该水稻品种灌浆特性与各气象因子间的关联以及达到最优灌浆效果的气象条件。结果表明：灌浆速率、千粒重与各温度要素及日照时数间均呈一元二次函数关系,与各温光组合间呈二元二次函数关系。灌浆特性与各温度要素间的相关性优于其与日照时数间的相关性,不同温度要素及温光组合与千粒重的相关性优于与灌浆速率的相关性;日最低气温累积值与日照时数的组合是影响超级稻岳优6135灌浆特性的最重要温光因子。灌浆期积温达900℃·d,日照时数接近300h时,千粒重达到最大,灌浆过程趋于完成,籽粒趋于饱满,籽粒充实度最理想。     

双季早晚稻不同发育阶段日数对温度变化的敏感性比较

基于1981-2010年长江中下游地区38个农业气象观测站双季早、晚稻发育期及同期逐日气象数据,结合水稻特性将发育期划分为出苗-移栽、移栽-返青、返青-孕穗、孕穗-成熟4个主要发育阶段,比较双季早、晚稻不同发育阶段日数对温度变化的相对敏感性,以探究不同作物、不同发育期对气候变化响应的差异。结果表明：水稻各发育阶段日数随温度升高基本呈减少趋势,但相对敏感性差异较大。早稻返青-孕穗期日数对温度变化最敏感,相对敏感性平均为−0.094个点·℃⁻¹（P<0.05）,晚稻孕穗-成熟期日数对温度变化最不敏感,相对敏感性平均为−0.045个点·℃⁻¹（P<0.05）。相同发育阶段内,返青前晚稻对温度变化更敏感,返青后早稻更敏感。除移栽-返青期外,两种作物其它营养生长阶段敏感性均强于生殖生长。相对敏感性与阶段日数变异系数呈负相关关系,日数波动越大,阶段日数随温度升高而减少越明显,尤以早稻返青-孕穗期相关系数达−0.761（P<0.001）。     

华南双季杂交稻氮素养分消耗量及其影响因素研究

为找出华南双季早稻和晚稻的氮素养分消耗量(即生产1.kg稻谷植株所吸收的氮素的克数,CN),评价施氮量、施氮时期以及光照和温度等气象因子对CN的影响,20012～005年以杂交稻为材料进行5年7季田间试验。结果表明:1)施氮量和施氮时期对杂交稻CN有显著影响,CN随着施氮量的增加而提高;施用穗粒肥使CN显著提高,而施用基肥和分蘖肥对CN的影响不显著;2)稻谷产量与CN呈开口向下的抛物线关系,在一定条件下,最适CN的产量最高,最适CN与结实期日照时数成正比,结实期光照条件不良,是早稻最适CN低于晚稻的主要原因;3)综合本研究及以往研究结果,初步确定在常年气候条件下华南双季杂交稻CN参数值为早季19,晚季21,可根据目标产量或结实期日照时数对CN参数进一步优化。     

不同基因型冬小麦籽粒灌浆特征及其与千粒重的关系

基于2017/2018年度黄淮冬麦区田间试验观测数据,采用Logistic方程,对2个弱春性和6个半冬性冬小麦品种的籽粒灌浆过程进行拟合分析,研究千粒重与籽粒灌浆特性的关系。结果表明,半冬性品种的灌浆速率普遍高于弱春性品种,其灌浆中后期的高灌浆速率,显著提高了其千粒重;弱春性品种返青后生长较快,开花早,灌浆时间显著长于半冬性品种,但其平均灌浆速率和最大灌浆速率均显著低于半冬性品种。不同基因型品种的籽粒灌浆速率显著影响千粒重,而且灌浆中后期的灌浆速率与千粒重呈显著性正相关。虽然不同品种的灌浆持续时间有一定差异,但是灌浆持续时间对千粒重增加的影响不大。根据灌浆特征参数与千粒重的相关性分析,快增期和缓增期的灌浆速率对千粒重具有决定性作用,而与各阶段灌浆持续时间并无显著相关关系。综合可知,试验区域更适合种植推广商355、豫教5号和存麦1号等半冬性品种。