基于改进权重湿润指数的东北地区春玉米涝渍灾害评估方法

【目的】研究东北地区春玉米涝渍灾害评估方法,为气候变化背景下东北地区春玉米合理生产和管理提供科学依据。【方法】以权重湿润指数为基础,采用作物需水量代替参考作物蒸散量,构建改进权重湿润指数;运用1986—2015年东北地区春玉米生育期内涝渍灾害事件与改进权重湿润指数耦合方法、基于K-S检验的正态分布显著性检验方法和t-分布区间估计方法等,确定基于改进权重湿润指数的东北地区春玉米不同生育阶段涝渍强度分级阈值;从农田土壤相对湿度与改进权重湿润指数相关性和拟合关系检验,改进权重湿润指数、权重湿润指数评估结果与历史灾情结果一致性检验,以及典型年份涝渍灾变过程动态评估准确性检验3个方面,对改进权重湿润指数评估春玉米涝渍灾害的精度进行验证;分析东北地区春玉米不同生育阶段涝渍强度空间格局,揭示其规律特征。【结果】(1)改进权重湿润指数与不同深度的土壤相对湿度均达到极显著相关(P0.001),除玉米快速发育期外,其他生育期内二者相关系数最大值均出现在20 cm深度土壤相对湿度;将不同生育阶段改进权重湿润指数与20 cm深度土壤相对湿度间进行Slogistic曲线拟合,决定系数(R2)最大值出现在生育中期(0.46),其后依次是生育后期(0.34)、快速发育期(0.31)和初始生长期(0.21),均方根误差(RMSE)最小值出现在生育后期(0.49),其后依次是生育中期(0.51)、初始生长期(0.52)和快速发育期(0.56),不同生育阶段拟合曲线中90%的20 cm土壤相对湿度所对应的改进权重湿润指数值最小值出现在初始生长期(0.77),其后依次是快速发育期(1.12)、生育中期(1.21)和生育后期(1.25)。(2)与随机预留的春玉米涝渍灾害事件测试样本中灾情判定结果相比,权重湿润指数评估结果的完全准确率为26.7%,部分准确率为66.7%;改进权重湿润指数评估结果的完全准确率为66.7%,部分准确率为93.3%。(3)以嫩江、白城和沈阳3个代表站点1998年春玉米生育期内涝渍灾害为例,对比降水、权重湿润指数和改进权重湿润指数随时间变化的过程曲线,发现改进权重湿润指数所反映的当年涝渍发生时间和强度等级与灾情资料更为相符,而其大小还可直观表征涝渍强度动态变化。(4)春玉米不同生育阶段各强度等级的涝渍频率差别较大,黑龙江中部、吉林东南部、辽宁东南部为中度及以上涝渍频率的高发区,生育中期是中度及以上涝渍频率高发期。【结论】基于改进权重湿润指数的东北地区春玉米不同生育阶段涝渍强度分级阈值划分方法结果可靠,可表征农田涝渍实际发生状况;相对于权重湿润指数而言,改进权重湿润指数不仅对春玉米涝渍灾害评估准确率更高,而且更适于对涝渍灾变过程的跟踪和动态评估,对于揭示气候变化背景下东北地区春玉米涝渍灾变机制和时空演变规律具有重要意义。     

近50年安徽省油菜涝渍灾害时空变化分析

涝渍是影响油菜产量与质量的主要农业气象灾害之一。本研究利用行业标准(QX/T 107—2009)中油菜涝渍等级指标,分析了1961—2010 年安徽省油菜涝渍时空变化特征。结果表明：时间上,油菜开花期和抽薹期涝渍指数值最大,此时期涝渍发生的次数占全生育期的70%~80%。近50 年来,抽薹期涝渍指数值呈上升趋势,灌浆期呈下降趋势。从空间上看,油菜不同生育期涝渍指数均呈现自北向南递增的规律。安徽省涝渍害主要发生在江淮及其以南地区,江淮区涝渍发生的几率为5~6 年1 遇,沿江区油菜涝渍害为2 年1 遇,其中轻度涝渍发生的几率是3~4 年1 遇,中度涝渍的几率是5~6 年1 遇,重度涝渍的几率是15~16 年1 遇。皖南山区涝渍害为1~2 年1 遇,其中轻度和中度涝渍的几率均是3 年1 遇,重度涝渍的几率是5年1遇。     

低洼易涝区耕地改良研究进展

低洼地是地势较低的一类耕地，其易受涝渍影响，土壤生产力低，作物产量低而不稳，是典型的中低产田，提高低洼地生产力对粮食稳产及农业可持续发展尤为重要。本文通过文献汇总，分析了当前我国低洼易涝区涝渍胁迫的形成原因和对农业生产的影响。研究表明涝渍胁迫改变了土壤的通透性、酸碱度以及土壤有机质含量等理化性质，影响土壤酶活性和微生物活性，抑制作物根系、叶片等器官的发育，进而导致作物减产；同时，从农业措施、工程措施和生物措施3个方面，总结了机械改土、栽培措施、秸秆还田、轮作、有机肥施用、田间排水(暗管排水、明沟排水和鼠道排水),以及选育耐涝渍种质资源等技术对低洼易涝区耕地的改良效果，并提出研究展望。     

易涝易渍棉田水文过程及其对棉花产量的影响

以2003～2008年的田间观测资料为基础,研究了易涝易渍棉田水文过程对农业涝渍灾害防治及其评估的特点,探讨了易涝易渍棉田水文过程及其对棉花产量的影响。结果表明,易涝易渍棉田具有地下水埋深浅、对降水很敏感的特点。30mm以上降水就可引起地下水位明显抬升;降水可引起棉田间歇性多次受渍、受涝,会引起作物不同程度减产。当受涝(田间积水深度5～15cm)3d,地下水埋深小于30cm的时间累积达到12～22d时,可造成棉花减产13%～22%;当受涝5～6d,地下水埋深小于30cm的时间累积达到21～33d时,可造成棉花减产35%～50%。在不受涝仅受渍的情况下,当地下水埋深小于30cm的时间累积达3～4周时,可造成作物减产14%～31%,5周以上时则造成作物减产过半。回归分析表明,作物减产程度与受涝、受渍程度指标之间有显著的相关关系,在地下水位长期偏高、田间浅淹3～6d的情况下,渍对作物的影响大于涝。     

云南省烤烟农业气象灾害监测指标的研究

为使云南烤烟灾害评估标准化,同时提高评估的时效性,构建了干旱指数、涝渍指数和低温指数作为烤烟农业气象灾害定量评估的统一标准.干旱指数和涝渍指数考虑了前期降水情况、连续旱(涝)日数、温度及光照情况、烤烟需水量等因子,可逐日滚动;低温指数基于低温强度、低温持续时间、烤烟所处生育期等因子.也可逐日滚动.依据灾害指数将干旱、涝溃和低温灾害划分为4级.检验结果表明,依据灾害指数所做的灾害监测结果与实况较为吻合,各等级灾情评估准确率在75%以上.构建的灾害指数在业务工作中用于烤烟灾情评估和监测,简单易行、有实用价值.     

涝渍胁迫对白蜡、枫杨和黄连木生长与生理的影响

为了解白蜡、枫杨和黄连木3树种在涝渍条件下的适应性,通过模拟田间涝渍胁迫,研究1年生实生苗在对照CK、渍处理T1处理、涝处理T2处理,处理时间60d3种不同土壤水分胁迫下的生长与生理状况。结果表明,3树种的抗涝能力为白蜡枫杨黄连木,在涝渍处理下还原性谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸(ASA)和抗坏血酸过氧化物酶(ASA-POD)活性较对照有明显上升,随胁迫程度的加重和时间的延长,呈先上升后稳定的趋势,黄连木呈现出下降的趋势。白蜡和枫杨具有较好的耐水能力,黄连木耐水能力较差。     

甘薯救灾高效栽培技术

正1.甘薯灾后大田管理(1)及时清沟排渍。洪水过后,立即开机或人工排涝,抓紧清沟除渍、起垄,以增加土壤通透性,确保甘薯正常生长,最大限度地降低损失。进一步理清田间沟系,做好"三沟"配套,预防二次涝渍。甘薯是起垄栽培,容易形成局部渍水,水退之后要及时清沟排渍,尽快使田间干燥。(2)及时防病虫。水灾之后一般都是病虫发生快的时期,要及时防治病虫大发生。渍害之后,虫害往往发生多,应加强虫害防控,特别是防治甘薯食叶害虫甘薯卷叶虫和甘薯天蛾,两害虫水灾后极易爆发,应注意     

氮磷钾肥配合运用减轻小麦抽穗期渍涝研究

在长江中下游地区,小麦(Triticum aestivum L.)生育后期因降水较多易受涝渍危害,对小麦生产影响较大。为减轻涝渍危害,在现有田间排水措施基础上综合运用其他措施尤为重要。对主推品种郑麦9023抽穗期田间连续渍水7 d,按完全随机区组进行试验设计,研究渍涝后采用不同施肥处理的促生减损效果。结果表明,渍涝后采取氮、磷、钾配合运用,可使小麦叶片中的丙二醛含量比渍水对照CK1显著降低47.2%、叶绿素含量显著提高85.3%,穗粒数显著提高24.0%,千粒重显著提高18.5%,从单株产量来看可减少产量损失27.20~36.93个百分点。综合节肥和减损效果,在渍涝后追施氮肥(折纯氮150 kg/hm~2)或采取配施氮(以纯氮计,150 kg/hm~2)、磷肥(以P_2O_5计,90 kg/hm~2)、钾肥(以K_2O计,90 kg/hm~2)的措施值得推荐。     

涝渍胁迫对大豆产量性状的影响

在测坑中于大豆(Glycine max)开花期进行持续涝渍胁迫试验,结果表明:大豆开花期受涝渍胁迫时间愈长,大豆减产愈严重,大豆受涝2 d~10 d,减产11.19%~42.84%。大豆不同生育阶段受涝渍胁迫,以苗期受灾最轻,开花期受灾最重。在低产田中,大豆经常遭受涝渍胁迫,减产高达90%以上。分析表明,涝渍水深(SFEW30)与大豆相对产量(Ry)存在着很好的线性负相关关系。     

基于改进权重湿润指数的东北地区春玉米涝渍灾害评估方法

【目的】研究东北地区春玉米涝渍灾害评估方法,为气候变化背景下东北地区春玉米合理生产和管理提供科学依据。【方法】以权重湿润指数为基础,采用作物需水量代替参考作物蒸散量,构建改进权重湿润指数;运用1986—2015年东北地区春玉米生育期内涝渍灾害事件与改进权重湿润指数耦合方法、基于K-S检验的正态分布显著性检验方法和t-分布区间估计方法等,确定基于改进权重湿润指数的东北地区春玉米不同生育阶段涝渍强度分级阈值;从农田土壤相对湿度与改进权重湿润指数相关性和拟合关系检验,改进权重湿润指数、权重湿润指数评估结果与历史灾情结果一致性检验,以及典型年份涝渍灾变过程动态评估准确性检验3个方面,对改进权重湿润指数评估春玉米涝渍灾害的精度进行验证;分析东北地区春玉米不同生育阶段涝渍强度空间格局,揭示其规律特征。【结果】（1）改进权重湿润指数与不同深度的土壤相对湿度均达到极显著相关（P<0.001）,除玉米快速发育期外,其他生育期内二者相关系数最大值均出现在20 cm深度土壤相对湿度;将不同生育阶段改进权重湿润指数与20 cm深度土壤相对湿度间进行Slogistic曲线拟合,决定系数（R ²）最大值出现在生育中期（0.46）,其后依次是生育后期（0.34）、快速发育期（0.31）和初始生长期（0.21）,均方根误差（RMSE）最小值出现在生育后期（0.49）,其后依次是生育中期（0.51）、初始生长期（0.52）和快速发育期（0.56）,不同生育阶段拟合曲线中90%的20 cm土壤相对湿度所对应的改进权重湿润指数值最小值出现在初始生长期（0.77）,其后依次是快速发育期（1.12）、生育中期（1.21）和生育后期（1.25）。（2）与随机预留的春玉米涝渍灾害事件测试样本中灾情判定结果相比,权重湿润指数评估结果的完全准确率为26.7%,部分准确率为66.7%;改进权重湿润指数评估结果的完全准确率为66.7%,部分准确率为93.3%。（3）以嫩江、白城和沈阳3个代表站点1998年春玉米生育期内涝渍灾害为例,对比降水、权重湿润指数和改进权重湿润指数随时间变化的过程曲线,发现改进权重湿润指数所反映的当年涝渍发生时间和强度等级与灾情资料更为相符,而其大小还可直观表征涝渍强度动态变化。（4）春玉米不同生育阶段各强度等级的涝渍频率差别较大,黑龙江中部、吉林东南部、辽宁东南部为中度及以上涝渍频率的高发区,生育中期是中度及以上涝渍频率高发期。【结论】基于改进权重湿润指数的东北地区春玉米不同生育阶段涝渍强度分级阈值划分方法结果可靠,可表征农田涝渍实际发生状况;相对于权重湿润指数而言,改进权重湿润指数不仅对春玉米涝渍灾害评估准确率更高,而且更适于对涝渍灾变过程的跟踪和动态评估,对于揭示气候变化背景下东北地区春玉米涝渍灾变机制和时空演变规律具有重要意义。     

四湖地区涝渍微地域分类及梯级农业模式试验

分析了四湖地区涝渍灾害形成的原因；根据涝渍地域微地貌的差异和涝渍灾害发生特点，将四湖地区的涝渍微地域分为6种主要类型；选择其中广泛分布的典型碟形洼地，根据其高程不同按水体圈、涝地圈、渍地圈、旱地圈和庭院圈分别进行了高效生态农业模式的开发，取得了较好的综合效益。     

脱落酸对涝渍胁迫下小麦产量的影响

为了研究脱落酸(ABA)在小麦对涝渍胁迫响应过程中的生理作用,在涝渍胁迫条件下用0.05μmol/L ABA喷施小麦叶片,检测逆境处理期间小麦叶片内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性,及丙二醛(MDA)含量和相对外渗电导率,并于收获后测产。生理指标测定结果表明,与对照相比,ABA处理可以显著提高涝渍条件下小麦叶片内SOD、POD及CAT活性,同时显著降低叶片内MDA含量及相对外渗电导率水平;测产结果表明,ABA处理可以显著提高涝渍条件下小麦的产量。可见,ABA可以提高小麦对涝渍胁迫的抗性,进而增加小麦在涝渍条件下的产量。     

涝渍胁迫下生姜幼苗生长及体内保护酶活性变化

研究涝渍胁迫下生姜幼苗生长和体内保护酶活性的变化。结果显示,涝渍胁迫下生姜幼苗生长明显受到抑制,与对照相比,涝渍10 d时生姜地下干质量降低46.45%;地上生物量降低37.69%,根茎比显著下降,根中ADH活性在涝渍5、10 d时均显著升高。涝渍处理下植株体内保护酶活性变化明显,涝渍前期SOD、CAT、APX活性均上升,涝渍后期酶活性下降,而POD活性则一直受到抑制。叶片中叶绿素a、叶绿素b含量和可溶性蛋白含量显著下降。膜脂过氧化产物(MDA)在涝渍5 d后明显升高,显示植株体内氧化压力增加。     

防灾减灾背后的“硬科技”

正历经近2个月的持续强降雨,我国长江流域严重的洪涝灾情,给农业生产带来了不利影响。洪水风险客观存在,但随着科技发展和社会进步,我国在农业防洪救灾理念和技术上不断改进,发展出了诸多有效的防控手段。"在主要农作物涝渍灾害防控关键技术方     

涝渍对夏玉米产量的影响及其防御措施

涝渍害是影响我省徐淮地区夏玉米产量的主要逆境因素。为了从栽培措施上探讨不同耕作方式、不同播期和苗期不同施肥水平对减轻夏玉米涝渍危害的效应,为防御或减轻涝渍危害提供依据,特进行本试验。 材料和方法 试验在徐州铜山花碱土试验站进行。土壤为黄泛平原砂壤土,前茬为蔬菜。试验采用三因素裂区设计。(1)主区为畦作(A_1)、平作(A_2);(2)裂区为苗期(可见叶5～6叶)亩施尿素15公斤(B_1)、10公斤(B_2)、5公斤(B_3)和不施肥(B_4)四个水平;(3)裂裂区为     

脱落酸对涝渍条件下棉花幼苗生长及相关生理指标的影响

涝渍胁迫是长江中下游棉花产区面临的主要逆境之一。在前期研究基础上,利用5μmol/L脱落酸(ABA)喷施涝渍胁迫条件下的棉花幼苗叶片,检测涝渍处理期间棉花幼苗叶片内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性,以及叶绿素、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_2O_2)、可溶性糖及脯氨酸的含量,并于涝渍处理后测量株高及生物量。结果显示:与对照相比,ABA处理可以显著提高涝渍条件下棉花幼苗的株高、生物量、叶绿素含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量及SOD、POD、CAT活性,显著降低MDA及H_2O_2含量。由结果可知,外源喷施ABA可以提高棉花的耐涝性。     

涝渍相随对棉花产量与品质的影响

 利用测坑试验研究了棉花花铃期涝渍相随对产量及品质的影响。结果表明 ,棉花花铃期受涝渍相随的影响很大 ,不同涝渍处理棉花产量差异显著 ;涝渍胁迫对棉花品质有一定影响 ,但处理间差异不大。通过数学模型定量分析表明 ,涝渍连续过程中涝和渍对作物的影响程度不同 ,涝对棉花产量的影响远比渍大 ,渍前受涝越严重 ,减产越严重。     

东北农田涝渍成因和治理研究概况

阐述了涝渍耕地的概念和现状,综述了东北黑土耕地涝渍灾害的成因和涝渍治理研究的概况,指出了今后在涝渍治理过程中应该提高治理工程的设计标准,加大涝渍治理的科研力度和理论研究,并采用生物措施和工程措施相结合的方法进行综合治理。     

6-BA与氮磷钾肥配合运用对小麦抽穗期渍涝的减损效果

在长江中下游地区,小麦生育后期因降水较多易受涝渍危害,对小麦生产影响较大。为减轻涝渍危害,在现有田间排水措施基础上综合运用其他措施显得很重要。针对主推品种郑麦9023抽穗期田间连续渍水7 d的情况,按完全随机区组进行试验设计,研究渍涝后喷施6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)和采用不同施肥处理的促生减损效果。结果表明,渍涝后喷施6-BA或采取6-BA与追肥(氮、磷、钾肥单施和配施),均可降低小麦叶片中的丙二醛含量、提高叶绿素含量,改善产量性状,减少产量损失。渍涝后仅喷施6-BA就能显著增加穗粒数,减少产量损失1.97百分点;而喷施6-BA后再采取追肥措施可进一步改善产量性状,从单株产量看,可减少产量损失27.96~37.23百分点。综合节肥和减损效果,在渍涝后喷施6-BA的同时,追施氮肥(以纯氮计,150 kg/hm2)或采取配施氮肥(以纯氮计,150 kg/hm2)、磷肥(以P2O5计,90 kg/hm2)、钾肥(以K2O计,90 kg/hm2)的措施效果良好。     

南方平原地区油菜涝渍灾害的形成、发生机制及其防治

根据降水特点、地形地貌特征和水文情势变化,分析了我国南方平原地区油菜涝渍灾害形成的原因;基于对已有研究成果的总结分析,提出了该区域油菜涝渍灾害的发生机制和综合防治措施。