淮河流域冬小麦晚霜冻时空演变分析

为掌握气候持续变暖背景下淮河流域晚霜冻害的变化规律,基于1960-2016年61个气象站点的逐日地面0cm最低气温数据,计算霜冻频次、强度和变异系数,构建霜冻害危险指数,分析了淮河流域冬小麦生长季晚霜冻时空变化。结果表明:(1)57年中晚霜冻出现在3月11日至4月15日,整体呈提前趋势,速率达到-2.49d·年-1(P<0.05),晚霜冻的提前结束使冬小麦灌浆停滞和籽粒发芽力丧失的风险降低。(2)在冬小麦生长季延长的背景下,57年中轻度、中度、重度晚霜冻的频次都呈现减少趋势,变化倾向率分别为-9.14次·年-1(P<0.01)、-1.17次·年-1(P>0.05)、-5.81次·年-1(P<0.01)。年代变化上,重霜冻在灌浆至成熟阶段的频次在1980s上升趋势最显著,倾向率为6.73次·年-1(P<0.05)。1961-1990年中霜冻在拔节期的频次增加趋势最显著,倾向率为1.80次·年-1(P<0.05);1981-2010年重霜冻在拔节期的频次减少趋势最显著,倾向率为-3.46次·年-1(P<0.01)。(3)冬小麦晚霜冻在不同的生长阶段空间分异较大,呈不同分布模式。以开始拔节的日期为起点,高风险区和较高风险区在拔节后(1～5d)所占面积百分比最大,分别达到0.63%、80.68%。中风险区在抽穗至开花阶段(12～15d)面积百分比最大(81.68%),较低风险区在灌浆至成熟阶段(16～57d)占比最大(57.49%)。不同程度的晚霜冻频次在不同的时间段减少速率不同,在不同的生长阶段空间分布差异较大。     

春季阶段性增温对小麦抗晚霜冻性和产量的影响

为揭示气候变暖下春季升温对小麦抗晚霜冻及产量的影响,在田间条件下,以黄淮海北片广适主栽小麦品种济麦22和山农28为试验材料,在返青-拔节期以塑料温棚日均增温0.86～0.9℃,连续增温28 d左右,至穗分化为药隔期前揭棚,研究不同气候年型下小麦产量对晚霜冻的响应,并以小麦叶片抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性、相对电导率、MDA含量、净光合速率指标综合评价抗冻性。结果表明,春季增温后小麦幼穗发育加快,抽穗提前3～5 d,生育期缩短2～3 d,开花期干物质积累量提高18.97%～23.50%,花前营养器官贮存干物质转运量和转运效率以及株高均显著增加。在霜冻发生年(于4月6日晚霜冻,温度为-2.6～-1.1℃,持续时间5h),增温处理的叶片相对电导率、MDA含量较对照明显升高,SOD和POD活性及光合速率显著下降,穗粒数和经济系数显著降低,减产6.8%～8.2%;在正常年份,增温处理的穗粒数和经济系数显著增加,产量提高10.5%～11.3%。这说明春季增温会导致小麦抗晚霜冻能力降低;春季适度增温到药隔期,利用自然低温霜冻或人工霜箱低温胁迫可对小麦抗晚霜冻性进评价。     

小麦BNS雄性不育系晚霜冻抗性和低温不育特性观察

BNS是一个低温敏感型小麦雄性不育系，穗分化期间8 ℃以下低温可诱导其花粉败育。为了持续观察BNS的不育特性，于2017年秋季分期播种了BNS及其保持系郑麦366。2018年4月5日至6日该地区发生晚霜冻，草面温度-1.7 ℃，许多小麦品种受到冻害。抽穗后，观察BNS和郑麦366两个材料的冻害特征、穗分化进程和自交结实率，结果发现，10月9日正季播种的郑麦366冻害严重，受冻株率超过75%，11月18日播种的郑麦366未受冻；10月1日和11月17日播种的BNS未受冻，期间的5个播期均出现轻度冻害，受冻株率3.7%～5.4%；郑麦366和BNS两个品种冻害发生的温度敏感期均为药隔期至减数分裂期，并且冻害组织单位是整小穗，而非小花；10月1日和9日播种的BNS自交结实率分别为5.08%和10.41%，高于过去年份的结实率水平，分析发现是霜冻发生前12 d 连续15 ℃以上高温所诱导；BNS对低温敏感始于雌雄蕊分化始期，1周左右即可完成不育诱导，此后高温仅转换少部分小花为可育，后来的霜冻强低温也未能恢复BNS为完全不育。     

新疆哈密市初、终霜冻日变化及其对棉花生长的影响

采用1971―2019年新疆哈密国家基准气候站逐日最低气温观测资料,统计分析哈密市初霜冻日（秋季日最低气温≤－1.0 ℃的第一天）、终霜冻日（春季日最低气温≤1.0 ℃的最后一天）的气候特征及变化趋势,以及在棉花苗期和成熟期出现的概率,探讨其对棉花生长的影响。结果表明：这49年哈密市平均终霜冻日为4月16日,终霜冻日出现在棉花播种出苗期（4月10―25日）的概率为57%,出现在棉花苗期（4月25日之后）的概率为18%;2011―2019年终霜冻日出现在棉花播种出苗期的概率下降13百分点,出现在苗期的概率下降7百分点;哈密市终霜冻日变化整体呈明显的提前趋势,提前2.7 d·（10 a）^－1,终霜冻日提前对棉花生长有利。这49年哈密市平均初霜冻日为10月18日,初霜冻日出现在棉花成熟期10月上旬的概率为24%,出现在10月中旬的概率为33%,出现在10月下旬的概率为41%;2011―2019年初霜冻日出现在10月上旬的概率变化不大,出现在10月中旬的概率上升23百分点,出现在10月下旬的概率下降19百分点;哈密市初霜冻日变化整体呈缓慢提前趋势,提前0.2 d·（10 a）^－1,初霜冻日提前对棉花生长不利。     

棉苗霜冻生态型及其在地膜下的表现

终霜冻害历来被认为是棉花播期的限制因子,通常的提法是“霜前播种,霜后出苗”。在当前,新疆大面积采用地膜植棉的情况下,依地温播期可以提前到4月10日前后,不少的同志担心霜冻可能会成为地膜棉花的重要灾害,为了弄清地膜棉花苗期霜冻危害情况,1982年进行盆栽试验及田间实地调查,现将试验结果及调查情况报道如下:     

晚霜冻对茶树的危害及防御

霜冻是指在温暖时期(日平均气温在0℃以上),温度在短时间内下降到足以使作物遭到伤害或死亡的灾害性天气。霜冻主要有平流霜冻、辐射霜冻、平流辐射霜冻三种。苏南属长江中下游丘陵地区,辐射霜冻对茶树的影响较普遍,且时间短,受害重,晚霜冻的影响更为突出。以往春茶受冻现象虽也常见,但危害面小,受害程度轻,不被人们重视。近年来冬季气候变暖,茶园开采期提前,导致早春茶树霜冻危害有加重趋势。为此,了解灾害性天气的发生、发展规律,及时采取防御措施是我们与自然灾害作斗争,争取春茶优质高产所不可忽视的主要课题之一。1.霜冻害的成因霜冻取…     

新疆哈密市初、终霜冻日变化及其对棉花生长的影响

采用1971―2019年新疆哈密国家基准气候站逐日最低气温观测资料，统计分析哈密市初霜冻日（秋季日最低气温≤－1.0 ℃的第一天）、终霜冻日（春季日最低气温≤1.0 ℃的最后一天）的气候特征及变化趋势，以及在棉花苗期和成熟期出现的概率，探讨其对棉花生长的影响。结果表明：这49年哈密市平均终霜冻日为4月16日，终霜冻日出现在棉花播种出苗期（4月10―25日）的概率为57%，出现在棉花苗期（4月25日之后）的概率为18%；2011―2019年终霜冻日出现在棉花播种出苗期的概率下降13百分点，出现在苗期的概率下降7百分点；哈密市终霜冻日变化整体呈明显的提前趋势，提前2.7 d·（10 a）^－1，终霜冻日提前对棉花生长有利。这49年哈密市平均初霜冻日为10月18日，初霜冻日出现在棉花成熟期10月上旬的概率为24%，出现在10月中旬的概率为33%，出现在10月下旬的概率为41%；2011―2019年初霜冻日出现在10月上旬的概率变化不大，出现在10月中旬的概率上升23百分点，出现在10月下旬的概率下降19百分点；哈密市初霜冻日变化整体呈缓慢提前趋势，提前0.2 d·（10 a）^－1，初霜冻日提前对棉花生长不利。     

豫东地区小麦冻害的形成特点及原因解析

以1981—2010年度商丘市小麦生长季的气象数据为资料,系统地研究了小麦生育期冻害发生规律,深入地分析了形成原因。研究表明:该区小麦冻害10年10遇,重灾年率为10年8遇。与常年相比,冻害的发生频率呈现变化不大,危害程度呈现冻害有所减轻的趋势;时期呈现冻害初冬和早春逐渐减少,越冬和晚霜逐渐增多的态势;空间分布呈现冻害东部重,西部次之,中部轻的特征。从冻害形成原因上来看,该区每年冬初至春末冷暖空气交替频繁,气候多变,低温灾害性天气多;另外,由于耕层浅、播量过大、水肥管理不适等人为因素也会造成小麦易遭受冻害。     

拔节期霜冻胁迫对不同小麦品种源库特性的影响

为给小麦耐霜冻品种选育和抗霜冻丰产栽培提供理论依据,以半冬性偏冬性品种济麦22、半冬性品种舜麦1718和半冬性偏春性品种西农585为材料,在拔节期(幼穗药隔期)通过移动式人工霜冻箱模拟霜冻胁迫(-5～-3℃,5 h),研究霜冻胁迫对小麦源库特性的影响。结果表明,霜冻胁迫下,小麦幼穗冻伤率为31.4%～61.9%,穗粒数、穗数、千粒重和产量较对照分别降低8.4%～12.6%、3.2%～6.1%、0.8%～10.7%和19.7%～41.9%,耐霜冻能力表现为济麦22舜麦1718西农585。霜冻胁迫后,孕穗期和抽穗期各品种平均单茎叶面积分别减少15.5%和17.0%,叶面积指数分别减少19.5%和21.1%;霜冻胁迫初期光合速率下降28.5%～42.1%,孕穗后耐霜品种济麦22的光合速率提高3.6%～16.7%;叶片MDA含量显著提高;孕穗至成熟期生长率(CGR)比对照明显降低9.6%～22.0%,其中耐霜品种济麦22生长率降幅小,净同化率和粒叶比却分别提高26.9%和11.4%。小麦籽粒直径极显著降低,籽粒蛋白质含量提高1.3%～11.0%,面筋强度和沉降值稳定或提高。正常生长条件下小麦源库关系属库限制型,霜冻胁迫下属源库互作型。综上,霜冻胁迫打破了小麦原来源库平衡,显著降低了小麦的库容量和源强度,选择种植抗霜冻稳产品种或通过栽培措施调节高穗粒库容量和叶源活性,可减少霜冻导致的产量损失。     

杭州茶园春季霜冻害的影响因素分析与对策研究

正浙江省杭州市地处我国东部沿海,属亚热带季风气候,光照充足、雨量丰沛、四季分明。一年中随着冬夏季风逆向转换,天气系统、控制气团和天气状况均会发生明显的季节性变化,因冬夏季风交替在进退持续时间和强度上的不稳定性,常导致气象灾害发生,如春季连阴雨、倒春寒、晚霜冻,雪冻等,历史极端最低气温达到-9.6℃。据杭州市农科院茶叶研究所统计,杭州茶区在春茶生产期间时常会受到气象灾害的影响,2006年的春季雪冻,2007年的晚霜冻,     

不同栽培模式下冬小麦根系直径的频率分布

为明确不同栽培模式下冬小麦根系生长情况,以矮抗58为材料,通过分析高产、高效和高产高效三种栽培模式下冬小麦根系直径频率所服从的对数正态分布的参数μ和σ,探讨了根系的拓扑结构。结果表明,3种模式下,0~20cm和20~40cm土层中小麦根系在特定时期内都表现出能高效运输营养物质的鲱鱼骨形结构,但根系调整为鲱鱼骨形结构的时期和出现位置存在差异。高效模式下,根系鲱鱼骨形结构于拔节前和灌浆前在两个土层中都有出现;高产高效模式下,根系鲱鱼骨形结构于拔节前在两个土层中出现,灌浆前只在0~20cm土层出现,而20~40cm土层根系出现鲱鱼骨形结构则是在灌浆中后期;高产模式下,根系鲱鱼骨形结构于拔节前出现在0~20cm土层,拔节期两个土层中均出现,而灌浆中后期则只出现在20~40cm土层。从根系结构来看,高产高效模式下,小麦根系可以间接限制营养生长,且在灌浆中后期可以利用深层土壤的营养物质,是具有潜力的栽培模式。     

冬小麦不同生长阶段气象因素对产量影响的双重量化分析

为探究冬小麦各生育期的气象因素对其产量的影响程度,根据黄淮海冬小麦物候图将冬小麦生育期划分为9个生长阶段,选取河南省2005-2015年冬小麦的产量数据和日平均气象观测数据,利用指数平滑法计算出冬小麦的气象产量,建立气象影响因素集和灰色关联分析模型,双重量化分析河南省冬小麦不同生长阶段气象因素对产量的影响程度。结果表明,单重量化分析时,在播种期、分蘖期、越冬期和灌浆期,平均相对湿度对冬小麦气象产量影响最大;在返青期、拔节期和成熟期,平均风速对冬小麦气象产量影响最大;出苗期日平均气温对冬小麦气象产量影响最大;抽穗期光照时长对冬小麦气象产量影响最大。双重量化分析时,出苗期平均气温和日最高气温、分蘖期和越冬期平均相对湿度、拔节期平均风速对冬小麦气象产量影响较大。     

小麦新品种豫农516主要特性及利用前景分析

为了促进小麦新品种豫农516的推广应用,利用2016~2018年河南省小麦良种区域试验和生产试验资料对其主要特性进行分析。结果表明:豫农516丰产性突出,稳产性好,适应性广;区试平均产量比对照增产11.80%,生产试验比对照增产6.0%;产量变异系数均值10.67%,适应度均值88.15%,主要品质达优质中筋小麦标准。该品种适合河南及周边省份相近生态区中晚茬地种植。     

稻茬过晚播扬麦25产量形成与氮素积累利用特征

为明确过晚播种（较适播期晚30 d左右）对小麦产量及氮素积累与利用的影响,2018―2020年以长江中下游地区主栽品种扬麦25为供试材料,在11月1日（适期播）和12月1日（过晚播）条件下设置 225×10株·hm^-2和375×10株·hm^-2两种种植密度,分析过晚播和适期播小麦产量、氮素积累与分配和氮素利用效率的差异。结果表明,与适期播相比,过晚播小麦的播种至出苗阶段延长9 d,出苗至成熟阶段缩短36 d,总生育期缩短27 d,单穗重降低。适期播条件下低密度的小麦产量较高;过晚播小麦在低密度下与适期播相比两年平均减产20.37%,过晚播高密度小麦较适期播低密度处理平均减产12.41%。过晚播条件下增加密度有利于小麦产量提升,平均产量达8 129.80 kg·hm^-2。过晚播小麦各生育时期氮素积累量较适播小麦下降,密度增加至375×10株·hm^-2能显著提高各生育时期氮素积累量和分蘖至拔节、开花至成熟期的阶段氮素吸收量,与适播低密度处理相比各时期氮素吸收量虽降低,但花后氮素吸收速率与百分比均显著提高,因此过晚播小麦氮肥吸收利用能力显著提升。在本研究条件下,11月1日适期播种时,扬麦25采用密度225×10株·hm^-2,产量可达9 000 kg·hm^-2以上,氮肥表观利用率在45%左右;12月1日过晚播种时,采用密度375×10株·hm^-2,可以协调产量构成三因素,产量达8 000 kg·hm^-2以上,氮肥表观利用率在40%左右。     

播期和品种对沿淮晚播稻茬小麦产量和产值的影响

沿淮稻茬小麦播期推迟是生产面临的重大问题。为探究播期和品种对稻茬麦产量和产值的影响,2017-2019年度小麦生长季选用20个品种,按照裂区设计,设置10月30日、11月14日、11月29日3个播期,定量解析了播期、品种对小麦产量和产值的影响。结果表明,年度、播期、品种及品种和播期间互作对稻茬小麦产量、产值的影响均显著。随着播期的推迟,稻茬小麦产量和产值呈下降趋势,10月30日后播种时,播期平均每推迟1 d产量下降24.81 kg·hm~(-2),产值降低48.19元·hm~(-2)。不同类型的小麦品种对播期的响应不同,11月14日之前播种时半冬性品种产量、产值总体高于春性品种,11月29日播种时半冬性品种产量、产值总体低于春性品种。晚播对产量、产值的影响与气候有关,灾害年份晚播影响更大。有效穗、群体库数量和库体积降低是晚播小麦产量、产值下降的主要原因,品种间籽粒库质量(容重)差异也是引起产值差异的重要因子。供试品种中荃麦725、安农0711、皖西麦0638、紫麦19、涡麦9号、宁麦13、扬麦20、苏麦188等8个品种的产量、产值较烟农19均增加3%以上。     

豫北小麦籽粒质量性状空间变异特征

为探索区域小麦籽粒质量性状空间变异特征,给小麦收贮和加工企业提供区域小麦籽粒质量信息,筛选可用于优质小麦生态区域划分的参考性状,以2008-2012年豫北地区新乡市、鹤壁市和安阳市9个县(区)27个乡镇定点采集的405份农户大田小麦样品为材料,采用GS+9.0软件分析小麦籽粒质量性状半方差函数,以ArcGis9.3软件地统计分析模块绘制研究区域小麦籽粒质量性状空间分布图。结果表明,豫北小麦籽粒蛋白质含量和面团稳定时间较高,湿面筋含量和沉淀值较低。小麦千粒重、容重空间分布呈现由东北至西南方向递减的趋势;籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值和面团稳定时间呈现由东北至西南方向递增趋势。小麦千粒重、籽粒蛋白质含量、沉淀值和面团稳定时间年际间表现为强或中等程度空间相关性;容重和面粉湿面筋含量空间相关性年际间变化较大。由以上分析可知,豫北地区具有生产强筋小麦的潜在优势。新乡市的小麦籽粒质量优于鹤壁市和安阳市。面团稳定时间、千粒重和沉淀值可以作为优质强筋小麦生态区划的重要参考性状。     

2020年江苏春茶减产原因分析

2020年江苏早春气温平稳上升,几乎未发生晚霜冻,茶叶产量较往年却减产10%~20%。文章利用主产区气象站历史观测资料和2020年茶叶生产相关资料,分析其减产原因,认为2020年早春气温异常偏高,开采期比常年提前10 d以上,3月17—27日最高气温基本维持在20℃以上,采摘洪峰来得早,受疫情影响引起的茶场人力不足,严重影响茶叶采摘进度,造成茶园产量降低。此外,2019年秋季持续干旱和2020年采摘期多降水过程,对茶叶生产也造成了负面影响。     

县域冬小麦生物量动态变化遥感估测研究

为给生产管理中及时掌握县域冬小麦长势的动态变化提供有效手段,以江苏省沭阳县为研究区,基于冬小麦生物量形成的生理生态过程,重构冬小麦生物量遥感估测模型。选用两景不同时相的HJ星影像数据,利用植被指数反演的LAI数据,对冬小麦生物量模型进行参数修订,并对县域冬小麦拔节期生物量的空间分布进行估测。在此基础上,进一步估测冬小麦抽穗期生物量分布特征及其动态变化特点。结果表明：（1）冬小麦拔节期生物量估测值和观测值范围分别为2 054.3~4 828.3 和1 962.5~4 568.4 kg·hm^-2 ,平均值分别为3 148和3 045.5 kg·hm^-2 ,RMSE为214.8 kg·hm^-2 ,决定系数为0.919 1,表明冬小麦生物量模型模拟精度较好;（2）冬小麦抽穗期生物量较拔节期发生明显变化,其中长势变化快的田块面积为20 108.7hm,占总种植面积的23.4%。春季气候因素的转好以及肥水措施的实施对冬小麦营养与生殖共生阶段的生长起到明显促进作用。说明本研究提出的基于遥感反演信息与生长模型协同的冬小麦生物量估测方法能有效估测县域冬小麦不同生长时期生物量的空间分布及其动态变化。     

河南省茶树适宜种植气候区划研究

利用河南省119个气象台站1971~2010年气候资料,结合茶树生物学特性,筛选出影响茶树生长发育和产量形成的关键气候因子,并进行相关性检验,把通过检验的因子作为气候区划指标。运用层次分析法构造各区划指标的判断矩阵,并对判断矩阵的一致性进行检验,确定各区划指标的权重。采用加权指数求和法计算出河南省茶树种植综合区划指数,在GIS平台的支持下实现精度为250 m细网格的气候适宜性区划,将河南省茶树种植区分为适宜、次适宜和不适宜3个等级,其中适宜种植面积占评价区域的11.8%,次适宜种植面积占28.8%,不适宜种植面积占59.4%。将区划结果与茶树实际种植情况进行对比验证,发现两者吻合度较高,说明区划结果能够较客观真实地反映河南省茶树种植状况,该研究结果有望为河南省茶树种植科学布局提供依据。