河南省参考作物蒸散量变化特征及其气候影响分析

基于河南省111个气象站1971-2010年逐日平均气温、最高气温、最低气温、相对湿度、风速和日照时数等气候要素资料,应用Penman-Monteith模型计算各站点逐日参考作物蒸散量(ET0),结合数理统计方法,分析近40a来河南省年ET0的时空变化特征,并对其主要影响因子进行探讨.结果表明,Penman-Monteith模型对河南省ET0的模拟能力较强,模拟值与同期小型蒸发皿蒸发量的相关系数r=0.84(P ＜0.01).近40a,河南省年ET0平均值为796.1mm(±102.2mm,n=4169),在空间分布上,总体表现出北高南低的特征,并以24.7mm·10a-1(P ＜0.01)的线性倾向率减少,呈明显减少的站点主要分布在34°N以北地区.偏相关分析表明,全省各地(市)年ETo与各气象要素关系密切,除济源外,年ET0均表现出与风速呈负相关且相关系数最大.逐步回归分析显示,年ETo与平均气温、日照时数、风速和相对湿度的关系密切;风速、日照时数和平均气温对年ET0的贡献为正效应,而相对湿度为负效应.近40a,风速减小是导致河南省年ET0呈显著减小的主要原因;但从综合影响看,这是各气象因素综合作用的效果,且各因子的贡献存在区域差异.     

水分处理对专用型小麦后期氮积累及子粒蛋白质含量的影响

采用盆栽方法研究了水分处理对专用小麦各营养器官氮含量积累、运转和子粒蛋白质的影响。结果表明，在不同的水分处理中，开花后随着时间的推移小麦叶鞘和茎中氮含量逐渐降低，而根中氮含量先下降后上升。（1）80％FC提高了各专用小麦叶鞘氮含量；豫麦34茎中氮含量在各处理下差异不大，豫麦49在60％FC下提高茎中氮含量，豫麦50茎氮含量在40％FC下最高。（2）各营养器官氮转运量品种间表现为豫麦50〉豫麦49〉豫麦34，各品种间不同水分处理下各营养器官氮转运量均为80％FC〉60％FC〉40％FC。（3）各品种叶鞘氮转运效率为80％FC〉60％FC〉40％FC；但不同品种间各水分处理下茎氮转运效率因存有差异，豫麦34为：40％FC〉60％FC〉80％FC，豫麦49为：60％FC〉40％FC〉80％FC，豫麦50为：60％FC〉80％FC〉40％FC。（4）各营养器官及总转运氮对籽粒的贡献率为80％FC〉60％FC〉40％FC，各品种器官转运量和贡献率均为：叶鞘〉茎，器官转运效率为：茎〉叶鞘。（5）对豫麦34，蛋白质含量和产量均以60％FC为好，且蛋白产量达显著性差异；豫麦49和豫麦50，蛋白质含量以40％FC最高，蛋白质产量以80％FC最高。豫麦49差异均达到显著水平，豫麦50蛋白质产量达极显著水平。     

不同麦田土壤类型中重金属含量及其变化研究

为监测小麦无公害生产基地的土壤质量保证优质小麦的安全生产,研究不同土壤类型和质地对土壤重金属含量的影响。在大田条件下,研究了不同土壤类型和质地小麦播种前、拔节期和收获期土壤pH值、土壤中重金属砷、铅、汞、铬、镉等重金属的动态变化。结果表明:各项重金属含量的实测值均未超标;土壤重金属含量以拔节期最高;拔节期和收获后与播种前相比,对5种重金属除汞之外的含量影响差异性显著;不同土壤质地对重金属含量的影响差异性不显著。鹤壁市小麦示范区可作为优质小麦安全生产基地,要加强对小麦拔节期土壤重金属含量的监控。     

不同肥料类型对土壤酶活性与微生物数量时空变化的影响

采用等氮技术进行原状土柱法试验,研究了不同肥料类型对土壤酶活性和微生物数量时空变化的影响。结果表明,柱栽条件下,不同肥料类型对土壤酶活性和微生物数量的时空变化有明显影响。不同土壤深度脲酶和蛋白酶总活性均表现为肥料配施〉有机肥〉尿素;土壤脲酶活性均随土壤深度的增加而下降,0～20cm土层的土壤脲酶活性占全生育期1．2m土层总活性的50％以上,0～40cm土层占79％左右,在0～20cm和20～120cm的土层所占比例大致相当;不同土层的脲酶活性均在拔节期达到最高;在小麦生育后期,脲酶活性在不同土壤深度表现为升高的趋势。3种肥料类型处理不同土层的蛋白酶活性均在成熟期达到最大值,其次为拔节期,在拔节期和扬花期出现峰值,在抽穗期和灌浆盛期出现低谷,其最小值出现在灌浆盛期;土壤蛋白酶在20～40cm和80～100cm时出现峰值,并在20-40cm土层时活性最高。3种肥料类型处理间比较,微生物数量均表现为肥料配施〉有机肥〉尿素。在同-土层中的细菌数量以苗期最大;真菌数量以抽穗期最大;放线菌随着小麦生育期的推进数量逐渐增加,成熟期达最大值。在小麦不同生育时期,以20-40cm土层中的细菌、真菌和放线菌数量最大,0～20cm土层次之,40～120cm土层随土层深度加深数量逐渐减少。     

不同肥料类型对土壤酶活性与微生物数量时空变化的影响

采用等氮技术进行原状土柱法试验,研究了不同肥料类型对土壤酶活性和微生物数量时空变化的影响。结果表明,柱栽条件下,不同肥料类型对土壤酶活性和微生物数量的时空变化有明显影响。不同土壤深度脲酶和蛋白酶总活性均表现为肥料配施>有机肥>尿素;土壤脲酶活性均随土壤深度的增加而下降,0~20 cm土层的土壤脲酶活性占全生育期1.2 m土层总活性的50%以上,0~40 cm土层占79%左右,在0~20 cm和20~120 cm的土层所占比例大致相当;不同土层的脲酶活性均在拔节期达到最高;在小麦生育后期,脲酶活性在不同土壤深度表现为升高的趋势。3种肥料类型处理不同土层的蛋白酶活性均在成熟期达到最大值,其次为拔节期,在拔节期和扬花期出现峰值,在抽穗期和灌浆盛期出现低谷,其最小值出现在灌浆盛期;土壤蛋白酶在20~40 cm和80~100 cm时出现峰值,并在20~40 cm土层时活性最高。3种肥料类型处理间比较,微生物数量均表现为肥料配施>有机肥>尿素。在同一土层中的细菌数量以苗期最大;真菌数量以抽穗期最大;放线菌随着小麦生育期的推进数量逐渐增加,成熟期达最大值。在小麦不同生育时期,以20~40 cm土层中的细菌、真菌和放线菌数量最大,0~20 cm土层次之,40~120 cm土层随土层深度加深数量逐渐减少。     

近二十年中国冬小麦收获指数时空格局

【目的】揭示近20年中国冬小麦收获指数的总体状况、时空格局和主要影响因子。【方法】利用冬小麦农业气象观测站观测资料,采用统计分析方法,计算中国冬小麦收获指数和相关统计参数;分析冬小麦主产省中时间序列完整(1982—2005年)站点收获指数的年际变化趋势,以及收获指数与产量构成因子、秸秆产量的相关关系。【结果】近20年来,中国冬小麦收获指数总体平均值为0.409(±0.069,n=1522);20世纪80年代为0.378(±0.061,n=428),90年代为0.408(±0.070,n=657),当前为0.440(±0.062,n=437);冬小麦主产省河南、河北和山东的收获指数平均值分别为0.408、0.417和0.410。1982—2005年间,上述冬小麦主产省收获指数在时间序列上显著增加,其中以河南(0.066/10a)最高,山东(0.044/10a)次之,河北(0.032/10a)最小。偏相关分析表明,收获指数与有效穗数、穗粒数和千粒重均呈极显著正相关,收获指数与秸秆产量的偏相关系数最大,与千粒重的相关系数最小,与有效穗数和穗粒数的相关系数介于两者中间,但具有区域差异。【结论】中国冬小麦收获指数表现出明显的时空变化特征。中国冬小麦收获指数增加的主要原因在于秸秆绝对产量的下降,千粒重增加对收获指数的贡献最小,有效穗数和穗粒数对收获指数的贡献介于前两者之间,其贡献率大小有区域差异性。     

气候变化对河南烟区烤烟石油醚提取物的影响

利用河南烟区1961—2013年64个气象站的气象资料以及烤烟石油醚提取物含量数据,采用数理统计方法,分析烟区气候要素变化特征和石油醚提取物含量状况以及影响石油醚提取物含量的主要气候因子,在此基础上,探讨RCP4.5(representative concentration pathways 4.5)和RCP8.5两种未来气候变化情景下河南烟区气候要素及石油醚提取物含量的可能变化趋势。结果表明,近53 a来,河南烟区最低气温、气温日较差、太阳总辐射均发生显著变化,最低气温以显著上升为主,气温日较差和太阳总辐射显著降低。河南烟区各地烤烟石油醚提取物含量绝大多数高于5%,符合优质烟叶的标准,且上部叶最高,下部叶最低。石油醚提取物含量与气候要素间的关系密切,不同部位烟叶的影响因素有差异;上部叶主导气候因子为大田期最高气温,中、下部叶主导气候因子则是旺长期平均气温,且均呈显著正相关。未来气候变化情景下,绝大多数温热要素和光照因素将有显著上升趋势,降水和湿度因素变化趋势不显著。由于大田期最高气温和旺长期平均气温均高于气候基准期(1981—2010年)平均值且有显著上升趋势,将可能导致烤烟石油醚提取物含量升高,且RCP8.5情景下更明显。     

不同肥料处理对土壤铵态氮时空变化影响的研究

采用等氮技术进行原状土柱法试验,设置单施尿素(N)、有机肥(OM)和尿素与有机肥配施(N OM)3个处理,研究了不同肥料处理对土壤铵态氮含量的时空变化以及小麦产量、地上部氮含量和籽粒品质的影响.结果表明,不同肥料处理下在同深度剖面上在各个时期土壤铵态氮含量分布较均匀.不同肥料处理下,1.2 m土体中铵态氮总含量均在抽穗期出现最大值.在拔节期出现最小值.其中,在越冬期和拔节期表现为尿素>配施>有机肥,在抽穗期和扬花期表现为有机肥>配施>尿素, 在灌浆盛期表现为配施>尿素>有机肥,在成熟期表现为有机肥>尿素>配施.小麦全生育期总含量表现为以尿素最高、配施次之、有机肥最低,分别为186.6、184.1和183.3 mg·kg-1,但其差别不显著.有机肥处理土壤剖面上NH4 -N含量整体变幅较大,其次为配施和尿素处理.在3种不同肥料处理下地上部每柱总氮含量顺序为配施>尿素>有机肥.配施处理的在叶片、叶鞘和茎秆中的氮含量均低于尿素和有机肥处理.在颖壳中的氮素含量配施的低于有机肥处理而高于尿素处理.在配施处理下的籽粒氮含量最高,分别是尿素和有机肥处理的1.12和1.26倍.尿素、有机肥和配施处理下的氮收获指数分别为73.09%、70.70%和75.84%.在配施的处理下,清蛋白、球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白含量均高于尿素和有机肥处理,并且产量比尿素和有机肥处理提高了6.2%和11.3%.综合考虑小麦产量、品质与生态环境效益,3种肥料处理以尿素与有机肥配施为最佳.