作物生长期低温指数演变及对作物产量的影响

【目的】分析1971-2014年黑龙江省作物生长期基于最低气温的低温指数(cold day index,CDI)演变及对作物产量的影响,为揭示作物生长期低温冷害机理、甄别关键致灾因子等提供技术支撑。【方法】利用黑龙江省80个气象观测站1971-2014年气象资料和38个农业气象观测站玉米和水稻单产资料,参考已有研究成果和公认的农业气象指标,构建作物生长期内(05-21-09-30)CDI的计算方法,采用数理统计法研究CDI的变化趋势和周期变化,并分析其与作物产量的相关关系。【结果】(1)1971-2014年,作物生长期内研究区平均CDI呈明显下降趋势,下降速度为1.5d/10年。20世纪70年代为低温事件高发期,80-90年代相对稳定,21世纪以来平原区CDI持续减少,而山区无变化或呈回升趋势。(2)研究期内,研究区CDI的空间分布呈北多南少、山区多平原少的趋势,CDI由北向南、由山区向平原逐渐下降。CDI的气候变率在不同区域存在差异,呈现西高东低特征。(3)在作物生长期内,研究区89%站点的CDI与玉米、水稻单产具有显著或极显著的负相关关系,表明低温对作物产量的影响为负效应。不同区域CDI引起作物产量的下降幅度不同,CDI每增加1d,产量下降92.9~695.5kg/hm2。【结论】CDI对作物生长和产量形成具有显著负效应,其对松嫩平原东部、三江平原和牡丹江半山区玉米、水稻影响较大,且对水稻产量的影响重于玉米。     

基于障碍型冷害损失评估模型推算东北水稻无障碍型冷害终日

利用东北地区35个气象站1981-2012年逐日气象资料和水稻生育期数据,借助水稻障碍型冷害损失评估模型,模拟不同耐寒性粳稻幼穗分化期后逐日空壳率的变化,并以空壳率在80%保证率下不超过生理空壳率(7.62%)的终日作为无障碍型冷害终日(NSCI)。结果显示,东北地区粳稻NSCI大体呈纬向分布规律,随纬度增加而提前;黑龙江省耐寒性较弱、耐寒性较强和耐寒性强3种类型水稻的NSCI分别为7月14、17和22日,吉林省分别为7月18、21和25日,辽宁省分别为7月28日、8月4日和8月10日;近30a东北地区水稻NSCI年际波动较大,1981-2000年,NSCI没有明显变化趋势,以年际波动为主;2001-2012年,部分地区NSCI呈现显著延迟的趋势;NSCI前后30d及实际抽穗期前后30d低温冷害发生次数和强度的对比分析表明,参考模型推算的NSCI安排水稻生产,可以有效减轻水稻孕穗-灌浆结实期低温冷害的影响,说明由模型推算的不同耐寒性水稻安全齐穗期对保障东北水稻安全生产具有一定的参考价值。     

作物春季播种期土壤温湿因子的分析及预测研究——以内蒙古河套灌区为例

以改进本地作物播种期土壤含水量和耕层地温的预报服务及提升农业生产安排决策能力为目的。利用内蒙古河套灌区1980~2011年年春季和作物播种期间气温、降水、风速、地温、土壤相对湿度等资料,采用相关分析、回归分析、Mann-Kendall趋势检验等方法 ,在土壤温湿因子诊断分析基础上,建立不同层次逐日土壤温度和逐旬相对湿度预报模型。结果表明:1980年以来河套灌区大部地区春播期平均土壤相对湿度在0~10 cm、10~20 cm和20~30 cm土层均呈下降趋势,影响的主要因子依次为前一旬土壤相对湿度、当旬的平均气温和降水量;河套灌区气温及0 cm、5 cm和10 cm地温变化趋势相同,均呈现上升的趋势,影响的主要因子为平均气温和平均风速;建立了各层土壤相对湿度预测模型84个和各层地温预测模型36个,均通过信度检验(P≤0.05);土壤相对湿度模型回代和预报检验准确率分别大于85%和80%,有的甚至超过90%;地温模型回代检验平均误差为1.9~2.3℃,2011、2012年预报检验平均误差为2.1~2.5℃。模型输出结果更能反映当地作物适宜播种期间土壤温湿匹配效果,预报精度达到了一定的水平,可用于干旱地区土壤相对湿度和地温的预报。     

东方杉的材质研究

对东方杉生长和材质性状的研究结果表明,其木材管胞平均长度为3.1 mm,宽度为35.1μm,基本密度为0.32 g/cm3,平均年轮宽为6.7 mm,晚材率为23.3%,各项指标与其他常见针叶树材相比处于中等水平;幼龄材的形成期约为15年,其速生期在前10年;木材密度在其整个粗生长过程中变化不大,与年轮宽度呈显著负相关关系;东方杉具有速生、材质均匀等优良性状,可以同时用作绿化观赏和用材树种。     

基于Logistic方程的大豆产量预报方法

基于Logistic方程建立大豆干物质累积曲线用来描述大豆干物质累积过程,由于气候条件处于非理想状态,因此对其干物质累积过程进行气象条件订正,并分析干物质累积量与气候产量的关系.在以上分析的基础上,建立大豆农业气象产量预测模式.通过计算分析温度和水分订正系数发现:在不同热量带、不同年份、不同发育时段,温度和水分订正系数不同,说明温度和水分条件是影响大豆生长发育和产量形成的重要限制因子.利用大豆主产区2004-2006年的气象和产量资料进行预报,预报精确度在95.9%左右,且预测产量与实际产量相关性较好,R2在0.903～0.948之间,通过α=0.01的显著性检验,说明模型预测的产量比较准确,模型可用.     

金丝小枣大面积增产的技术措施

山东省无棣县是金丝小枣的主要产区,栽培历史悠久,面积大,近年来发展很快。到目前,全县已有枣农间作面积５４７万ｈｍ２,枣树１４００万株,年产小枣３０００万ｋｇ。小枣的生产潜力还很大,要达到高产、优质、高效,必须进一步推广综合管理配套技术。１留出管理带...     

黑土区马铃薯气候生产潜力对气候变化的响应及优势产区增产空间研究

揭示黑龙江省马铃薯气候生产潜力的时空演变，明确气候变化的影响效应，了解优势产区的增产潜力，以期为指导黑土区马铃薯优化生产布局、保障黑土区粮食安全提供基础参考。利用黑龙江省80个气象站点1961—2020年的逐日气象资料及马铃薯地段产量资料，采用逐步订正法，精细化评估马铃薯各级生产潜力的时空变化特征，量化辐射、气温、降水主要气候变化因子的影响效应，优化松嫩平原西部马铃薯优势产区的种植空间。结果表明：1961—2020年黑龙江省马铃薯光合、光温、气候生产潜力平均值分别为28885、25802、13843 kg/hm²；光合、光温和气候生产潜力分别表现为不显著的上升、下降和下降趋势；与潜在生育期内辐射、气温、降水的趋势一致。马铃薯光合、光温生产潜力呈现出自北向南逐渐递增的纬度特征，高值区位于松嫩平原南部及牡丹江南部局地；气候生产潜力自中部向周围递减；气候变化对马铃薯气候生产潜力的影响为：辐射的影响为正效应，气温、降水及气候变化综合的影响均以负效应为主。对于松嫩平原南部降水偏少地区，增温、降水量增加有利于提高马铃薯气候生产潜力，而对于东部降水偏多地区影响为弊大于利。松嫩平...     

分子标记筛选抗马铃薯Y病毒种质资源研究

为快速有效筛选抗马铃薯Y病毒种质，加快抗病毒新品种的选育进程，本试验对引自美国的9个薯条加工型马铃薯杂交组合后代进行PVY抗性基因分子标记筛选，并通过PVY人工接种鉴定评价分子标记预测的准确性。研究结果表明：检测的9个杂交组合852个株系中，共有4个组合163个株系中含有抗性基因Ry_adg分子标记RYSC3，占比19.13%；7个组合330个株系中含有抗性基因Ry_sto分子标记YES3-3A，占比38.73%。其中，2个组合42个株系中同时检测到2种分子标记。人工接种PVY抗性鉴定结果表明，含有分子标记的株系接种后表现为抗PVY的比例为92.73%；不含有分子标记的株系接种后表现为感PVY的比例为28.57%。PVY抗性基因分子标记RYSC3和YES3-3A能够较准确地鉴定马铃薯PVY抗性资源，有助于早期选育抗马铃薯Y病毒种质资源。同时，本试验筛选获得10份高产、稳产的抗PVY薯条加工型马铃薯资源，可以为薯条加工型马铃薯新品种的选育提供具有PVY抗性和适于薯条加工的亲本材料。     

氮肥与磷钾肥对玫瑰茄生长及开花结果的影响

采用不同氮肥和磷钾肥施肥试验，探讨其对玫瑰茄生长及开花结果的影响。结果表明，玫瑰茄的叶片叶绿素含量对氮肥反应较敏感，1周后叶片叶绿素相对含量显著增加，随后维持在较高水平；氮肥显著提高了玫瑰茄的冠幅、花径和开花数，使玫瑰茄单株结果量和萼片产量提高近1倍；磷钾肥除了提高玫瑰茄的高冠比外，对其他指标均未表现出促进作用。     

气候变化对黑龙江紫丁香物候期的影响

利用黑龙江省气象观测网10个站点紫丁香的物候观测数据和气象观测数据，通过统计物候期的平均分布，分析了过去近30 a的各物候期的变化趋势及气象因子对物候期的影响，为科学评估气候变化对生态系统的影响和生态旅游规划等科学问题提供理论依据。研究得出：春季紫丁香物候期年际间变化较大，芽膨大期、芽开放期、展叶期和花序出现日期最早和最晚相差18～25 d不等，2010年以后有逐年提前趋势；开花期持续时间平均14 d，最短9 d，最长18 d；秋季物候期落叶始期、末期最早、最晚分别相差15、12 d，有的年份波动较大；落叶期长度平均16 d；春季的物候期主要与前一年10、12月和当年的2—4月的气候因子有关，其中与3—4月的气温呈显著负相关，此时段的气温变化决定着物候期的提前与推后，而各时段降水和日照的影响相对较小；落叶期与气温和降水以正相关为主，与日照则相反。研究结果为研究区域气候变化的生态影响提供依据。