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。     

不同肥料对土壤微生物数量及全氮时空变化的影响

采用等氮技术及原状土柱法研究了尿素（N）、有机肥（OM）和尿素与有机肥配施处理对土壤微生物数量和全氮含量时空变化的影响。结果表明，3种肥料处理的微生物数量均表现为配施〉有机肥〉尿素。同一土层的细菌数量以越冬期最大；真菌数量以抽穗期最大；放线菌数量则随小麦生育期推进逐渐增加，成熟期达最大值。不同生育时期20-40cm土层的细菌、真菌和放线菌数量最大，0～20cm次之，40～120cm随着土壤深度增加逐渐减少。随小麦生育期推进，3种处理0～20cm土层全氮含量逐渐减少。配施处理土壤剖面全氮含量整体变幅较大，其次为有机肥和尿素处理。小麦全生育期各处理0～20cm和0—40cm土层中的全氮量占0—120cm土层全氮总量的比例均表现为配施最高。相关性分析表明，除尿素处理拔节期的土壤细菌、真菌、放线菌数量，有机肥处理扬花期的放线菌和灌浆期细菌数量与土壤全氮含量相关性不显著外，各处理各生育期微生物数量与全氮含量均显著或极显著相关。     

三江平原稻田蒸散量模拟研究

基于2005-2007年涡度相关系统测量值和小气候观测资料,比较分析Penman、Penman-Monteith和Priestley-Taylor模型对三江平原稻田5-10月蒸散量的模拟效果。结果表明,3个模型参数采用常规参数时,Penman模型模拟值明显大于测量值,平均高估103.5%;但Penman-Monteith和Priestley-Taylor模型模拟效果较好,平均偏差分别为0.26和0.02mm·d-1,均方根误差分别为0.68和0.71mm·d-1。Penman和PenmanMonteith模型作物系数(Kc)与叶面积指数均呈极显著正相关关系,Priestley-Taylor模型修正式参数α值与叶面积指数、饱和水汽压差和风速均为正相关关系,且与饱和水汽压差和风速相关性达极显著水平。依据多元线性回归方程校正模型参数后,Penman模型模拟精度显著提高,平均偏差和均方根误差分别为0.28和0.64mm·d-1,模拟效率由负值转变为正值0.75。而Penman-Monteith和Priestley-Taylor模型模拟精度没有明显改变。方差分析进一步表明校正模型参数后3个模型的估算值没有显著性差异,说明3个模型对三江平原稻田蒸散量的估算精度一致。由此可见,Penman-Monteith和Priestley-Taylor模型无论是否校正作物系数或参数α,均适于估算三江平原稻田蒸散量,而Penman模型需在修正作物系数后方可用于估算三江平原稻田蒸散量。     

小麦生长模型WCSODS在河南的应用研究（征文）

基于WCSODS的需求，分别设置了播期和氮肥试验，调试了小麦品种参数，检验了WCSODS在河南麦区的应用效果。结果表明： 1) WCSODS系统对河南麦区小麦生育期和产量的模拟精度较高，全生育期模拟值与实际观测值仅相差1～2d，拔节期和抽穗期模拟相差较大，分别为4～6d和2～5d，产量模拟相差4.5～20kg/667m2; 2)WCSODS以绿叶分配指数和地上部干重为基础，对小麦叶面积指数的变化动态进行模拟，它从方法上避免了因对叶面积定量计算而造成的误差，同时也考虑了叶面积指数的增大对茎蘖动态的限制，涵盖了不同茎蘖能力的小麦品种，具有较好的通用性。结果显示其对叶面积、茎蘖数及干物重的模拟值与实测值比较吻合，相关系数达到0.9877～0.9995；3)WCSODS需要改进的问题是没有考虑氮肥胁迫对小麦生长发育的影响。     

基于气象资料的中国冬小麦收获指数模型

【目的】建立基于气象资料的中国冬小麦收获指数统计模型,为构建作物产量模型提供支持。【方法】获取河南、河北、山东合计30个农业气象观测站近20年冬小麦农业气象观测数据,利用时间序列分析方法提取趋势收获指数,收获指数观测值与趋势收获指数差值即为由气象要素决定的气象收获指数。采用逐步回归分析方法建立基于气象要素的冬小麦收获指数统计模型,模型模拟并反映气象要素变化对冬小麦气象收获指数的影响。【结果】冬小麦关键生育期气象要素与气象收获指数相关关系显著,但单站尺度和区域尺度的显著性水平存在差异。利用209组独立数据,分别在单站和区域尺度对建立的冬小麦收获指数模型进行了验证,单站尺度上模型模拟值与实测值的线性相关系数和斜率分别是0.65和0.4(2n=209,P0.001),均方根误差12.2%,平均偏差-2.4%,拟合指数75.8%,模拟效率42.3%;区域尺度上模型模拟值与实测值的线性相关系数和斜率分别是0.56和0.33(n=209,P0.001),均方根误差13.3%,平均偏差-1.3%,拟合指数为69.0%,模拟效率为31.7%。【结论】基于气象资料构建的冬小麦收获指数模型可以较好地模拟不同气象条件下冬小麦收获指数的动态,该模型可与作物NPP模拟模型相耦合,用于区域尺度上冬小麦产量的模拟研究。     

不同肥料处理对豫麦34冠层结构特征及产量的影响

为给小麦合理施肥提供依据,在等氮条件下,研究了尿素、鸡粪和尿素与鸡粪配施三种肥料处理对豫麦34冠层结构特性和产量的影响.结果表明,在小麦拔节期,尿素与鸡粪配施处理小麦平均叶倾角最小,为 53.89°;叶面积指数、群体透光率、消光系数依次为4.63、0.055 和 0.63,均处在鸡粪处理和尿素处理之间.在孕穗期到灌浆期,尿素与鸡粪配施使小麦平均叶倾角介于鸡粪和尿素处理之间,为51.96°;叶面积指数、群体消光系数均最大,分别为5.80和0.66;群体透光率最小,为0.028.尿素与鸡粪配施的小麦穗粒数、穗粒重、生物产量、经济产量均高于鸡粪处理和尿素处理.综合来看,配施处理的小麦冠层结构适宜,株型最佳,群体光分布合理.     

不同肥料类型对土壤硝态氮时空变异的影响

采用土柱法研究不同肥料类型对土壤硝态氮时空分布动态的影响.结果表明,在不同肥料类型处理下,各土层中硝态氮含量出现峰值约在灌浆盛期,低谷在扬花期.在不同土层中,0～20 cm土层中硝态氮含量最高,并随土壤剖面深度的加深而下降.配施肥料处理中0～20 cm土层的硝态氮含量各生育时期均最高,20～40 cm除灌浆盛期和成熟期外也以配施处理最高,40～120 cm土层中硝态氮含量在处理间无明显规律.土壤硝态氮主要累积在0～40 cm土层中,深层土壤中含量较少.尿素处理下,0～20 cm和20～40 cm土层中硝态氮含量分别占全生育期1.2 m土层总含量的5.6%和24.9%;有机肥处理下,分别占23.8%和24.8%;配施处理下,分别占8.2%和20.2%.1.2 m土体中的硝态氮含量在小麦生长旺盛期降低,生育后期升高.三种肥料类型处理,1.2 m深处硝态氮含量最高值为3.441 mg/kg,最低值为0.944 mg/kg,基本不存在由于淋失造成地下水污染的可能性.综合考虑小麦产量、品质与生态环境效益,三种肥料类型以尿素与有机肥配施为最佳.     

1961-2019年黄河流域降雨侵蚀力时空变化特征分析

基于黄河流域317个气象站1961-2019年逐日降雨资料,采用日降雨侵蚀力计算模型计算各站点降雨侵蚀力,统计分析了流域降雨侵蚀力的时空分布特征及其与地理因子和气象因子的关系,从总体趋势角度综合探讨导致土壤水蚀加剧的原因,以期为黄河流域生态保护和高质量发展提供技术支撑。结果表明：1）黄河流域1961-2019年平均降雨侵蚀力为1 223.1 MJ?mm/(hm2?h?a),整体呈不显著下降趋势,下降速率为每10a下降6.71 MJ?mm/(hm2?h?a)。降雨侵蚀力夏高冬低,夏季降雨侵蚀力占全年的61.3%,冬季仅占0.3%。2）黄河流域多年平均降雨侵蚀力值的分布范围为33.0～3 550.6 MJ?mm/(hm2?h?a),空间分布呈从西北到东南递增的规律。3）降雨侵蚀力与各地理因子均呈极显著相关关系,其中与经度和坡度呈正相关,相关系数分别为0.587和0.164（n=317,p<0.01）,与纬度和海拔高度呈负相关,相关系数分别为-0.498和-0.490（n=317,p<0.01）;降雨侵蚀力与降雨量、降水日数、雨强和暴雨日数均呈极显著正相关关系,相关系数分别为0.839、0.208、0.819和0.753(n=317,p<0.01)。逐步回归分析显示,降雨量对降雨侵蚀力的贡献率最大,降雨量是导致降雨侵蚀力变化的最主要因素。     

气候变化对北方冬麦区冬小麦生育期的影响

利用北方冬麦区18个农业气象观测站1983-2005年气象资料和冬小麦生育期观测资料,采用统计分析方法,分析了该区域气象因素和冬小麦生育期变化特征,以及气候变化对生育期的影响。结果表明：1983-2005年,北方冬麦区降水量、日照时数和日较差的变化趋势不明显;而气温呈明显增加,以冬春季增加最为明显,最低气温的增幅较大;从总体上看,冬小麦播种期和返青期的变化趋势不明显,抽穗期和成熟期分别以0.46d/a和0.27d/a的趋势显著提前;在空间分布上,播种期和返青期的变化趋势差异不显著,而抽穗期和成熟期差异显著,特别是抽穗期表现出随纬度增加提前趋势变小的特点。相关分析表明：冬小麦关键生育期均表现为与日照时数和日较差呈显著正相关;与气温均呈显著负相关;除成熟期与5月降水总量相关性不显著外,其余均表现出显著负相关;从整体上看,最低气温升高是北方冬麦区冬小麦生育期提前的主要原因。北方冬麦区以气候变暖为主要特征的气候变化特征较为明显,其对冬小麦生育期的影响较为显著,研究结果可为北方冬麦区的农作物生产积极应对气候变化提供参考依据。     

中国小麦主产省不同筋型冬小麦品质形成的气候条件分析

为明确冬小麦品质形成的气候条件，本研究利用2006-2015年中国5个小麦主产省（河北、山东、河南、安徽、江苏）冬小麦的10个品质指标数据及其抽穗至成熟期的气候资料，统计并分析了5个省内冬小麦抽穗至成熟期的气候资源特征、4种筋型（强筋、中强筋、中筋和弱筋）冬小麦的品质特征以及两者的关系。结果表明，不同筋型冬小麦同一品质指标的主导气候因子不同，同种筋型冬小麦的不同品质指标的主导气候因子也不同。整体上看，冬小麦品质形成的主导气候因子为温热和水湿因素。强筋冬小麦品质主要受抽穗至成熟期内≥32 ℃的高温日数和降水量影响，温热条件越好，强筋冬小麦品质越优；中强筋冬小麦品质主要受抽穗至成熟期内降水日数和气温日较差影响，且两者的贡献均为负（延伸性除外）；中筋冬小麦品质主要受抽穗至成熟期内最高温度和降水日数影响，最高温度越高，品质越差；对于弱筋冬小麦，抽穗至成熟期内日最高气温≥32 ℃的持续天数越多或空气湿度越大，其品质越差。