山西中北部春玉米生长季土壤水分动态及对产量的影响

为了掌握土壤水分与玉米生长发育内在关系,提高土壤水分利用率,统筹调配水资源和防灾减灾提供理论依据,利用1994—2010年山西省忻州市忻府区农业气象观测站春玉米生长季0~50 cm土壤水分和玉米产量观测资料,分析了玉米生长季土壤水分变化规律及对玉米产量的影响。结果表明：春玉米生长季土壤水分年际变化振荡明显,呈多波动变化,与年降水量相关显著;一年中土壤水分变化分为水分消耗期、水分补给期和水分平稳期3个阶段;土壤水分的垂直变化明显,在20~30 cm层含水量最大,0~20 cm为多变层,20~50 cm为缓变层,雨季土壤水分变化较干季复杂;玉米拔节—乳熟期土壤贮水量与气候产量呈正相关,抽雄期是需水临界期,此时0~50 cm土壤贮水量每增加10 mm,产量增加200~250 kg/hm²。     

河南省主要气象因子变化及其对主要粮食作物单产的影响特征

基于统计数据,分析河南省主要气象因子对主要粮食作物单产变化的影响,为气候变化条件下作物适应性措施的选择提供依据。研究基于中国气象局数据（1960-2018年）和河南省统计年鉴数据（1985-2018年）,分析了年均气温、年日照时数、年降雨量和年均相对湿度4种气象因子,及小麦、玉米和水稻3种典型粮食作物单产的变化趋势及其相关性特征。结果显示,1960年以来河南省年均气温平均每10年升高0.20℃,豫西和豫中地区年均气温升高幅度略小于其他地区,豫东地区年均气温升高幅度最高。年降雨量整体随时间变化趋势不明显,但年际间变化幅度较大,以豫南地区变幅最高。年日照时数随时间显著下降,平均每10年减少122.8h。除豫西地区外,其他地区年均相对湿度呈下降趋势。全省小麦和水稻单产均随时间呈显著上升趋势,平均每10年分别增加1 158kg/hm²和1 050kg/hm²;而玉米单产随时间上升趋势较平缓,平均每10年增加670kg/hm²。年均气温对3种作物单产影响最大,而年日照时数和年均相对湿度次之,年降雨量因不同区域灌溉条件不同,对作物单产影响较小。总的来说,河南省各区域年均气温明显上升,而年日照时数和年均相对湿度呈下降趋势,年降雨量随时间变化不明显,但年际间浮动较大。小麦和水稻单产呈明显上升趋势,但玉米单产趋于稳定。年均气温和年日照时数对3种作物影响显著,年降雨量和年均相对湿度在豫北、豫中和豫东地区影响较小。     

播种方式对旱区冬小麦产量及土壤水分、土壤温度的影响

针对甘肃省旱作农业区年降水量少、季节分布不均匀、冬小麦生产中春旱严重的问题,采用田间试验的方法,研究了5种不同播种方式对旱区冬小麦土壤温度、土壤水分、产量及水分利用效率的影响。结果表明:全膜覆土穴播方式能有效调控耕层的昼夜温差,减少冬、春季土壤水分的无效蒸发,增加土壤水分含量和孕穗期之前的土壤温度,提高了农田降水利用率和作物水分利用效率;全膜覆土穴播处理的产量可达4268.23kg/hm²,比露地高32.88%;水分利用效率为13.23kg/(hm².mm),比露地高21.97%。     

张掖市归一化植被指数与气候变化的相关性研究

为了研究张掖市气候变化与植被覆盖关系,选择张掖市1982—2015年逐月NASA GIMMS归一化植被指数(NDVI)与气温、降水资料,运用统计学方法和Pearson相关系数法,分析了NDVI与气温、降水的年、季节变化趋势以及NDVI与气候因子气温、降水的相关性。结果表明：年、各季节NDVI呈增长趋势,夏季增长最快;年、各季节气温呈上升趋势,夏季上升最快;年降水量呈增长趋势,春、夏季降水量呈减少趋势,秋、冬季降水量呈增加趋势,秋季增多最大。年和春、夏、秋三季气温与年NDVI显著相关,相关系数通过了?=0.01的显著性水平检验,冬季气温与NDVI呈弱负相关。年、各季节降水量与NDVI相关性都不显著。植被生长对气候变化存在滞后效应,春、夏、秋三季气温与下一季NDVI的相关性显著,冬季相关性不显著。各季节降水量与下一季NDVI相关性不显著。     

甘肃麦积区近33年气温、降水变化对果树生产影响分析

为应对气候变化,探讨气候变化背景下甘肃麦积区旱涝演变对果树生产的影响,趋利避害,有效促进果树的产业化发展。采用统计学、YAMAMOTO和累积距平等方法统计分析该区1979—2011年33年气温、降水的演变趋势特征。结果表明:麦积区33年来年平均气温、平均最高和最低气温均呈增加趋势,增幅分别为0.31、0.44和0.27℃/10 a,四季分布均以春、夏季最高气温升温幅度最大。年平均气温突变发生在1994年,突变前、后年平均气温相差0.7℃;年总降水量和降水日数均呈减少趋势,其中降水量倾向率为-7.29 mm/10 a,并以春季降水减少最为显著,倾向率为-7.3 mm/10 a,最高气温的迅速升高和降水量的锐减是气候变暖的主要原因。气候变暖后春、夏、秋3季干旱发生频率明显增加,秋季雨涝灾害略呈加重趋势,气候变暖一方面导致果树花芽膨大及盛花期均较变暖前提前5~7天,果实成熟期提前9~10天,花芽膨大至果实成熟期的果树产量形成期缩短4~5天;另一方面由于春季最高、最低气温上升的不同步性(最高气温上升速度明显大于最低气温),造成果树开花坐果期高温灼烧和霜冻冻害加重。盛夏7月降水量和秋季雨涝灾害发生频率的增加均不利于杏、桃等核果类和苹果、梨等仁果类果树果实着色成熟。     

气候变化对柴达木盆地主要农作物产量的影响

为合理利用气候资源,提高农作物生产潜力提供科学依据,利用柴达木盆地1991—2017年气温、降水量和主要农作物（小麦、油菜）产量等资料,应用数理统计方法,分析了该区近27年来主要的气候因子（气温和降水）、作物产量的变化特征以及气候因子对农作物产量的影响。结果表明：（1）1991—2017年柴达木盆地年平均气温升高显著,升温率为0.5℃/10 a,降水呈略增加趋势,增幅为16.5 mm/10 a,气候趋于暖湿化。（2）农作物产量增加趋势明显,小麦平均每年增加73.0 kg/hm ²,油菜平均每年增加37.9 kg/hm ²;相对气象产量小麦年际正负变化较明显,油菜年际正负变化较频繁。（3）农作物产量与年平均气温、年降水量存在着显著的相关性,气温每升高1.0℃,小麦产量增加845.8 kg/hm ²,油菜产量增加454.5 kg/hm ²;降水量每增加10 mm,小麦产量增加140.0 kg/hm ²,油菜产量增加74.0 kg/hm ²,气温对农作物产量影响较降水大。     

北京地区引种饲用菊苣耗水规律初探

2002~200 3年连续两年在不同水分处理下对北京地区引种饲用菊苣的耗水特性进行系统研究。结果表明获得年产干草190388~275521kg/hm² 高产量水平下 ,菊苣全生育期耗水量为5067~6438mm,每茬耗水量为923~1625mm。菊苣生长第二年水分利用效率为4280~45 86kg/hm² ·mm,较春播当年水分利用效率(3757~3912kg/hm²·mm)要高。菊苣整个生育期耗水量与灌溉水量呈显著正相关关系 (R2 =09689 )。降水对菊苣耗水量也有一定的正面影响,生育期处于6、7、8月份的菊苣耗水比其他时段的要多2503%~2976% ;干旱年份灌溉是获得菊苣高产的重要条件     

1961—2019年湖北省一季稻气候生产潜力时空变化规律

为研究气候资源变化对湖北省一季稻气候生产潜力的影响,采用湖北省28个气象站点1961—2019年逐日地面气象资料及一季稻生育期资料,分析一季稻生育期内太阳总辐射、≥10℃有效积温和降水量的时空变化规律;并利用逐级订正法计算一季稻光合、光温及气候生产潜力并进行时空变化规律分析,定量描述辐射、温度和降水变化对作物生产潜力的影响。结果表明：1961—2019年一季稻生育期间绝大部地区太阳辐射显著下降,≥10℃有效积温为显著上升趋势;太阳辐射和有效积温在湖北省内呈北高南低分布。降水量年际变化为不显著的上升趋势,全省仅西南地区为降水高值区。一季稻光合、光温和气候生产潜力均值分别为20134.63 kg/hm²、19434.79 kg/hm²和13523.16 kg/hm²;绝大部分地区光合与光温生产潜力都呈显著下降趋势,气候生产潜力为不显著下降趋势,三者的平均气候倾向率分别为-39.26 kg/(hm²·a)、-35.68 kg/(hm²·a)和-15.76 kg/(hm²     

柴达木盆地南缘农业气候资源变化特征分析

为了给柴达木盆地南缘合理利用气候资源和农业生产可持续发展提供科技支撑,利用柴达木盆地南缘1961～2015年气温、积温、日照时数、降水量等资料,应用气候倾向率、气候趋势系数等统计方法,分析该区农业气候资源变化特征。结果表明：(1)柴达木盆地南缘热量资源呈增加趋势,年、季平均气温升高明显,冬季升温趋势最显著,年平均气温变化倾向率为0.49℃/10a,冬季平均气温变化倾向率为0.62℃/10a。≥0℃、≥10℃年积温变化倾向率分别为77.0℃/10a、102.5℃/10a,除都兰站外其余各地积温增加较明显;21世纪以来较60年代年相比平均气温升高2.1℃,≥0℃的年积温增加336.8℃,≥10℃的年积温增加416.3℃。(2)光照资源呈略减少趋势,日照时数年际变化幅度较小,减少倾向率为35.2h/10a,夏季减少较为明显,减少倾向率为16.7h/10a,21世纪以来与60年代相比日照时数减少155.9h。(3)降水资源呈略增加趋势,年降水量增加倾向率为6.0mm/10a,其中夏季增幅最明显,增加倾向率为4.0mm/10a,年降水量增幅地区间差异较大,都兰增加最多,平均每10年增加15.8mm,格尔木最小,平均每10年增加1.7mm。(4)农业气候资源变化对调整农业种植结构,发展设施、特色农业,增加产量有利;同时也易造成农业水分供需矛盾加剧、农作物病虫害增多、农业成本和投资增加等不利影响。     

辽西朝阳地区近60年玉米生长季降水变化特征分析

利用气候倾向率、降水相对变率,划分基准年方法,研究近60年朝阳地区玉米生长季及各个发育期降水变化特征。结果表明：近60年玉米生长季降水量气候倾向率为-6.55mm /10 a,呈下降趋势。玉米各生育期降水变化趋势不同,玉米播种—苗期、成熟期的降水量呈增加趋势,气候倾向率分别为 4.2 mm/10 a和0.3 mm/10 a,拔节—孕穗期的降水量呈下降趋势,气候倾向率为-10.6 mm /10 a。不同基准年降水变化趋势差异显著,第Ⅱ基准年降水减少最明显,气候倾向率达-23.7 mm/10 a。第Ⅲ基准年降水增加最明显,气候倾向率达29.0 mm/10 a。朝阳地区玉米生长季及各个发育期降水相对变率大,降水偏少年最多,正常年最少。研究结果为该地区玉米生产良种选择、栽培方式改进及趋利避害、防灾减灾等提供气候依据。     

不同气候条件下耗水量对旱地油菜产量的影响及水分利用效率研究

为了研究气候变化情景下农作物种植应对措施,采用分期播种法,对高海拔旱作区春油菜生长过程中耗水量变化和降水、温度的影响试验。结果表明,高海拔旱作区油菜全生育期耗水量在254~286 mm之间,抽薹-开花期耗水占全生育期的6.9%~10.3%,开花-成熟期耗水占全生育期的32.3%~58.2%。抽薹-开花期耗水量与产量相关极显著(r=0.890);开花-成熟期耗水量与产量相关显著(r=0.764),期间耗水量每增加1 mm油菜产量增加37.9 kg/hm2。不同播期耗温比与产量相关达极显著水平(r=0.844),耗温比每增加1单位,油菜产量增加86.4 kg/hm2。不同播期油菜水分利用效率与产量呈极显著正相关(r=0.981),水分利用效率每增加1单位,油菜产量增加313.5 kg/hm2。     

小麦—玉米周年生物节水栽培品种的筛选

为了在小麦—玉米周年栽培中提高作物产量与水分利用效率,于2008—2009年栽培季在大田栽培条件下,以当前胶东地区推广种植的13个小麦品种与14个玉米品种为供试作物进行小麦—玉米周年生物节水栽培品种筛选试验,以小麦全生育期不灌溉、拔节期灌溉1次与拔节、灌浆期灌溉2次3个水分供应水平、玉米全生育期不灌溉与开花期灌溉1次2个水分供应水平处理,结果表明:试验条件下,供试小麦品种的产量在5992.485kg/hm2～10045.500kg/hm2之间,水分利用效率(WUE)在14.314kg/(hm2·mm)～24.238kg/(hm2·mm)之间,玉米品种产量在7118.535kg/hm2～12220.700kg/hm2之间,WUE在13.467～26.124kg/(hm2·mm)之间,根据产量、耗水量、WUE、灌溉水生产效率等指标进行聚类分析,将供试小麦品种分为5类,玉米品种分为4类。在小麦生育期内降水250mm、玉米生育期内降水460mm左右时,济麦21、青丰2号、济麦22、DH155等4个小麦品种与先玉335、鲁单981、登海3622、蠡玉16、丹玉86等5个玉米品种具有高产高WUE的特点,可作为小麦—玉米周年生物节水栽培中的首选品种。     

不同灌溉施肥方式对春玉米产量和水分生产效率影响

为明确不同灌溉施肥方式在春玉米上的应用效果,以‘郑单958’玉米品种为试材,设置了4种灌溉施肥方式（雨养玉米、常规灌溉施肥、滴灌施肥、1/2滴灌施肥）,研究其对春玉米株高、茎粗、根系、产量及水分生产效率的影响。结果表明：在一定自然降雨条件下,滴灌施肥方式可明显促进根系生长发育,对玉米前期的地上部生长发育有较大作用;施肥总量一致的前提下,采用滴灌施肥有利于保障玉米的有效成穗,增加穗粒数,从而提高产量。生育期灌水675 m3/hm2的滴灌施肥模式,较常规灌溉施肥方式节省灌水50%前提下,产量达11310 kg/hm2,提高420 kg/hm2;水分生产效率2.2 kg/m3,提高0.26 kg/m3。因此,滴灌施肥技术在春玉米上具有较好的应用效果,可在有条件的地方大面积示范推广。     

阴山北麓旱作区垄沟集雨种植增产机理研究

为改善旱作农田水分状况,提高作物水分利用效率(WUE),达到高产稳产的目的,在内蒙古阴山北麓地区对垄沟集雨栽培措施下食用向日葵和马铃薯的土壤水热及作物生长状况进行了研究。结果表明：马铃薯试验不同处理距地表10 cm地温变化基本上在整个生育期一直表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作;向日葵试验在6月中旬前不同处理距地表10 cm地温表现为：垄膜沟植>垄作>起垄沟植>平作,而到6月下旬至8月上旬起垄沟植处理温度高于垄作,表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作,8月中旬至9月上旬起垄沟植温度最高,表现为：起垄沟植>垄膜沟植>垄作>平作,9月中下旬又表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作。整个生育期,向日葵采用垄膜沟植、垄作和起垄沟植较平作积温分别增加了162.6℃?d、35.8℃?d和80.6℃?d,而马铃薯分别增加了228.7℃?d、48.6℃?d和58.7℃?d。不同作物叶面积指数呈现先增加后降低趋势,向日葵叶面积指数最高值出现在播种后100天左右,马铃薯出现在播种后90天左右,整个生育期向日葵叶面积指数大小顺序基本表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作,而马铃薯在播种后90天之前,叶面积指数大小顺序基本表现为：垄膜沟植>起垄沟植>平作>垄作,之后垄膜沟植叶面积指数下降明显,在收获前15天左右不同处理叶面积指数大小顺序基本表现为：起垄沟植>垄作>平作>垄膜沟植。向日葵和马铃薯增产趋势表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作。向日葵和马铃薯生育期耗水量均表现为：垄膜沟植<起垄沟植<垄作<平作,WUE变化趋势相同,均表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作。     

降解地膜覆盖对土壤环境和旱地向日葵生长发育的影响

为了减轻农田白色污染,提高旱作区农作物温度和水分利用效率,在阴山北麓进行了地膜覆盖模拟试验。研究不同覆膜处理对土壤温度、水分和旱地向日葵生长发育的影响。结果表明：覆膜处理较露地处理地温平均提高了3℃左右,日本降解膜增温作用最为明显。2009年与2010年,日本降解膜处理的向日葵水分利用效率分别为8.19、7.23 kg/(hm2?mm),表现均高于其他试验处理。从生长发育结果来看,日本膜处理的向日葵生育期较露地处理和广东膜处理有所提前,籽实产量等性状指标值与普通地膜无显著差异,但均显著高于露地处理。从地膜降解结果来看,广东膜裂解早,增温保墒作用不足;日本膜约90天分解为碎块,此时向日葵已渡过低温期,日本膜增温保墒作用良好,对向日葵增产作用显著,同时生态环保,适宜在该干旱半干旱地区推广。     

玉米‘洛玉863’群体动态指标研究

‘洛玉863’是洛阳农林科学院选育而成的高淀粉型玉米新品种,为了对该品种的高产栽培和示范推广提供理论依据,通过采用田间定点定株取样和公式法,研究了品种的群体动态指标,以明晰其适宜群体产量结构和群体动态指标,为品种的高产栽培和示范推广提供理论依据。结果表明：‘洛玉863’适宜种植密度为60000株/hm2,产量结构为60000穗/hm2、穗行数15.0行、行粒数37.5粒、千粒重381.5 g,群体生产力得到了充分的发挥,产量达12599.4 kg/hm2。适宜密度下,群体各项动态指标发展协调,叶面积指数(LAI)在吐丝期最大值达到5.41,且稳定期长,成熟时仍达2.94,使‘洛玉863’活秆成熟的优点得到充分体现;叶面积持续期(LAD)总量达到335.46×104 m2?d/hm2,在各生育时期的分配合理;净同化率(NAR)与叶面积持续期(LAD)协调较好;干物质积累总量24702.3 kg/hm2,其中吐丝期以后的干物质积累量占全部积累量的60%;群体生长率(CGR)达247.0 kg/(hm2?d);灌浆速率始终保持在合理的较高水平。吐丝期以后的叶面积指数(LAI)、叶面积持续期(LAD)、干物质积累量和群体生长率(CGR)与最终的籽粒产量呈密切的正相关,可以作为适宜群体的标志。     

氮沉降对湿地松林土壤呼吸的影响

为了阐明湿地松林土壤呼吸对氮沉降响应的变化规律以及氮沉降是否改变土壤呼吸温度敏感性系数,运用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统测定模拟氮沉降4种不同处理水平[0、5、15、30 g/(m2?a)]下湿地松林(Pinus elliottii)的土壤呼吸速率及土壤温、湿度。结果表明：湿地松林土壤胡须呈明显季节变化,7月最高,1月最低。各处理土壤呼吸年累积量为：对照(CK)[5.28±1.02 t/(hm2?a)]、低氮[LN 4.51±0.64 t/(hm2?a)]、中氮[LN 4.66±0.51 t/(hm2?a)]和高氮[HN 4.20±0.43 t/(hm2?a)]。全年对照处理土壤呼吸速率平均值为CK[1.44±0.28 μmol/(m2?s)]比各氮沉降处理LN[1.20±0.17μmol/(m2?s)]、MN[1.24±0.13μmol/(m2?s)]、HN[1.11±0.11μmol/(m2?s)]高16.6%、13.8%、22.9%。土壤呼吸速率与10 cm土壤温度呈显著相关正指数关系(P<0.01),相关性指数(R2)在0.6049~0.7557之间,湿地松林在各处理氮沉降下温度敏感性系数分别为LN(1.72)、MN(1.75)、HN(1.79)同对照(2.35)相比有降低趋势。土壤呼吸与5 cm土壤湿度之间呈二次方程关系,但相关性不显著(P>0.05)。研究表明,氮沉降是影响湿地松林CO2通量的一个重要因子。     

气象因子对辽西地区玉米产量的影响分析

为了掌握在各生育期内影响辽西地区玉米产量的气象因子,以便更加有针对性地开展农业气象服务工作。应用辽宁省西部地区1981—2010年30年6个农业气象观测站玉米主要发育期资料和相应台站气象因子观测资料,结合玉米单产历年资料,利用相关分析等统计方法分析各生育期内日平均气温、最低气温、最高气温、降水量、日照时数等气象因子与玉米单产的关系。结果表明：（1）辽西6个地区30年气象产量的变化特征具有高度相似性,且影响6个测站玉米生长发育的气象因子波动表现的极具区域性;（2）气象因子对辽西地区玉米产量变化构成影响的主要发育阶段为拔节-抽雄期,该阶段内平均气温、最高气温及日照时数与产量呈显著负相关关系;（3）辽西6个地区拔节-抽雄期最高气温大于30~ 31℃及降水量小于10 mm出现日数与产量呈显著负相关关系。     

气候变化对西部绿洲地区年气候生产力的影响

为了解灌溉区气候变化对农业生产的影响规律,笔者通过对西部绿洲地区（甘肃河西、新疆南疆地区及宁夏）气象资料与年气候生产力的分析,发现年气候生产力年际变化规律为：甘肃河西、新疆南疆地区呈逐年增加趋势,增速为0.97~38.12 kg/(hm2?a),宁夏地区呈逐年减少趋势,减速为4.65~17.86 kg/(hm2?a),且与降水量的变化趋势非常一致。空间变化规律表现为：在经度小于90°的地区,随着纬度及经度的增大,年气候生产力增加;在经度大于90°的地区,随着纬度减小及经度的增大,年气候生产力增加。针对未来可能出现的49种情况,预测年气候生产力的变化趋势,以湿型气候年型最为有利,呈增长趋势,增幅为3.4~28.5 kg/(hm2?a);干型气候年型不利,呈递减趋势,减幅为6.6~29.9 kg/(hm2?a)。     

乌兰布和沙区不同供水量下杨树林地土壤水分和温度效应研究

为了提高干旱区水资源利用率,确定沙区杨树人工速生林的合理供水量,实现杨树人工林的科学化管控目标,通过4年定位观测试验,研究了乌兰布和沙区‘小美旱杨’林地不同年供水量(1500、3000、4500、6000、7500 m3/hm2)下的土壤水分和温度效应。结果表明,不同供水量对土壤的增湿效应存在差异。各土层、各月土壤含水量均随供水量的增加而增加;最大年供水量的土壤含水量峰值出现在7月,而其他的出现在6月;‘小美旱杨’速生丰产的年供水量阈值为7500 m3/hm2,它能使剖面土壤水分补给层达70 cm以上,且补给层以及6-9月高温时期的土壤含水量均保持在20%以上;供水量越大,土壤含水量随树龄增加而降幅越大。年供水量每增加1500 m3/hm2可提高土壤贮水量4.69%~7.43%,增加土壤有效含水量1.42%~15.5%;供水量对田间持水量影响不明显;随供水量的增加,土壤水分亏缺明显趋于平缓,土壤温度递减,在同一土层内下降1.66~3.26℃,沿剖面向下降低8.64~9.66℃。最小和最大供水量应分别在4月低温期和7月高温期进行,以满足林木生长的水分和温度之需。