晚稻全生育期气温、水温、泥温特征及避灾应用

为研究双季晚稻全生育期气温、水温、泥温特征及寒露风避灾措施,应用农田小气候与实景观测系统等开展研究。试验表明：晚稻营养生长期以水温积温最高,生殖生长期以泥温积温最高。营养生长期日均气温、水温、泥温相差较大,孕穗后三者粘合并同步大幅下降。中午水温与日照时数呈正相关、与叶面积指数呈负相关。水温维持较高时长为14h、高于早稻,是低温灾害的首选干预介质。寒露风来临时,气温下降迅猛并在6:00出现极值,日均气温较日均水温低2℃,最低气温可较水温极值低5.3℃。水温全天较稳定,灌深水保温可平缓早晚气温尖锐低谷,日平均气温比无措施提升1.5℃。遇大晴天实施排水晒田,在11:00后水温、泥温都呈明显上倾。抽穗后期灌浆前期寒露风对秕谷率影响较大,采取灌深水 遇晴排水晒田的综合措施对秕谷率、空壳率、千粒重改善最明显。     

高温逼熟等级对早稻品质与产量特征的影响

为了解不同高温逼熟等级对早稻品质和产量影响的差异,探讨现有高温逼熟指标划分的科学性,丰富高温逼熟指标的应用依据,提高水稻高温逼熟预警服务产品的内涵,按照典型高温逼熟的不同等级,采用人工气候箱控制及大田对照进行早稻高温逼熟试验,同步开展粗脂肪、粗蛋白、粗纤维、垩白度等品质要素及千粒重、灌浆速度、结实率、籽粒/茎秆等产量要素观测,并结合历史高温逼熟对产量特征的影响作为补充分析。结果表明,高温逼熟造成稻谷粗脂肪含量下降,稻米垩白度随高温逼熟等级升高而上升。且高温逼熟处理比未经高温逼熟对照的粗纤维、粗蛋白含量要高。受高温逼熟愈重灌浆高峰愈集中,当发生重度高温逼熟时成熟期明显提前。高温逼熟造成早稻千粒重、结实率、籽粒/茎秆等重要产量因素下降。高温逼熟愈重对稻米外观、食味、商业价值的影响加大,同时灌浆高峰集中而灌浆持续性较差,茎秆营养向籽粒输送转化不充分,最终产量性状差;目前高温逼熟等级指标的划分与试验结果一致;在实际服务中,应依据高温逼熟灾害级别,选择相对应的防灾减灾对策。     

石羊河流域灌溉春玉米发育期对气候变化的响应

本文基于甘肃省武威农业气象试验站1981—2016年灌溉春玉米发育期观测数据,研究了石羊河流域灌溉春玉米发育期对气候变化的响应,以期为气候变暖背景下石羊河流域农业种植结构、品种调整及提高热量资源利用率等提供参考依据。采用趋势变率、秩相关分析和主成分分析等方法,分析了1981—2016年石羊河流域灌溉春玉米发育期对气候变化的响应规律。结果表明:1981—2016年灌溉春玉米播种期、乳熟期和成熟期有延后趋势,拔节期和抽雄期有提前趋势。灌溉春玉米播种期到抽雄期日数减少,抽雄期到成熟期日数增加,全生育期日数减少。1981—2008年大多数年份播种期早于适宜播种期（≥10℃活动积温初日）,2009—2016年播种期均在适宜播种期之后,成熟期绝大多数年份在初霜日之前。1981—2016年对石羊河流域灌溉春玉米影响最大的气象要素为气温,主成分分析结果显示,≥10℃活动积温初日提前、温度生长期日数增加、作物生长期的平均气温、最高气温和最低气温对生育期日数的影响比作物生长期的日照时数更显著。全球变暖背景下,石羊河流域灌溉春玉米发育期变化是作物响应气候变化和适应农业生产的共同结果。     

贵州省玉米气候分析及区划

一、玉米对气象条件的要求玉米属喜温作物,要求在高温、短日照,水分充足的条件下生长。全生育期中要求日照时数700～900小时;早熟品种要求≥10℃积温,2000～2300℃,中熟品种2400～2800℃,晚熟品种2800～3300℃,由于玉米植株高大,又生     

高温对安徽省水稻汕优63结实率、千粒重的影响分析

摘要：本文利用安徽省农科院2000-2004年中稻分期播种试验水稻发育期资料、产量结构资料和相应的气象地面观测资料为基本数据源,分析了水稻汕优63不同生育阶段内高温日数、危害积温、高温日平均最高气温和高温日平均最低气温对结实率、千粒重的影响。结果表明,不同生育期内高温日数、危害积温对结实率、千粒重的影响为孕穗期>幼穗形成期>抽穗灌浆期;孕穗期内高温日平均最高气温对结实率、千粒重影响显著,幼穗形成期、抽穗灌浆期内高温日平均最高气温对结实率、千粒重的影响相对较小;高温日平均最低气温对结实率、千粒重的影响在抽穗灌浆期最为显著,孕穗期次之,幼穗形成期最小。     

2010—2019年西藏中南部春油菜生育期变化特征

为了解气候变暖背景下高原春油菜生育期对气候变化的响应特征,本研究利用2010—2019年西藏泽当农业气象观测站春油菜生育期资料和1981—2019年逐日气象资料,采用线性回归方法分析了西藏中南部春油菜生育期变化特征。结果表明：（1）1981—2019年春油菜生长季日照时数和平均风速呈显著减少趋势,减幅分别为-22.37 h/10 a、-0.32 (m/s)/10 a,其他气象要素均为不同程度的增加趋势,暖湿化气候特征明显。但2010—2019年春油菜营养生长期、生殖生长期以及全生育期的热量资源（平均气温、平均最高气温、平均最低气温和≥0℃积温）和光照资源（日照时数）趋于减少,水分资源（降水量、相对湿度）和平均风速呈增加趋势。（2）2010—2019年春油菜现蕾、抽薹、开花和绿熟4个生育期无明显变化,播种期和出苗期为推迟趋势,而五真叶期与成熟期呈提早趋势。营养生长期、生殖生长期以及全生育期的天数均呈缩短趋势,以全生育期天数缩短最为显著(-2.23 d/a)。（3）春油菜大部分生育期天数与日照时数、≥0℃积温有显著的正相关,与其他气象要素的相关性不显著。全生育期天数不仅与日照时数、≥0℃积温存在显著的正相关,还与平均相对湿度有着显著的负相关。2010—2019年春油菜全生育期天数随着日照时数和≥0℃积温的减少、平均相对湿度的增加呈缩短趋势。     

盱眙龙虾池塘夏季水温与溶解氧变化特征及预报模型研究

为了进一步提高江苏省夏季虾塘管理水平,减少高温灾害对龙虾产量造成的损失,利用盱眙县龙虾池塘2014年夏季水体溶解氧、pH值、不同层水温逐时观测资料以及对应台站气象数据,对溶解氧、pH值、水温的小时变化、日变化变化特征进行了分析,并建立了基于BP神经网络的逐层水温及溶解氧预报模型。结果表明：夏季较深层的水温均高于气温,10 cm水温的小时变化幅度最剧烈。日最高水温出现的时间依次为：10 cm>30 cm>60 cm>100 cm。气温与水温波动性较为一致,溶解氧的波动与气温呈负相关,pH波动较小。与空气温度相比,不同层水温波动幅度较小,具有一定的滞后效应。相关性分析表明,不同层最高水温最大值与当日最高气温、前1、2、3、4日最高气温具有较好的关联性,其相关系数达到0.8以上,日平均溶解氧含量与当日最高气温、前1日最高气温、100 cm最高水温呈显著的负相关性。日平均溶解氧含量与不同深度最高水温的实测值与模拟值决定系数均达到0.98以上,相对误差不超过1%,具有较高的模拟精度。本研究构建的盱眙龙虾池塘水温、溶解氧预报模型可为龙虾的养殖和气象灾害防御决策提供理论依据。     

北疆棉花NDVI与气象因子的相关性分析

棉花NDVI与气象因子的分析为及时、有效地开展棉花生产管理工作提供了重要的科学依据。利用2000—2012年棉花生长期的MOD13Q1数据和逐日降水量、平均气温、最高气温和最低气温资料,采用相关分析方法分析了棉花NDVI的变化特征以及气象因子对棉花NDVI的影响。结果显示：棉花NDVI随着生长期呈现有规律的变化,先迅速增大后逐渐减小;由于研究区是灌溉农业区,棉花NDVI与降水量的相关系数较小,且未通过显著性检验;棉花NDVI与平均气温、最高气温和最低气温强相关,相关系数在0.7750~0.9500之间,考虑不同温度因子积温与棉花NDVI相关系数大小和其平均值,平均气温积温呈现较好的相关性及稳定性,最高气温积温相关性较低,最低气温积温相关性最大。总之,棉花NDVI能较好地反映棉花长势,与降水量无显著关系,最低气温的积温是影响棉花生长的重要因素。     

安徽省一季稻生长季热量资源变化特征及其对产量的影响

为进一步了解安徽省一季稻生长季热量资源变化特征及其对产量的影响,利用安徽省一季稻主产区45个气象观测站1961—2010年逐日平均气温、最高气温和最低气温气象数据,分析安徽省一季稻沿淮、江淮、沿江3个主产区生长季平均气温、≥10℃积温、气温日较差、高温热害等气候变化特征,并分析其变化对一季稻产量的影响。结果表明：近50年,安徽省一季稻3个主产区生长季平均温度、≥10℃积温均呈明显增加趋势;沿淮地区气温日较差、高温热害日数呈明显减少趋势,江淮、沿江地区气温日较差、高温热害日数无明显变化规律;平均气温、气温日较差、高温热害对一季稻气象产量均为副作用,≥10℃积温的增加有利于产量的提高。     

高温对虾蟹养殖的危害及其预防

江苏省张家港市位于长江流域下游,属温带海洋性气候,每年梅雨季节结束后即进入高温天气,气温长时间高达35℃以上,最高时超过40℃,水产养殖池塘的水温常常在33℃以上。     

内蒙古东部膜下滴灌旱作水稻作物需水量与产量研究

提高水资源利用率,解决农业用水短缺一直是世界性的问题,如何在减少灌溉用水量和优化用水结构的同时保障内蒙古主要水稻产区的粮食生产能力,是目前的研究热点。本研究基于水量平衡原理,于2018—2019年的5—9月在内蒙古东部扎赉特旗开展膜下滴灌旱作水稻灌溉试验,并且以传统插秧泡田种植为参照,提出了内蒙古东部典型地区膜下滴灌旱作水稻的作物需水量和不同生育阶段需水规律,并且分析了不同灌溉方式的水稻最终产量及作物需水系数。研究结果表明膜下滴灌水稻全生育期需水量为608.4 mm,其生育阶段土壤含水率占饱和含水量的85%~100%时的产量最大,苗期需水量最小,抽穗灌浆期最大;拔节孕穗中期的耗水强度最大,需水系数在全生育期中抽穗灌浆期为最大。     

分蘖期控制灌溉对土温及水稻干物质积累等的影响

为了研究超级稻在双季稻区分蘖时期的最佳控水模式,2014年在华南农业大学农场以超级稻玉香油占为试材进行大田试验。在水稻分蘖数达到不同的2个阶段分别设置2个水分梯度处理,记录了控制灌溉期间土壤温度的变化,研究了其对干物质积累动态、LAI变化动态、光合特性以及成穗率和最终产量等的影响。结果表明:分蘖期控制灌溉(0~20 cm土层平均土壤相对含水率为(60±5)%能够扩大土壤5 cm深度日温差,减少拔节前干物质积累,提高拔节期净光合速率和生育后期叶面积指数,优化干物质积累动态,最终提高了W1和W2处理的成穗率与产量。因此,在玉香油占分蘖期控制0~20 cm土层平均土壤相对含水率为(60±5)%,能够达到节水高效栽培的目的。     

温度变化对河套灌区玉米生长发育及产量结构的影响

为了研究在其他环境条件基本一致的前提下,温度对玉米生长发育的作用,笔者通过连续3年在河套灌区进行的玉米分期播种试验,分析了温度变化对玉米生长发育、产量构成的影响。结果表明：（1）出苗至各发育期的累积积温对玉米单株干物质总重起决定性作用,积温越高,单株地上干物质重越大;（2）出苗至各发育期的累积积温和叶面积指数LAI、植株高度之间存在良好的二项式回归关系,随着积温的升高,叶面积指数、植株高度先增加,待植株停止生长直至收获,叶面积指数和植株高度慢慢下降;（3）拔节期的积温与百粒重呈极显著正相关;秃尖长与各发育期的积温均呈负相关,七叶期、抽雄期及成熟期积温与秃尖长呈负相关显著;乳熟期积温与棒重呈显著负相关;（4）播种—拔节—抽雄期的积温与百粒重呈显著正相关;（5）播种—七叶、播种—拔节期的积温越高,越有利于玉米的雌雄穗发育,秃尖长越短。     

不同覆盖物对夏黑葡萄关键生育期土壤温度和土壤水势的影响

覆盖是调节土壤温度、减少土壤水分无效蒸发的一种行之有效的手段,为探明不同覆盖物对夏黑葡萄开花期—成熟期内土壤温度和土壤水势的影响效果,本试验在夏黑葡萄园设置地布、黑棉毡、黑地膜覆盖和不覆盖（对照）4个处理,对各处理土壤温度和土壤水势的变化进行了比较研究。结果表明：与CK处理相比,T1、T2和T3处理均可以提高开花期土壤最低温度,分别提高0.55、0.87、3.25℃;T1处理使果实快速膨大期和着色期土壤最高温度降低,分别降低0.83℃和1.11℃,使土壤温度更接近根系适宜生长的温度环境;T2和T3处理则提高果实快速膨大期和着色期土壤最高温度,分别提高0.71、0.01℃和3.18、2.40℃。在相同灌水条件下,不同覆盖处理均可降低土壤水势日变化幅度,T1处理土壤水势在0~1 kPa之间,基本呈饱和状态,T2、T3和CK处理不同生育期日最大土壤水势差分别为1.69~11.08、0.24~1.09、12.63~18.08 kPa;不同覆盖处理提高最高和最低土壤水势,其中覆盖地布和黑地膜效果更显著。综合比较各种覆盖材料对土壤温度和土壤水势的影响效果,覆盖地布处理效果最好。     

对不同类型水稻品种营养生长期的温光效应研究

通过3年的水稻分期播种试验,研究温光因素对水稻营养生长的促进效应。结果表明,水稻营养生长主要受有效积温、15~25℃积温和日照时数的影响。     

灌溉水温对土壤水分入渗及分布的影响

为了解灌溉水温度对土壤水分入渗参数的影响,通过土柱试验研究了盐碱砂质壤土在三种水温(5℃、20℃和40℃)时的入渗特征,分析了不同温度下,土壤水分入渗及湿润锋的变化,结果表明:湿润锋运移距离与时间平方根为直线关系,当土壤温度增加时,参数a呈幂函数形式增大,随温度升高,直线变得越来越陡,在相同时段内,湿润锋运移距离随温度升高而增大。累积入渗量与时间平方根具有较好线性函数关系,随温度升高,直线斜率增大,相同时段内,累积入渗量随温度升高而增大。温度对盐碱砂质壤土湿润锋运移速率和水分入渗速率的影响因温度的变化而变化,且较高温度区对其的影响小于较低温区。     

北疆干旱荒漠地区青贮玉米需水量与需水规律研究

为了确定北疆地区青贮玉米在生育期内不同阶段需水量与需水规律,提出青贮玉米合理的灌溉制度,为灌区规划、设计提供科学依据,避免水利工程设计偏大造成的浪费。于2010年在新疆北部阿勒泰地区,对青贮玉米采用非充分灌溉试验,通过对非充分灌溉试验数据进行分析,初步得到该区域青贮玉米需水量与需水规律。结果表明,在适宜水分条件下青贮玉米需水量为593 mm,需水量变化规律是生育前、后期需水量较少,生育盛期需水量多,需水过程线为抛物线型,耗水强度随气温的变化较为明显,耗水强度的高峰在气温最高的8月上旬。不同处理的苗期耗水模数均为各个生育阶段的最小值,除了孕穗—开花期受旱处理的耗水模数最大值为分蘖—拔节期外,其他处理的耗水模数最大值均为孕穗—开花期。充分灌溉条件下产量最大为54.5 t/hm2,不同生育阶段的不同程度缺水对最终产量的影响不同,拔节期和孕穗—开花期连续受旱时,产量最小为22.9 t/hm2。孕穗—开花期受轻旱的处理水分生产率最大,为12.42 kg/m3。在水量充足情况下,青贮玉米灌水量不超过YM8的灌水量;当灌溉水量十分紧缺时,为了保证有限的水资源得到充分利用,应该采用YM3处理模式。     

分蘖和乳熟期控制灌溉对水稻生长和产量的影响

为了合理的制定水稻控灌灌溉制度,开展了单生育期内水分控制灌溉对水稻生长影响的试验研究。在水稻分蘖(FN)和乳熟期(RS)分别以土壤饱和含水量的80%(FN1,RS1)和90%(FN2,RS2)作为灌溉下限进行控制灌溉。结果表明：与常规浅湿灌溉相比,生育期水分控制灌溉可以减少该生育期内灌水次数和灌水量,控制灌溉停止后,分蘖期处理水稻需水出现补偿效应,乳熟期则不明显;控制灌溉不利于水稻株高生长,有利于增加每穗粒数和每穗实粒数,对千粒重影响不明显;控制灌溉节水效应显著,但同时减产作用也十分明显,FN1、FN2、RS1和RS2处理分别节水21.1%,16.2%,29.4%和18.1%,减产27.8%,26.8%,29.5%和19.2%;分蘖期控制灌溉减产作用大于节水作用,灌溉水利用效率(IWUE)显著下降,较对照处理降低8.5%~12.7%,乳熟期控制灌溉IWUE和对照差异不显著。因此,从生产角度来讲,当灌溉水水资源匮乏需要控制灌溉时,为了提高IWUE,宜在乳熟期适当控灌,而分蘖期不宜控制灌溉。     

灌溉方式对减轻水稻高温危害的作用

为探明灌溉方式对减缓水稻高温危害的影响,以中籼水稻品种黄华占和双桂1号为材料,在抽穗灌浆期进行高温(白天/夜间平均温度为35.1℃/20.8℃)和正常温度(白天/夜间平均温度为29.0℃/20.8℃)处理并设置轻干湿交替灌溉(土壤落干至土水势为-15 kPa时复水)、重干湿交替灌溉(土壤落干至土水势为-30 kPa时复水)和水层灌溉(对照) 3种灌溉方式,观测产量和品质形成的特点。结果表明,在相同温度尤其是在高温胁迫下,与水层灌溉相比,轻干湿交替灌溉显著增加结实率、千粒重和产量,增加出糙率、精米率和整精米率,降低垩白米率和垩白度,增大崩解值,减小消减值,重干湿交替灌溉的结果则相反。两品种结果趋势基本一致。说明抽穗结实期遭受高温胁迫,采用轻干湿交替灌溉方式可以获得较高的产量和较好的稻米品质。冠层相对湿度降低、叶片活性氧(O₂^?)生成速率减小、抗氧化物质抗坏血酸和还原型谷胱甘肽含量增加、内源细胞分裂素浓度及籽粒亚精胺和精胺浓度的提高是轻干湿交替灌溉方式减轻水稻高温危害的重要生态生理原因。