北疆春小麦不同生育阶段需水量变化的气候响应

为了给北疆春小麦科学灌溉提供参考,根据北疆地区26个气象站1961-2016年气象资料与春小麦生育期资料,应用FAO推荐的Penman-Monteith公式及调整后的相关作物系数,估算春小麦各生育阶段作物需水量与灌溉需水量,并探究其气候成因。结果表明,56年中,北疆地区春小麦作物需水量与灌溉需水量均呈减少趋势,其中,抽穗-乳熟期作物需水量与灌溉需水量最大,作物需水量在拔节-抽穗期减势最明显,灌溉需水量在乳熟-成熟期减势最明显;气象因子与春小麦各生育时期需水量与灌溉需水量均有较强的相关性,其中降水量影响最显著,日照时数与平均相对湿度影响次之。     

东北三省玉米气候适宜度变化分析

利用东北三省25个农业气象观测站平均资料及176个气象站1961～2007年的逐日气象资料,对玉米全生育期及各主要玉米生育阶段的气候因子及综合气候适宜度进行计算分析。结果表明,自1961年以来,玉米各发育期对气候因子适宜程度不同,播种期-出苗期、出苗期-开花期、开花期-成熟期温度适宜度呈上升趋势,日照适宜度呈下降趋势;播种期-出苗期降水呈上升趋势,其余各生育期降水均为下降趋势。玉米全生育期降水、日照适宜度呈下降趋势,温度适宜度呈上升趋势,综合气候适宜度东北三省均呈下降趋势。各气候因子组合效果较好,玉米产量与各生育阶段的不同气候因子的适宜度相关性差异较大。     

气候变化对甘肃农牧交错带主要粮食作物生产潜力的影响

为探讨热量、降水量及辐射资源变化对甘肃农牧交错带作物气候生产潜力的影响,基于甘肃农牧交错带45个气象站点1971-2020年的逐日气象资料以及主要粮食作物（春小麦、冬小麦和春玉米）生育期资料,利用数量统计分析方法计算3种粮食作物的气候生产潜力。结果表明,近50年来,甘肃农牧交错带春小麦、冬小麦和春玉米生育期内平均气温和降水量均呈上升趋势,太阳辐射量呈下降趋势;光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力分别从北到南、东北到西南和南到北呈递减趋势。热量变化对甘肃农牧交错带3种粮食作物的气候生产潜力有正效应,气候生产潜力平均增速分别为32.17、48.11和48.35 kg·hm^-2·a^-1。降水变化对该区域大部分地区春小麦和春玉米气候生产潜力有正效应,气候生产潜力平均增速分别为5.10和7.16 kg·hm^-2·a^-1;降水变化对部分区域冬小麦气候生产潜力产生负效应,气候生产潜力平均降速为0.12 kg·hm^-2·a^-1。辐射变化对该区域大部分地区3种粮食作物的气候生产潜力有负效应,气候生产潜力平均降速分别为1.81、2.35和8.66 kg·hm^-2·a^-1。总体来看,气候资源变化对甘肃农牧交错带大部分地区春小麦、冬小麦和春玉米气候生产潜力表现出正效应,但对临洮、灵台和靖远等地区的春玉米气候生产潜力有负效应。     

冬小麦不同生长阶段气象因素对产量影响的双重量化分析

为探究冬小麦各生育期的气象因素对其产量的影响程度,根据黄淮海冬小麦物候图将冬小麦生育期划分为9个生长阶段,选取河南省2005-2015年冬小麦的产量数据和日平均气象观测数据,利用指数平滑法计算出冬小麦的气象产量,建立气象影响因素集和灰色关联分析模型,双重量化分析河南省冬小麦不同生长阶段气象因素对产量的影响程度。结果表明,单重量化分析时,在播种期、分蘖期、越冬期和灌浆期,平均相对湿度对冬小麦气象产量影响最大;在返青期、拔节期和成熟期,平均风速对冬小麦气象产量影响最大;出苗期日平均气温对冬小麦气象产量影响最大;抽穗期光照时长对冬小麦气象产量影响最大。双重量化分析时,出苗期平均气温和日最高气温、分蘖期和越冬期平均相对湿度、拔节期平均风速对冬小麦气象产量影响较大。     

基于格点积温指标的黄淮海冬麦区冬小麦气候生产潜力预估

为宏观了解冬小麦产量及产量稳定度的变化规律,基于1991-2013年黄淮海冬麦区91个有冬小麦种植的农业气象站点的冬小麦发育期及对应年份100个气象站点逐日气象资料,采用格点积温指标划分生育期,通过逐步订正法对冬小麦的气候生产潜力及其变异系数进行估算,之后结合国家气候中心RegCM3模式模拟A1B情景下1951-2100年0.25°×0.25°格点气象资料,对未来情景下冬小麦气候生产潜力及其变异系数进行预估。结果表明,从年际变化看,黄淮海冬麦区冬小麦气候生产潜力总体呈现波动下降的趋势,且该波动逐渐趋稳;各时段气候生产潜力基本介于6 277~7 044kg·hm~(-2),除2011-2040年有21.94kg·hm~(-2)·10a~(-1)的上升趋势外,其余时段均呈明显下降趋势。冬小麦气候生产潜力在空间上总体呈北部低、四周高,在时间上主要呈先平稳后逐渐降低的趋势;其变异系数在空间上总体呈北高南低,在时间上呈北部先增后减、南部先减后增的变化趋势。在实际生产过程中应更加注重冬小麦生长发育过程中光、温、水的匹配程度。     

皖北砂姜黑土地冬小麦生育期尺度干旱指标研究

为给砂姜黑土区小麦干旱灾害监测、预警、评估等工作提供参考,利用代表站点的气象资料、冬小麦生育期观测资料和麦田不同时期土壤水分测定资料,采用平均值、点聚图、有序样本最优聚类等方法,建立了皖北砂姜黑土地冬小麦生育期尺度的土壤水分、降水量负距平百分率、麦田水分盈亏率干旱指标,并分为轻旱、中旱、重旱和特旱4个等级。经检验,降水量负距平百分率指标和水分亏缺率指标的平均正确率均在80%以上,2种指标对重旱和长期干旱具有较强的解释能力。同时,给出了不同生育期发生不同等级干旱时的减产率参考值。     

气候条件变异对吉林省玉米单产的影响分析

基于1978～2009年吉林省东、中、西部共8个县(市)玉米单产和气候条件数据,运用面板回归模型研究该时期内气候条件变异对吉林省玉米单产的影响。结果表明,1978年以来,吉林省玉米单产波动性较强,产能不稳定。日平均气温、日照时数、日降水量、相对湿度和风速均对玉米气象产量有显著影响。从影响方向看,除风速外,其他因素均对吉林省样本地区玉米气象产量产生正向影响;从影响程度看,玉米生育期内的日降水量影响最大,其次是日均气温和日照时数,相对湿度和风速的影响相对较小。     

基于WOFOST模型的华北冬小麦动态长势评估指标构建

为构建基于WOFOST作物模型主要输出要素地上部生物量(TAGP)和叶面积指数(LAI)的华北平原冬小麦长势评估指标,利用华北平原冬小麦主产区农业气象站冬小麦生育期、叶面积指数和土壤湿度等观测资料以及河北固城站、河南郑州站和山东泰安站3个农业气象试验站冬小麦生物量观测资料,完成WOFOST模型参数本地化和适应性分析。利用华北平原354个气象站2001-2016年逐日气象资料驱动模型,根据不同时段15年地上总生物量(TAGP)和叶面积指数(LAI)要素及其与15年平均值的距平百分率的概率统计分布,确定冬小麦长势动态评估指标;利用冬小麦田间观测资料,检验指标的合理性和有效性。结果表明:(1)试验站观测值与模拟值对比显示,冬小麦生育期模拟误差绝对值平均为3.7d,地上部总生物量及各器官生物量的误差为3.8%～11.7%,WOFOST模型可较为准确地模拟冬小麦生长发育及其生物量的动态累积过程,在华北平原适用性良好;(2)基于指标的动态长势评估等级与观测数据对比,2个农业气象试验站点的指标评估结果与观测资料一致性较好,1个站点的结果则在冬小麦生长过程中呈波动状态,总体上基于LAI的长势评价指标与观测资料对比相关系数高于基于TAGP的评价指标;(3)基于WOFOST模型的冬小麦长势评估指标能够一定程度反映冬小麦长势状况,可用于业务中进行实时、动态和定量的评估。     

气候变暖对黄淮海地区冬小麦生育进程与产量的影响

为了解气候变暖对小麦生长和产量的影响,利用我国黄淮海地区1990-2009年107个气象站点逐日气温、降水等气象资料和105个农作物生长发育观测点物候资料,以及历史冬小麦产量数据,分析近20年内黄淮海地区冬小麦生育期农业气候资源、生育期及产量变化特征。利用多元回归分析方法,分析了小麦生育进程变化特征及气候因子与产量的关系。结果表明,近20年黄淮海地区冬小麦生育期内最高温度(Tmax)、平均温度(Tavg)和最低温度(Tmin)均呈上升趋势,平均每年分别增加0.059、0.058和0.062℃。近20年黄淮海地区由于冬小麦播种日期推迟,抽穗和成熟日期均提前,营养生长期(播种到抽穗)缩短(平均每年缩短0.41d),生殖生长期(抽穗到成熟)延长(平均每年延长0.24d),而整个生育进程平均每年缩短0.17d。黄淮海地区20年中冬小麦产量均呈显著增加趋势。采用非线性法面板模型分析表明,除山东省外,Tmax、Tavg和Tmin升高对冬小麦产量均有正效应,主要原因是生殖生长期有所延长,增加了灌浆结实时间,以及气候变暖促使冬小麦有效分蘖增加。Tmax、Tavg和Tmin每升高1℃,小麦增产0.62%~4.78%。山东省冬小麦产量随着温度升高呈现出下降的趋势,可能是由于海洋性气候带来的高温影响。     

近20年河南省冬小麦生育期气候资源的时空变化及其适应性研究

为了解河南省冬小麦生育期气候资源的时空特征及对冬小麦生长发育和产量的影响,利用河南省17个国家气象站点和16个长期物候观察点数据以及18个地级市历史产量数据,采用数理统计方法和GIS空间插值法分析了河南省近20年来冬小麦生育进程、生长季温度和降水量的变化以及各地级市冬小麦产量与气候的关系.结果表明,河南省冬小麦生育期温度均呈上升趋势,且夜间升温明显,全生育期平均温度增加趋势为0.067℃·a-1.空间上平均气温和最低气温上升最明显的是中部地区,升温幅度最高分别达到0.09和0.13℃·a-1;最高气温上升最明显的为西部地区,升温幅度为0.1℃·a-1.生育期降水量呈下降趋势,其中南部地区减少最明显,其次是中部地区,大部分地区减少幅度为2.5～3.5 mm·a-1.冬小麦全生育期天数2000年后比20世纪90年代缩短4d,主要表现为营养生长期缩短.空间上全生育期和营养生长期缩短的天数和生殖生长期延长的天数从北向南递增.产量与气候因子非线性分析表明,西部地区冬小麦产量与生育期平均温度、最高温度和最低温度均呈负相关,温度升高1℃,减产可达8.0％以上.最低温度升高导致大部分地区冬小麦减产.降水对各地区历年产量变化的影响不大.     

辽宁地区玉米气候水分盈亏的时空变化分析

利用1981—2010年辽宁地区16个站点的逐日气象资料和玉米发育期资料,计算了作物需水量、降水量、水分盈亏量、水分盈亏率和水分供需率,以分析玉米各发育阶段及全生育期的水分亏缺程度及其时空分布特征。结果表明:1)玉米各发育阶段及全生育期的水分亏缺量0 mm,自然降水的水分供需率100%,其中出苗—拔节、拔节—抽雄的水分亏缺量最大;辽宁地区的水资源不能满足玉米任何发育阶段对水分的需求,在播种期到苗期,自然降水的供应能力最差,春季到初夏玉米缺水最严重。2)玉米拔节—抽雄、抽雄—开花、开花—吐丝、乳熟—成熟和全生育期的水分盈亏量的变化率0 mm/年,而播种—出苗、出苗—拔节和吐丝—乳熟的水分盈亏量的变化率0 mm/年;辽宁地区玉米全生育期缺水情况有加重趋势,春旱和秋旱有减少趋势,而夏旱有增加趋势。3)多年水分盈亏率或水分供需率,能反映作物生长的水分条件,可以作为灌溉量的下限值或上限值进行参考。     

贵州春玉米茎秆性状与气象因子的关系

在贵州5个玉米亚区以先玉1171、新中玉801、金玉838和兴玉3号4个玉米品种为试材,通过灰色关联度、相关性分析等方法研究主要气象因子与玉米茎秆性状的关系,进一步研究贵州春玉米茎秆性状的主要气象因子对其的影响程度,为贵州耐密抗倒春玉米布局及高产栽培调控提供科学依据。结果表明,有效积温对压折强度和纤维素的含量影响最大,日照时数对节间长度和扁率的影响最大,日均温和降水量分别对穿刺强度和横截面积的影响最大,日平均风速对茎秆特性指标的影响均最小。温度和降水量对茎秆力学特性和纤维组织成分影响较大,茎秆的形态特性受光照影响较多。气象因子对玉米茎秆特性的影响为有效积温日均温降水量日照时数日平均风速,其中影响贵州不同生态亚区茎秆特性的主要气象因子为温度和降水量。     

长春夏播玉米的初步研究

在长春夏播6个玉米杂交种,各杂交种均生育期缩短,9月下旬乳熟。秃尖、千粒重和单株粒重在杂交种间表现差异较大。在长春冬小麦套种夏播玉米有可能是增加作物单位面积产量的一种有效措施,     

1986-2014年临汾降水变化及对旱地小麦农艺性状的影响

为了解过去近30年山西省临汾降水变化对旱地小麦品种农艺性状的影响,利用1986-2014年国家黄淮旱地冬小麦区域试验临汾点的降水和对照品种农艺性状资料,研究其降水和对照品种农艺性状变化规律,并对降水要素和农艺性状进行了相关、多元回归和通径分析.结果表明,该区年降水量有略微的上升趋势,但小麦生育期降水量有略微的下降趋势;播种至越冬期的降水量有增加趋势,但起身至拔节期和抽穗至成熟期的降水量有减少趋势.黄淮旱地区域试验对照品种千粒重和穗粒数逐年缓慢上升,但有效穗数、产量及株高缓慢下降.起身至拔节期降水与株高呈显著正相关,生育期降水量和年降水量与株高、穗粒数呈显著正相关,年降水量与产量呈显著正相关;株高、有效穗和千粒重与产量均呈极显著正相关.千粒重、穗粒数、株高和年降水量是决定产量的四个主要因子,共同决定了产量72％的变异.降水变化对黄淮旱地冬小麦农艺性状变化趋势有较强的影响,选育株高适中、有效穗数较多、千粒重较大的高产抗旱新品种,是黄淮旱地小麦适应未来气候变化进行育种改良的重要方向.     

1991―2022年新疆塔城地区植棉区气候变化对棉花生育期的影响

利用1991―2022年新疆塔城地区主要植棉区代表站逐日气象要素数据及棉花生育期观测资料,采用线性趋势分析法、累积距平、相关分析等统计方法,分析塔城地区植棉区棉花生长发育期气候条件和棉花生育期的变化特征,探讨气候变化对棉花生长发育的影响。结果表明：（1）1991―2022年塔城地区植棉区棉花生长期气温、表层地温显著升高,积温呈增多趋势,降水量、降水日数和日照时间呈不显著减少趋势。（2）塔城地区植棉区≥10℃、15℃、20℃、25℃活动积温均呈增加趋势。（3）植棉区棉花全生育期平均为176.5 d,各生育时期呈现出不同程度的提前趋势,全生育期每10年延长1.89 d。（4）温度是影响塔城地区植棉区棉花各生育时期变化和生育进程的主导因子,降水量和日照时间的异常变化对棉花出苗―现蕾阶段的生长发育亦有不可忽视的影响。     

辽宁省玉米主产区气候因子与玉米产量相关性的研究

根据辽宁玉米主产区沈阳、铁岭、鞍山3市1980～2004年的农业气候资料及玉米产量资料,采用直线滑动平均模拟法分离出气象产量,并结合相关系数分析法初步分析了温度、降水两大气候因子与气象产量之间的关系。结果表明：生育期内降水对玉米气象产量影响最大,其次是≥0℃活动积温和极端温度;降水关键期在4～5月和7～8月,≥0℃活动积温关键期在7～8月;降水、活动积温过大和过小对玉米产量均不利;极端温度影响以最高温度影响较大,极端最低温度影响较小;极端最高温度发生几率逐年增加,极端最低温度出现的几率有减少趋势。     

苗期涝害对玉米生长发育的影响及减灾技术措施

玉米是一种需水量大而又不耐涝的作物,苗期涝害对玉米影响因品种、生育期、环境条件及水淹持续时间不同而异。苗期涝害对玉米生长发育的影响主要表现为：生长减慢,植株较弱;叶片发黄,茎秆变红,根系发黑、腐烂。针对玉米的耐涝特性及涝害对玉米生长发育的影响,总结出玉米苗期受涝后的田间管理措施。     

气象条件对陇东塬区冬小麦灌浆速率的影响

为了解陇东塬区冬小麦灌浆与气候条件的关系,利用西峰农业气象试验站观测资料,分析了气象条件对冬小麦灌浆速率的影响。结果表明,冬小麦灌浆速率与日最高气温、日较差、日照时数、总辐射呈正相关,而与降水量、相对湿度呈负相关。通过通径分析,灌浆速率的主要决定因子是日较差和日照时数,其中日照时数影响最大,其直接通径系数达0.731 7,最高气温、日较差、总辐射主要通过日照时数对灌浆速率起间接作用。灌浆速率最大时期出现在冬小麦花后23d前后。     

河北低平原气候条件对冬小麦产量的影响

为了充分利用河北低平原区气候资源,并制定合理的小麦栽培管理方案提供依据,采用1976-2006年衡水市冬小麦平均产量以及衡水市所辖4县(市、区)气象资料,对冬小麦产量与各气象因子进行了相关和通径分析.结果表明,气象因子与小麦产量密切相关.在与小麦产量相关的35个气象因子中,有12个因子的相关系数达到了显著或极显著水平,其中灌浆期降水与冬小麦产量呈极显著相关,且直接通径系数最高,对小麦产量贡献率最大;其次是拔节期降水量和返青期降水量;4、5月份的蒸发量与冬小麦产量密切相关,分别接近显著和达到极显著水平,它们对小麦产量形成起较大的负向作用;小麦越冬期间的气温也是不可忽视的气象因素.因此.在制定小麦生产管理计划时,应将以上因素作为考虑的重点,科学设置小麦生产管理规划,及时采取相应措施,提高小麦对自然资源的利用效率.     

基于称重式蒸渗仪的玉米耗水特性及影响因素研究

以我国玉米生产主导品种京科968和郑单958(对照)为供试材料,采用称重式蒸渗仪系统研究其耗水特性及影响因素。结果表明,京科968的全生育期需水量低于郑单958,水分利用效率高于郑单958。京科968的全生育期需水量为347.81 mm,较郑单958低78.98 mm;水分利用效率为3.16 kg/m^3,显著高于郑单958;京科968各生育阶段的平均日耗水量不同,分别为2.04、3.54、3.34、3.35 mm/d,分别比郑单958低1.62、1.43、0.55、1.10 mm/d。影响玉米各生育阶段日耗水量的气象因素不同,影响出苗至吐丝和播种至收获阶段日耗水量的主要气象因素为空气温度、光辐射和平均风速,影响吐丝至收获阶段日耗水量的主要气象因素是空气温度和光辐射。