气候变暖对华北冬小麦种植界限及生育期的影响

为了揭示冬小麦的物候变化态势及其对气候变化的响应程度,以气温的空间变化替代其时间变化,分析了不同升温幅度对华北冬小麦生育期,尤其是对升温较为明显的秋冬季生育期的影响.结果表明,随着气候变暖,冬小麦冬前生育期呈推迟趋势,而越冬之后各生育期呈提早趋势,越冬期缩短.当气温升高1℃时,冬小麦播种时间将推迟4d左右,越冬开始时间由11月底推迟到12月中旬,返青时间由3月初提前到2月中旬,越冬开始至返青的间隔时间将缩短40 d左右;当气温升高1.5℃时,播种时间将推迟10 d左右,越冬时间将由11月底推迟到12月底,个别暖冬年份将推迟至第二年1月初,返青时间提前至2月上中旬,越冬开始至返青的间隔时间将缩短50 d左右;若气温继续上升,越冬开始至返青的间隔时间可能仍会持续地缩短,但缩短的幅度将可能减小.     

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。     

未来气候变暖情景下北部冬麦区冬小麦生育期演变趋势预测分析

为了预测未来气候变暖条件下北部冬麦区冬小麦生育期变化趋势,基于农业气象观测站数据和区域气候模拟系统PRECIS产生的RCP4.5气候情景数据,采用活动积温法、累计热生长单位法和生长速率估测法分别对我国北部冬麦区三个代表站点(霸州、介休和西峰镇)冬小麦拔节、抽穗和成熟期进行拟合分析,选用拟合精度较高的模型模拟冬小麦生育期,分析未来研究区冬小麦各生育时期和生育阶段的演变特征。结果表明:(1)生长速率估测法对冬小麦拔节和抽穗期的模拟结果较好,活动积温法对成熟期的模拟较精确。(2)冬前生育时期推迟,冬后则均呈提前趋势。2031-2090年,播种、越冬开始、返青、拔节、抽穗和成熟期的变化趋势分别为1.8、1.7、-2.4、-1.2、-1.0、-1.2 d·10a~(-1),均达到极显著水平(P0.01)。但2061-2090年生育时期的变化较2031-2060年减缓,且未来冬前生育时期较基准期(1976-2005年)的变化幅度比冬后大。除了越冬开始,麦区西部的西峰镇冬小麦各生育时期变化趋势的绝对值均最大,东部的霸州均最小。(3)越冬期和播种-成熟阶段缩短,返青-拔节阶段延长,其他阶段变化均不显著。播种-成熟阶段天数的变化主要是由于越冬期的缩短。     

气候变暖对华北冬小麦返青前热量条件的影响

为了解全球变暖的背景下冬小麦返青前热量条件的变化,以华北52个气象台站1961-2010年逐日平均气温数据和39个农业气象台站1992-2009年冬小麦关键发育期数据为基础,分析了华北冬小麦返青前关键发育期与对应的界限温度的关系、返青前热量资源受气候变化的影响及其时空变化特征。结果表明,华北平原北、中、南三个不同分区冬小麦播种期分别与16℃终日、15℃终日和14℃终日相关性较好;停止生长期和返青期分别与0℃终日和2℃初日显著相关。冬小麦停止生长期和返青期,随着时间的推移分别呈现出逐渐推迟和提前的趋势,而越冬期长度和越冬期负积温则逐渐缩短和减少。冬小麦播种期和停止生长期在华北北部地区较早,在华北南部地区较晚;而返青期则是华北北部较晚,华北南部较早;越冬期长度和越冬期负积温亦呈现出随纬度降低而缩短和减少的趋势。     

海南水稻生育期的时空变化特征及对气候变暖的响应

基于海南6个农业气象观测站点的水稻生育期资料和1961~2014年历史气象数据,分析了海南不同地区水稻生育期的时空分布特征,以及气候变暖对海南水稻生育期的影响。结果表明,近54 a海南水稻生长季内平均气温呈上升趋势,早稻气候倾向率为0.21~0.3℃/10 a,以苗期最为明显,晚稻为0.18~0.24℃/10 a,以成熟期最为明显。不同地区水稻生育期差异较大,东部地区早于西部地区,早稻播种时间最大相差55 d,早稻收获和晚稻播种最大间隔42 d,降水和高温可能是造成这一差异的主要原因。随着气候变暖,海南大部分地区早稻生育期提前,晚稻生育期延迟,苗期和成熟期持续时间缩短,与该阶段平均气温呈负相关,但全生育期持续时间变异较大,部分站点略有延长。在未来气候变暖背景下,海南早稻播期可适当提前,晚稻播期可适当延迟,并选用耐高温和抗干旱品种,以减轻高温的不利影响。     

近20年来江苏省冬小麦生育进程和产量对气候变暖的响应

为了解气候变暖对江苏省冬小麦生长发育与产量的影响,利用相关和回归等统计方法分析了该省有代表性的淮阴、扬州和昆山观测点1990-2009年冬小麦生长季的温度、降水量、产量及1992-2009年生育进程的变化。结果表明,三个观测点冬小麦生长季平均气温上升明显,上升速度分别为每年0.056、0.084和0.059℃,而降水量变化不明显。冬小麦生育期后十年比前十年分别缩短5、4和11 d,且表现为营养生长阶段缩短。去趋势后产量与气候因子关系分析表明,扬州和昆山小麦产量受最低温度影响最大,最低温度上升1℃,分别减产4.9%和5.9%。而淮阴小麦产量受最高温度影响最大,且表现出升温有利于增产。随平均温度上升,扬州、昆山分别减产3.2%和4.1%,淮阴增产1.7%。降水对三站点历年产量变化的影响不大。     

气候变暖对宁夏引黄灌区玉米生产的影响

1981～2004年在玉米生长发育期4月下旬至9月中旬对宁夏引黄灌区10个测站的气温进行分析。结果表明,宁夏引黄灌区玉米生长期的气候明显变暖。t检验表明,5～9月日平均气温的突变发生在1993年,突变后的气温比突变前升高了0.7℃。在玉米生长发育各阶段,气温都有所升高,但没有超过玉米生长发育的适宜温度范围。气候变暖为高产品种的引进创造了条件,使玉米单产变率减小,保证了玉米的高产稳产。     

气候变暖对茶叶生产的影响

茶树是一种亚热带常绿叶用植物,其特性喜温暖、湿润的气候条件,因此,茶叶产量和品质除了取决于茶树的品种、树龄、土壤、管理等因素外,气候条件起着举足轻重的作用,而其中温度条件起着主要作用.本文通过对积温与茶叶的产量和采摘期的同步分析,研究了气候变暖对茶叶生产的影响,为茶树的品质改良、引种等提供了一定的科学依据.     

气候条件对冬小麦千粒重的影响

通过多年多点多项多品种的小区试验、高产攻关与高产示范，研究了气候条件对冬小麦千粒童的影响。结果表明，从其开花到成熟期的诸因子中，天数是影响冬小麦千粒重高低的主导因子，其次是平均最低气温，平均最高气温的作用最小。冬小麦受干热风的危害较大，在后期浇水不当情况下会引起千粒重下降。干热风对千粒征的危害是多种因素综合影响的结果，而麦田土壤只要能满足小麦对水分的需要，干热风来临时能保持麦株体内的水份平衡，就可极大地削弱干热风的危害程度，使千粒重少下降，甚至不下降；麦田浇水的终止期在乳熟末期前2～3d，水分不足的麦田只要在终止期前浇水，且水量适宜，就有利于千粒重的提高。     

渍害胁迫时期和持续时间对冬小麦产量及其构成因素的影响

为研究渍害胁迫时期和持续时间对小麦产量及其构成因素的定量化影响,以扬麦13号为供试品种,在拔节期、孕穗期和灌浆期,开展不同渍害胁迫持续时间（0、5、10和15 d）的盆栽试验,观测不同渍害胁迫处理下小麦产量及其构成因素的变化。结果表明,不同生育时期发生渍害胁迫均可导致小麦减产,且随渍害胁迫时间的延长,小麦产量下降均达到显著水平（P<0.05）。渍害胁迫造成的减产呈现为孕穗期>拔节期>灌浆期,渍害胁迫每增加1天,孕穗期、拔节期和灌浆期小麦单株产量分别下降0.79、0.59和0.48 g,表明孕穗期是小麦渍害胁迫的敏感期。此外,不同生育时期渍害胁迫对小麦产量构成的影响存在明显差异。拔节期渍害胁迫同时降低小麦株穗数、穗粒数和千粒重,但主要通过降低小麦穗粒数造成产量下降;灌浆期渍害胁迫对小麦株穗数和穗粒数的影响较小,主要通过降低千粒重造成小麦产量下降;孕穗期处于小麦从营养生长转为生殖生长阶段,此时发生渍害胁迫,对小麦株穗数和穗粒数的影响大于灌浆期,对千粒重的影响大于拔节期,因此,孕穗期渍害胁迫造成小麦减产最严重。为预防渍害胁迫造成小麦严重减产,应在孕穗期前后密切关注天气状况,在田间及时开沟排水。     

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。     

冬季增温对田间小麦光合作用及产量的影响

为从光合方面揭示暖冬现象对小麦产量形成的影响,以扬麦13为材料进行开放式增温试验。在冬季(11月13日-翌年3月14日)设置全天(DN)、白天(D)和夜间(N)3种增温处理,分析不同增温处理下小麦在越冬期和孕穗期的光合参数及产量的变化。结果表明,越冬期DN处理下小麦表观光量子效率、光饱和点和光系统Ⅱ实际光化学效率分别比不增温处理(CK)增加28.21%、16.32%和43.78%。越冬期N和D处理下小麦表观光量子效率、光饱和点、光系统Ⅱ实际光化学效率分别比CK高15.38%、13.67%、81.93%和7.69%、0.99%、1.61%。孕穗期N处理下小麦表观光量子效率、光饱和点和光系统Ⅱ实际光化学效率均达最小值,分别比CK降低3.3%、4.5%和9.7%。越冬期DN和N处理能明显增强小麦的光合作用。不同增温处理均导致小麦孕穗期光合作用减弱,但对千粒重穗粒数和影响不显著,而冬季增温可增加小麦穗数。D和DN处理均有增产作用,N处理则导致减产。     

石羊河流域春小麦生育期和水分利用效率对气候变化的响应

为给春小麦安全生产和水资源高效利用提供参考,分析了气候变化对石羊河流域春小麦生长发育和水分利用效率的影响。结果表明,石羊河流域气温年际变化呈波动上升趋势,气候变暖趋势明显,线性倾向率为0.383℃·10a-1。降水量增加幅度很小,限制了蒸发强烈的干旱区的热量资源增加所能发挥的作用。受气候变暖的影响,春小麦春季发育期三叶期和拔节期每10a提前0.2~1.5d;夏季各生育期提前显著,抽穗期至成熟期提前0.9~4.1d·10a-1(P0.05);营养生长期和过渡期缩短2.2~3.4d·10a-1(P0.05),生殖生长期延长2.3d·10a-1(P0.01)。气温升高对春小麦水分利用效率表现为正效应(R=0.761,P0.001),气温每升高1℃,春小麦水分利用效率提高0.24~0.33kg·hm-2·mm-1。而降水量与灌溉区春小麦水分利用效率呈负相关(P0.05),降水量每减少1mm,水分利用效率可提高0.12~0.41kg·hm-2·mm-1。日照时数的增加有利于水分利用效率的提高(R=0.519,P0.01),日照时数每增加10h,春小麦水分利用效率提高0.17~0.26kg·hm-2·mm-1。     

钾对旱地冬小麦后期生长及籽粒品质的影响

为了了解钾对旱地冬小麦生长质量及籽粒品质的影响,采用田间试验、室内分析测定和数理统计相结合的方法,研究了钾对旱地冬小麦后期生长及品质的影响。结果表明,施用钾肥(37.5～112.5kgK2O/hm2)明显地提高了旱地冬小麦的旗叶叶绿素含量和光合速率,施用钾肥的处理在小麦开花以后不同时期千粒重和籽粒灌浆速率都明显高于对照。施用钾肥,小麦的沉淀值、面团稳定时间,尤其是湿面筋含量和蛋白质含量及蛋白质产量都有明显增加,但钾肥施用量过大反而不利于小麦品质的改善,施用量超过112.5kgK2O/hm2小麦上述品质指标数值都呈现出下降的趋势。     

调亏灌溉对冬小麦不同生育阶段光合速率的影响

为给冬小麦调亏灌溉（Regulated deficit irrigation,RDI）指标与模式的建立提供理论依据和技术参数,在防雨棚条件下,采用子、母盆栽方法,以冬小麦为试验材料,分析了RDI对冬小麦不同生育阶段光合速率（Pn）的影响,并对其进行了模拟,以探寻适宜的水分调亏阶段（时期）和调节亏水度。结果表明,冬小麦返青至拔节期水分调亏对Pn无显著影响;拔节至抽穗期轻度水分调亏的Pn未受显著影响,复水后补偿效应显著;中、重度调亏的Pn受到显著抑制,复水后虽有补偿效应,但与对照差异不显著;抽穗至灌浆期轻度水分调亏对Pn无显著影响,中、重度水分调亏的Pn受到强烈抑制,复水后补偿效应较弱,补偿时间也有限。据此认为,冬小麦RDI的适宜阶段为拔节期以前,适宜的调亏度为50%～65%FC（Field capacity,FC）;拔节至抽穗和抽穗至灌浆期也可轻度调亏,调亏度为60%～65%FC。