工厂化集中育秧模式下荆州市双季早稻低温冷害风险分析

利用荆州市6个国家气象站1981-2014年早稻生育期和日平均气温观测资料,统计传统露地育秧(TS)情况下早稻的生育期和积温,设定比传统方式提前10d播种于温室集中育秧(CS-10)和提前20d播种于温室集中育秧(CS-20)两种育秧模式,推算出相应的生育期,利用日平均气温观测资料和weibull分布模型,统计分析当地采用这两种育秧模式时早稻关键生育期冷积温(指早稻某生育期内冷害临界温度指标与日平均气温差值的累积值)变化及概率密度分布,比较分析3种育秧模式下早稻遭遇低温冷害的风险。结果表明,相较于TS模式,提前10d集中育秧时,移栽-分蘖始期、幼穗分化始期、抽穗开花始期、灌浆结实始期和收获始期分别提前14d、10d、8d、11d和7d;提前20d集中育秧时,各生育期则分别提前24d、15d、11d、17d、10d。其中,轻度冷害发生概率在发育前期(移栽-分蘖期、幼穗分化期)逐渐下降,发育后期(抽穗开花期、灌浆结实期)逐渐增加,而中度以上冷害的发生概率在发育前期增幅较大,其中提前10d集中育秧时,移栽-分蘖期和孕穗分化期的冷害概率分别为14.7%、49.7%;提前20d集中育秧时,冷害概率分别可达57.1%、71.7%,是传统育秧模式的数倍。因此,为降低冷害风险、保障早稻稳产,荆州市早稻集中育秧模式的适宜播种期应不早于3月25日,即比传统育秧模式提前7d左右。     

基于气候适宜度建立河套灌区玉米生育期模拟模型

利用河套灌区农业气象试验站近20a的大田生产和气象资料,基于作物生理发育时间恒定原理,并充分考虑光、温、水3种气象条件对玉米发育进程的影响,建立基于气候适宜度的河套灌区玉米发育期模拟模型。利用模型计算巴彦淖尔市和土默特左旗两站的玉米生理发育时间,并模拟两站共10a的玉米发育过程,利用RMSE、配对样本T检验和MAPE3种方法对模拟结果进行检验。结果表明:模型对玉米营养生长阶段和全生育期的模拟较精确,对生殖生长阶段各个发育期的模拟也通过了0.05水平的显著性检验,出苗期、七叶期和全生育期模拟值与观测值的相关系数分别达到0.753、0.786和0.996,RMSE值分别为2.324、2.846和3.771d。说明综合考虑光、温、水气象条件后可提高模型的准确性,该模型可用于河套地区玉米的生育期和产量预报。     

早稻旱育秧生长发育和产量与气象因子关系的分析

３年研究结果表明：旱育秧苗移栽后,分蘖温度低,日平均气温达到１１℃早粳１号已开始分蘖。旱育秧的主茎分蘖强,有效穗多,每穗实粒多,产量高,增产幅度达１０％左右。太阳辐射和温度对有效穗和穗粒数影响较大。梅雨初期“阴害”对早籼品种的抽穗扬花和灌浆初期危害较大。文中考虑气象和作物群体因素而建立的水稻产量统计动态模式,由有效穗、每穗粒数、空壳率和千粒重４个子模式组成,精度较高。     

宁夏河套灌区主栽水稻品种遗传参数调试

利用CERESRice模型开展宁夏河套灌区水稻低温冷害影响定量化评估,需要确定河套灌区主栽水稻品种的遗传参数。采用1996-2013年中卫、永宁国家一级农业气象试验站水稻试验观测资料,结合同期气象和稻田土壤属性数据,对河套灌区宁粳28号（晚稻）、富源4号（中稻）、宁粳16号（晚稻）3个主栽水稻品种进行遗传参数调试,并以水稻开花期、成熟期、籽粒产量、地上部生物量和最大叶面积指数进行误差验证。结果表明：中稻富源4号遗传参数调试效果最好,开花期、成熟期和产量一致性指标分别为0.86、0.77和0.84;晚稻宁粳16号遗传参数调试效果较好,开花期、成熟期和产量一致性指标分别为0.86、0.64和0.91;晚稻宁粳28号开花期、成熟期和产量的一致性指标分别0.58、0.77和0.92;对成熟期、地上部生物量和最大叶面积指数模拟效果一般,对开花期和产量模拟效果较好。表明主栽水稻品种遗传参数调试总体效果较好,3个主栽品种遗传参数适于河套灌区水稻生长发育,可用于低温冷害对水稻影响的定量化评估模拟研究。     

黑龙江省水稻主栽品种热量指标鉴定及适宜种植区划

根据分期播种试验资料，利用最小二乘法计算了黑龙江省主栽水稻品种各生育期所需有效积温和生育期下限温度等热量指标；利用1971—2000年全省81站逐日气象资料，在50km×50km网格上内插得到水稻生育期活动积温和可能生育期日数的空间分布，与各主栽品种全生育期活动积温、生育期Et数的实测值对比，结合黑龙江省水稻低温冷害的分布特征，将黑龙江省水稻适宜栽培区初步划分为五类，得到各水稻主栽品种的适宜分布区域，结果可为充分利用当地气候资源、指导水稻生产提供参考。     

气候变暖对信阳地区水稻生育期的影响

利用1961-2008年信阳气象站气象资料和1981-2007年信阳农业气象试验站水稻生育期观测资料,分析了气候变暖对信阳地区水稻生育期的影响。结果表明:信阳地区近48a年平均气温整体呈上升趋势,但具有明显的阶段特征,1981年之前温度总体呈降低趋势,而1981年之后(含1981年)温度呈显著上升趋势;水稻生长季内4-5月变暖趋势最为显著,平均温度、最高温度和最低温度均显著上升,其它时段变暖趋势不明显。4-5月温度的显著升高使水稻播种和移栽日期呈显著提前的变化趋势;另一方面,由于生长季中后期温度变化不明显,水稻抽穗和成熟日期无显著变化,造成水稻移栽-抽穗期显著延长。播种期和移栽期提前,有利于水稻早生快发,培育适龄壮秧,移栽-抽穗期延长可相应延长水稻穗分化时间,有利于大穗的形成和产量的提高。     

气吸式纸夹定位水稻精密育秧设备的研制

大量农艺试验表明：播种量和秧苗素质是影响水稻优质高产的主要制约因素,应用先进的精密播种技术培育均质壮秧是增加水稻单产的一个重要途径。针对现有水稻工厂化育秧方式一次性投资大,秧盘土采集困难和育秧过程繁琐等问题,在分析国内外水稻秧盘育秧精密播种技术与装备的基础上,根据水稻育秧的农艺要求,提出了应用纸介夹持定位封种的一种新的水稻无秧盘育秧精播方法,设计出气吸式纸夹定位水稻精密育秧设备并进行育秧试验。试验结果为单粒率达80%以上,合格指数（每穴1～2粒种子）超过95%,重播率（每穴3粒以上种子）小于4%,粒距合格率大于90%,纸介种带封固基本可靠,培育秧苗矮壮,栽插后发根能力强。     

安徽沿江地区露地鲜食玉米适宜播期确定

以鲜食玉米“彩甜糯100”为材料，设置4月1、16日，5月1、16、31日，6月15、30日，7月15、30日和8月14日共10个播期，研究不同播期鲜食玉米的生育期、产量和产值及其与气象因子的关系，以明确安徽省沿江地区露地播种条件下鲜食玉米的适宜播期。结果表明：(1)随播期推迟，鲜食玉米生育期呈长-短-长变化趋势，株高、秸秆鲜重及产量表现为高-低-高，穗粒数呈多-少-多变化趋势。4月1日-5月1日和7月30日播期的鲜食玉米平均产量为20026.56kg·hm^-2，显著高于其他播期处理(P<0.05);7月30日播期处理直接销售鲜穗产值为70245.00元·hm^-2，较其他处理显著增加68.66%～123.50%(P<0.05)。(2)5月31日-7月15日播种鲜食玉米，生育期内≥32℃日数占全生育期日数的56.25%～60.26%，高温积热较4月1日-5月1日和7月30日播期处理高47.78%～54.46%;5月31日-7月15日播种鲜食玉米生育进程加快，株高降低，物质积累减少，产量降低。8月14日播种鲜食玉米，受灌浆期低温影响，...     

氮肥分次施用比例对春玉米光合速率及产量的影响

为了探索河套灌区春玉米氮肥适宜分次施用比例,依照测土配方施肥技术原理,在全生育期施N 171kg/hm~2条件下,研究了播种前(基施)、拔节期、大喇叭口期分次施氮比例对春玉米光合速率、地上部干物质积累及产量的影响。结果表明,春玉米生育期内二次施氮可显著提高光合速率和产量;除基施外,最佳追肥时期为大喇叭口期。其中,氮肥基施和在大喇叭口期追肥比例为1∶2时春玉米可获得最高产量(13.42 t/hm~2),其光合速率最高值比同时期对照处理提高了34.11%,成熟期地上部干物质量比对照处理提高了31.47%,产量、穗粒数、千粒重也分别比对照处理提高了28.03%、15.84%、22.48%。综合考虑光合速率、地上部干物质量及产量,推荐河套灌区春玉米合理氮肥运筹方式为:基施氮肥57 kg/hm~2,大喇叭口期追施氮肥114 kg/hm~2。     

双季早晚稻不同发育阶段日数对温度变化的敏感性比较

基于1981-2010年长江中下游地区38个农业气象观测站双季早、晚稻发育期及同期逐日气象数据,结合水稻特性将发育期划分为出苗-移栽、移栽-返青、返青-孕穗、孕穗-成熟4个主要发育阶段,比较双季早、晚稻不同发育阶段日数对温度变化的相对敏感性,以探究不同作物、不同发育期对气候变化响应的差异。结果表明：水稻各发育阶段日数随温度升高基本呈减少趋势,但相对敏感性差异较大。早稻返青-孕穗期日数对温度变化最敏感,相对敏感性平均为−0.094个点·℃⁻¹（P<0.05）,晚稻孕穗-成熟期日数对温度变化最不敏感,相对敏感性平均为−0.045个点·℃⁻¹（P<0.05）。相同发育阶段内,返青前晚稻对温度变化更敏感,返青后早稻更敏感。除移栽-返青期外,两种作物其它营养生长阶段敏感性均强于生殖生长。相对敏感性与阶段日数变异系数呈负相关关系,日数波动越大,阶段日数随温度升高而减少越明显,尤以早稻返青-孕穗期相关系数达−0.761（P<0.001）。     

播期对机插晚稻甬优2640生长特性的影响

以籼粳杂交晚稻品种甬优2640为研究对象,于2012、2013年在金华市进行分播期机插晚稻试验,并结合气象资料,分析播期对晚稻生长特性及产量的影响,探讨该品种在机插栽培方式下在研究区的最迟适宜播期.结果表明：（1）随着播期推迟晚稻全生育期呈先缩短后延长的变化趋势,播种-齐穗天数在秋季冷空气影响早的年份表现为先缩短后延长,冷空气影响晚则表现为全生育期缩短;（2）甬优2640表现出杂种优势,最大产量达9964.5kg/hm2,最大群体颖花量达44512.5×104/hm2;（3）晚稻产量随着播期的推迟而降低,播期对结实率影响最大,结实率为产量变化的主要影响因素,播期对群体颖花量影响较小,对千粒重基本无影响;（4）晚稻孕穗抽穗期遇低温其育性降低,但具有一定的低温耐受能力,齐穗前25d内23℃负积温是结实率最敏感的低温因子,齐穗前23℃负积温≤16.6℃·d能够保障晚稻稳产;（5）以80％保证率下的23℃负积温≤16.6℃·d的终日日期作为安全齐穗期,机插晚稻甬优2640最迟适宜播种期为6月29日-7月2日.     

降水量和积温变化对天津冬小麦产量的影响

利用天津1960-2008年冬小麦单产资料,采用统计方法分析了影响冬小麦产量变化的主要气象因子及其变化趋势。结果表明:3个时段(全生育期、拔节-灌浆期、播种前)的降水量以及越冬前正积温是影响天津冬小麦产量的两种主要气象因子。趋势分析表明,49a中天津地区3个时段的降水量呈先减少后增加的变化趋势,越冬前正积温呈直线增加趋势;根据分别建立的冬小麦气象产量与影响时段降水量、越冬前正积温的回归方程,计算得出全生育期降水量达到122mm、拔节-灌浆期降水量达到41mm、播种前降水量达到36mm和越冬前正积温达到511~627℃.d是天津冬小麦气象产量为正值的水分和温度临界指标;据此标准,49a中,3个时段降水亏缺概率为22%~80%,但由于灌溉能力的提高,降水对产量的影响作用减小;冬小麦越冬前遭遇低温的概率为10%~50%,遭遇高温的概率为8%,并随年代增加呈上升的趋势,积温对产量的影响作用逐渐增强。     

调整播期提高春玉米对养分和气候资源的利用效率

  【目的】  温度、光照和降水是影响玉米生长发育的关键气象因子。探讨关键气象因子与氮素吸收运转及产量形成的关系,以期最大限度地提高春玉米对气候资源及氮素的利用效率。  【方法】  以先玉335 (XY335)和郑单958 (ZD958)为供试品种,进行了两年田间定位试验。设早(4月24日)、中(5月4日)、晚(5月14日) 3个播期处理,测定了营养生长期和生殖生长期玉米干物质和氮素累积量及籽粒的运转率,在成熟期测产。利用Hybrid-Maize模型,结合当地气象数据对不同播期处理的产量差及光温资源匹配进行综合模拟与评价。  【结果】  XY335在早、中、晚播期的干物质积累量分别为21233、21249、20311 kg/hm2;氮素积累量分别为184.2、192.5、171.1 kg/hm2;氮素转运率分别为35.1%、45.7%、35.8%;氮素对籽粒氮的贡献率分别为19.4%、29.6%、23.9%;ZD958在早、中、晚播期的干物质积累量分别为21031、20637、20405 kg/hm2;氮素积累量分别为173.7、163.4、154.9 kg/hm2;氮素转运率分别为39.2%、36.4%、25.6%;氮素对籽粒氮的贡献率分别为32.7%、25.4%、13.7%。XY335在中播处理下产量最高,较早播处理和晚播处理分别增加9.9%和17.4%;ZD958在两个试验年份均为晚播处理产量最低,两年平均较早播、中播处理分别减少8.6%、5.4%;品种间比较,XY335产量受生殖生长阶段日均温影响较大,ZD958产量增加与全生育期太阳总辐射量、营养生长期天数关系较为密切。播期和品种不同造成的产量差异主要与VT—R6期干物质累积量与氮素累积量有关,XY335在花后氮素转运效率优势明显,其产量增加受生殖生长阶段日均温影响较大,ZD958产量增加与营养生长期天数、全生育期总辐射量有关。  【结论】  播期和品种不同造成的产量差异主要与开花后的干物质累积量与氮素累积量有关,提升氮素转运量可有效促进增产。XY335在花后氮素转运效率优势明显,其产量增加受生殖生长阶段日均温影响较大,ZD958产量增加与营养生长期天数、全生育期总辐射量有关。在本试验条件下,XY335适宜在5月4日左右播种,ZD958适宜早播。     

黄淮海地区不同播期夏玉米籽粒脱水过程和产量形成的比较

以“浚单29”夏玉米为试验材料,于2014年和2015年在山东泰安农业气象试验站进行3个播期的播种试验,3个播期分别为6月5日（M−10处理）、6月15日（M处理）和6月25日（M+10处理）,分析播期对夏玉米生育阶段、籽粒脱水过程和干物质积累以及产量的影响。结果表明：随着播期的推迟,夏玉米全生育期持续时间缩短,其中抽雄−成熟期的变化幅度最大,M−10处理较M和M+10处理缩短了7～10d。提前播期（M−10）下,夏玉米的籽粒含水率、籽粒干物重均高于晚播,生理成熟前早播的夏玉米比晚播处理脱水慢,而生理成熟后早播的夏玉米比晚播脱水快。不同播期使夏玉米处于不同的气象条件下,显著影响了产量及产量构成因素。与当地常年正常播期（6月15日）相比,播期提前（M−10处理）增加夏玉米百粒重和收获指数,减少秃尖比;与晚播（6月25日）相比,提前播期下夏玉米穗粒数显著提高4.5%（2014年）和7.8%（2015年）,百粒重显著提高12.3%（2014年）和16.8%（2015年）,秃尖比显著降低21.4%（2014年）和12.5%（2015年）,可见,播期越晚,产量越低。因此,夏玉米“浚单29”在黄淮海地区可以适当早播,而播种过迟容易导致生育期延后,易遭遇低温,严重影响产量。     

2021年秋收作物生长季农业气象条件评价

基于主要农区2346个气象台站观测数据和历史同期观测资料,利用作物气候适宜度和农业气象灾害指数等方法,分析了2021年玉米、一季稻、晚稻、大豆和棉花等主要秋收作物生长季的农业气象条件。结果表明,秋收作物生长季内,农区大部分地区≥10℃积温较常年同期偏多100～250℃·d,热量条件好,大部降水正常,土壤墒情适宜。夏季（6-8月）光温水条件匹配较好,利于玉米、水稻、大豆等作物开花授粉、灌浆结实以及棉花开花、结铃。总体上秋收作物主要生育期内干旱影响偏轻,气象条件对作物生长发育和产量形成有利。但局地暴雨洪涝频发,河南受灾严重,部分农田绝收。西北地区东部、华北大部、黄淮北部作物生育后期多雨寡照,不利作物灌浆成熟及收获。东北地区阶段性低温、西北地区东北部干旱、南方和新疆高温危害等对局地玉米、水稻、棉花等作物造成一定不利影响。     

不同育秧基质和水分管理对机插稻秧苗素质与产量的影响

为探明适宜机插秧苗的培育方式,本文以杂交中灿稻‘徽两优6号’为材料,研究了营养土旱育、营养土湿润育秧和淤泥水育秧等3种方式对机插水稻秧苗素质及产量的影响,并分析了不同育秧方式对秧龄弹性、机插活棵及分蘖成穗的效应。结果表明:播后21 d,营养土旱育秧苗综合素质最好,营养土湿润育秧次之,淤泥水育秧的最差;与淤泥水育秧相比,营养土旱育秧及湿润育秧的秧苗发根力强,根冠比高,干物质积累能力强。其中旱育秧适栽秧龄为18~30 d,秧龄弹性最大。营养土旱育方式育秧能在稳定结实率和千粒重的情况下显著提高有效穗数和群体颖花量,增加库容量,从而使产量显著增加。旱育秧栽后缓苗期短、活棵快、发根力强、分蘖起步早,能较好破除本田生育前、中、后期的生长不平衡,有利于优良群体构建和高产形成。     

机械化播栽对杂交稻氮素积累分配及碳氮比的影响

【目的】氮素吸收与积累是水稻产量形成的重要基础。随着农村劳动力转移,我国水稻生产机械化的步伐随之加快, 机械化播栽使杂交籼稻的生长发育和各生育阶段所处环境发生了改变,但针对其氮素吸收利用特性的研究还较少。本文以杂交籼稻F优498为材料,探讨机械化播栽条件下杂交稻的氮素积累、 分配及碳氮比特点。【方法】采用二因素裂区设计,主因素为播栽方式,共3个水平,分别为机械精量穴直播、 机插和常规手插;副因素为穴苗数,设2个水平,分别为低穴苗数和高穴苗数。研究播栽方式和穴苗数对杂交稻氮素积累、 分配及碳氮比的影响。【结果】机械化播栽对杂交稻氮素吸收利用及碳氮比产生了明显影响,与常规手插相比,机械精量穴直播显著提高了水稻拔节期和成熟期植株含氮量,同时提高了成熟期植株氮素积累能力。机插植株含氮量在抽穗期显著高于手插,并能在拔节期保持较高的植株氮素积累量。不同播栽方式叶片和茎鞘氮素转运量、 氮素表观转运率以及氮素转运贡献率、 氮素干物质生产效率和氮素偏生力表现为常规手插＞机插＞机械精量穴直播,而穗部氮素增加量和百千克籽粒吸氮量则为机械精量穴直播＞常规手插＞机插,氮素稻谷生产效率和氮素收获指数表现为机插＞常规手插＞机械精量穴直播。水稻植株全碳含量及植株碳氮比在各主要生育时期内均受播栽方式显著或极显著影响。机械化播栽方式配合低穴苗数能加强成熟期各器官碳氮比,配合高穴苗数处理能显著提高杂交稻抽穗期穗碳氮比,并且能够促进碳素在植株内的转化和分配。【结论】机械化播栽方式虽降低了拔节期植株全碳含量及植株碳氮比,但可显著提高水稻拔节期和成熟期植株含氮量,提高成熟期植株氮素积累能力,有利于杂交稻氮素高效吸收利用和植株体内碳氮代谢的平衡,因而获得高产高效。     

2022年夏收粮油作物生育期气象条件及其影响分析

基于主产区气象观测站和农业气象站实测气象资料和作物发育期资料,计算冬小麦和油菜生长季的气候适宜度和灾害指数等参数,评价该阶段气象条件对夏收粮油作物的利弊影响。结果显示：2021/2022年度冬小麦、油菜生育期内,产区大部光热充足、土壤墒情适宜,冻害、干旱等农业气象灾害影响程度偏轻,气候适宜度高于上年和近5a平均值,气象条件利于夏收粮油作物生长发育和产量形成;成熟收获期间多晴好天气,收获进度快、质量高。但北方冬麦区秋播期多雨渍涝,冬小麦播种期明显推迟,冬前壮苗比例偏少、分蘖不足。江南和贵州等油菜产区冬季持续阴雨寡照,影响油菜发育进程。     

吉林水稻关键生育期延迟型/障碍型冷害时空变化

利用吉林省10个农业气象观测站1981−2019年日平均气温、水稻发育日期及产量、历史灾情等数据,识别水稻关键生育期延迟型/障碍型冷害两种类型冷害事件,并对关键生育期不同类型冷害的致灾强度和时空变化进行分析。结果表明：（1）全球变暖背景下吉林省各测站水稻发育期变化显著,其中移栽日期以提前为主,成熟日期以推迟为主,80%的站点移栽−成熟期间隔天数的气候倾向率为正值,且一半站点增加趋势通过了0.05水平显著性检验。（2）延迟型冷害发生次数在不同年代呈明显减少趋势,主要与移栽−抽穗期温度条件的改善有关;移栽−抽穗期延迟型冷害致灾强度更大。（3）障碍型冷害发生次数在不同年代之间无明显变化趋势,开花期障碍型冷害发生频率明显高于孕穗期,但孕穗期障碍型冷害致灾强度更大。（4）在空间分布上,延迟型冷害在全区发生频率差异不大,仅严重延迟型冷害在东部地区略高;障碍型冷害在吉林省东部区域发生频率明显较其他地区严重。综上,在全球变暖、农民调整水稻移栽日期和品种更换的共同作用下,水稻关键生育期延迟型冷害的发生明显减少,障碍型冷害主要在吉林省的东部时有发生。     

1956—2010年辽西地区玉米气候适宜度时空分布特征

以玉米气候适宜度模型及辽西地区4市8站近50 a(1956—2010年)逐日气象数据为基础,利用空间插值、经验正交函数分析方法(EOF)和小波变换分析方法对玉米全生育期及各主要生育时期气候适宜度的时间变化和空间分布特征进行分析,研究气候变化过程中辽西地区农业气候资源对玉米生长的适宜程度的变化特征。结果表明：1)近50 a,辽西地区玉米全生育期的降水、日照及综合气候适宜度呈逐年下降趋势,除开花期综合气候适宜度呈上升趋势外,播种、出苗、成熟期综合气候适宜度均呈下降趋势;2)在空间分布上,辽西玉米全生育期的温度适宜度、日照适宜度,播种、成熟期的综合气候适宜度分别表现出由南向北、由西向东、由西向东南和东北、由东北向西南递增,而出苗期综合气候适宜度表现为由西北向东南和东北递减;全生育期的降水适宜度、综合气候适宜度和开花期的综合气候适宜度由北向南均呈现“低－高－低－高”的带状分布特征,播种、出苗和开花期限制因素分别为降水、日照和日照;3)EOF 分析发现,辽西地区玉米全生育期综合气候适宜度距平百分率在空间上表现为西南向东北微幅递减;在时间上,小波分析发现辽西玉米综合气候适宜距平百分率第1特征向量的时间系数存在14~30 a、8~14 a、3~7 a 的3类尺度的震荡周期。