基于决策树和随机森林模型的湖北油菜产量限制因子分析

利用1961-2014年湖北省主产县油菜产量统计资料及同期气象观测资料,采用决策树和随机森林模型,对影响油菜产量的气候因子进行分析。结果表明：温度、日照时数及干旱、湿渍害对油菜产量均有不同程度的影响,且因生育期不同而存在差异。油菜开花期以前对低温敏感,开花期以后对高温敏感;苗期和蕾薹期对干旱较敏感,开花期和角果期对湿渍害更敏感;日照时数对油菜产量的影响受水分状况的制约,在干旱状况下日照偏多不利于产量形成,偏湿状况下则表现为日照越多越有利于产量形成。在各限制因子中,以湿渍害发生频率对油菜产量的影响最高,其次是干旱和冻害。湿渍害对产量的影响以高湿寡照的次生灾害影响较土壤偏湿的直接影响更大     

2021年夏收粮油作物生育期气象条件及其影响分析

2020/2021年度冬小麦、油菜生育期内,产区大部降水充沛、热量充足、光照适宜,干旱、湿渍害等农业气象灾害和作物病虫害影响程度偏轻,冬小麦灌浆成熟期间以晴好天气为主,强降水、干热风影响偏轻,冬麦区气象条件好于上年度。但长江中下游地区和贵州等产区秋播期和春季阴雨寡照及冬季冻害较为突出,影响油菜适时播栽和产量形成,长江中下游地区5月中下旬的强降水天气影响油菜适时收获和晾晒。     

紫色土地区水钾耦合对油菜产量及水分利用效率的影响研究

为探讨川中丘陵紫色土地区不同决策目标下油菜适宜的水钾用量,通过水钾耦合模型的建立与分析,研究了不同钾素水平和水分处理对油菜产量及水分利用效率的影响。结果表明:在本试验条件下开花期土壤水分对产量影响最大,蕾苔期次之;油菜总产量增长速率随水钾用量的增加呈现先增后减趋势;水钾耦合对产量和水分利用效率均有促进的正效应,效应大小顺序为:水钾耦合 > 土壤含水量 > 施钾量。籽粒产量最高值出现在蕾苔期开花期高钾高水处理,此时水分利用效率（WUE）为14.6 kg/（hm²·mm）,而水分利用效率最高值出现在蕾苔、开花期。高钾和土壤水分分别控制在0.66 g/kg,θ_f58.7%组合,但是籽粒产量降低约19.7%。在季节性干旱和酸性紫色土区油菜推荐的水钾模式为:蕾苔、开花期土壤水分分别控制在θ_f68%,θ_f80%,施钾量控制在0.57 g/kg,此时籽粒产量和水分利用效率均较高且经济效益达到最大。     

开花期与块茎膨大期干旱胁迫及旱后复水对马铃薯影响的差异

2021年4-7月在沈阳农业大学大型水分控制试验场进行马铃薯的控水实验,选取马铃薯开花期和块茎膨大期,设置轻度干旱（开花期土壤相对湿度50%、块茎膨大期土壤相对湿度60%）、中度干旱（开花期土壤相对湿度40%、块茎膨大期土壤相对湿度50%）和重度干旱（开花期土壤相对湿度30%、块茎膨大期土壤相对湿度40%）以及对照（开花期土壤相对湿度70%、块茎膨大期土壤相对湿度80%）处理,在每一个生育阶段各级干旱处理5d后进行复水,复水水平控制到对照处理水平,研究干旱胁迫及旱后复水对马铃薯光合特性、叶绿素荧光、生长及产量的影响。结果表明：开花期与块茎膨大期遭遇干旱胁迫会使叶片气孔导度、净光合速率均显著低于对照处理,叶片光系统II的光化学淬灭系数、光能转换率显著降低,非光化学淬灭系数显著升高。开花期轻度干旱持续5d后复水,叶片净光合速率比干旱处理提高20%,但块茎膨大期中、重度干旱恢复的程度很小。各级干旱处理下叶面积指数较对照下降17.6%～50.3%,干物质重降低23.4%～51.4%;开花期各级干旱处理下的马铃薯产量,分别较对照处理减少1.0%～19.6%,而块茎膨大期各级干旱处理下的马铃薯产量...     

2021年夏季气象条件对农业生产的影响

2021年夏季（6−8月）,全国农区大部平均气温较常年同期偏高0.8℃,热量充足;平均降水量较常年略偏多,干旱影响偏轻;平均日照时数较常年和2020年略偏少。夏收夏种期间多晴好天气,夏收夏种进展顺利;大部农区光温较好、日照正常,利于秋收作物生长发育和产量形成;降水充沛、墒情适宜,利于秋收作物形成丰产群体。主要不利气象条件有,中东部地区暴雨洪涝频发,河南北部和中东部农业受灾严重;东北地区阶段性低温不利作物生长发育和灌浆;西北地区局部农业干旱影响作物产量形成;南方大部及新疆等地高温天气不利作物生长发育。     

胡麻产量对干旱的响应研究及其在潜力计算中的应用

该文利用盆栽试验结果，通过分析胡麻在不同生育阶段对不同强度干旱的产量反应，得出：胡麻各生育期的授旱缺水指数ｒｉ，减产指数Ｒｉ，及产量反应系数ｋｙｉ，认为，胡麻不同生育期对干旱的敏感次序为，开花期〉现蕾期〉纵形期〉苗期〉成熟期，且籽粒产量较生物产量敏感，胡麻生育期耗水强度由弱→强→弱，以现雷期日耗水量最大，苗期日耗水很小，在受旱情况下，水分生产率以现蕾期最小，苗期最大，并以现蕾期受旱的减产率最大，达     

光温因子对玉米产量及产量构成因素值的影响

在山东省境内采用不同区域分期播种,系统分析自然条件下光温值的差异对玉米产量及产量构成因素值的影响及规律性结果表明,玉米生育期间的积温、日照时数与产量及产量构成因素值呈极显著正相关关系,积温的直接效应最大,日照通过积温的间接效应最大;开花－成熟阶段日照时数对穗粒数影响明显;日均温差与积温呈负相关关系并对千粒重和产量产生负效应;产量和千粒重以鲁西地区最高,且由鲁西地区向鲁东地区依次递减,穗粒数以鲁中地区最高;高产玉米全生育期需积温2500℃左右,日照时数为700h左右,开花－成熟阶段需积温1150℃左右,日照＞300h。     

干旱胁迫对玉米物候及产量组成的影响及模拟研究

为了研究产量关键期干旱胁迫对玉米物候及产量和产量组成的影响,评估作物生长模型对干旱胁迫下玉米物候和产量模拟的效果,基于锦州农业气象试验站2011-2015年分期播种试验玉米产量和产量组成观测资料,尤其是2014年和2015年天然干旱胁迫试验数据和2015年玉米开花、吐丝物候加密观测资料,分析了产量关键期干旱胁迫对玉米物候及产量和产量组成的影响,评估了CERES-Maize模型对不同降水年型玉米产量和产量组成的模拟效果,提出了模型改进的方向。结果表明,2014年和2015年辽宁省西部地区在玉米开花期前后经历了较严重的干旱胁迫过程,干旱胁迫导致玉米吐丝延迟程度大于开花,90%以上的植株能到达开花阶段,但仅有45%~88%的植株能到达吐丝阶段,直接影响株籽粒数（不同播期下的玉米株籽粒数相差32%）及最终产量（产量下降33%~78%）。CERES-Maize模型对正常年玉米产量及产量组成的模拟效果较好,对干旱年的模拟效果较差,部分原因在于模型在模拟玉米物候时不对开花和吐丝期加以区别,只考虑了温度对花期的影响,而没有考虑干旱胁迫下玉米因开花-吐丝间隔增大、雌穗发育异常、物候期推迟而造成的减产作用。因此,玉米产量关键期干旱胁迫直接影响玉米物候（开花-吐丝期）,进而影响玉米穗粒数及最终产量;为提高干旱胁迫下作物模型的模拟评估能力,亟待开展干旱胁迫下基于冠层吐丝动态的玉米产量模拟研究。     

2017年秋季气候对农业生产的影响

2017年秋季（9?11月）全国平均气温10.6℃,比常年同期偏高0.8℃;平均降水量121.2mm,比常年同期偏多4.3mm;平均日照时数555h,比常年同期偏少35.5h。北方秋收区大部天气晴好,初霜期较常年偏晚;南方晚稻区受寒露风天气影响较轻,气象条件总体利于作物灌浆成熟及收晒。北方冬麦区大部土壤墒情适宜,利于冬小麦播种出苗,小麦长势良好。受“华西秋雨”东进北扩的影响,西北地区东南部、黄淮西部、江淮、江汉及西南等地多阴雨寡照天气,导致秋收和秋播延迟,部分秋收作物发生霉变,河南南部、安徽北部冬小麦播种期较常年偏晚10～25d,长势偏差,油菜播种以来受湿渍害影响较大。西北、黄淮南部、长江流域等地部分农业遭受暴雨洪涝和冰雹大风灾害,华南沿海部分地区遭受台风袭击,局地损失较重。     

2019年夏收粮油作物生育期气象条件及其影响分析

2018/2019年度冬小麦、油菜生育期内,产区大部时段光热适宜、墒情良好,干旱、霜冻害、干热风发生范围小、影响程度偏轻。但冬季-初春,长江中下游地区、贵州等地阴雨寡照、土壤持续过湿,导致部分冬小麦、油菜遭受湿渍害,长势偏差。2019年5月中旬-6月上旬南方部分夏收粮油作物产区多雨寡照及大风、强对流天气不利于小麦灌浆乳熟及油菜成熟收晒。     

华北平原不同等级干旱对冬小麦产量的影响

华北平原是中国重要的粮食生产基地,其中冬小麦播种面积和产量均居中国首位,在国家粮食安全中具有重要作用,干旱是影响该区域冬小麦产量的最主要农业气象灾害。该研究基于华北平原44个气象站点1981—2017年的逐日气象数据以及作物、土壤和田间管理资料,以作物水分亏缺指数为农业干旱指标,基于调参验证后的农业生产系统模型(Agricultural Production Systems Simulater,APSIM),评估了冬小麦生长发育中后期各生育阶段不同等级干旱对冬小麦单产和总产的影响。结果表明,冬小麦拔节-开花和开花-成熟阶段干旱造成冬小麦减产率空间上均呈北高南低的分布特征,且开花-成熟阶段干旱引起的减产率(26.8%)高于拔节-开花阶段干旱引起的减产率(19.1%),区域间比较均表现为干旱对京津冀地区冬小麦单产影响最大,对河南省冬小麦单产影响最小;随着干旱等级的加重减产率增大,开花-成熟阶段轻旱、中旱和重旱的减产率分别为16.5%、32.8%和44.9%,拔节-开花阶段轻旱、中旱和重旱的减产率分别为10.3%、18.8%和28.6%。结合冬小麦实际播种面积得到各生育阶段干旱对总产的影响,区域间比较均表现为干旱对山东省冬小麦总产影响最大,对河南省冬小麦总产影响最小。     

黄淮冬麦区南片气象因子对不同品种小麦籽粒特性的影响

2020/2021年度在黄淮冬麦区南片的4个省份分别设置大田试验,选择周麦18、周麦36及爱民蓝麦1号3个不同品质类型的冬小麦品种,分析比较不同气象因子对3个品种小麦产量及品质的影响。结果表明：不同小麦品种特性和试验点生态环境对小麦籽粒长宽、产量及品质的影响均达到显著水平,其中籽粒长度、株高及产量受环境条件的影响大于品种基因型,而籽粒宽度、产量三要素、籽粒淀粉、蛋白质和纤维素含量受品种基因型的影响大于环境条件。从不同试验点气象因子来看,籽粒长宽和千粒重表现一致,主要受抽穗−灌浆中期水分的正向调控和拔节−成熟期气温的负向调控;株高主要受拔节期水分和气温的正向调控;产量和穗粒数主要受抽穗期水分和气温、灌浆中期水分的正向调控;有效穗数主要受拔节−抽穗期日照时数的正向调控。籽粒淀粉含量受拔节后气温、水分的正向调控,受扬花后期日照时数的负向调控,籽粒蛋白质含量则与其相反,纤维素主要受抽穗−灌浆中期水分的正向调控。综上所述,不同小麦品种特性和试验点生态环境对小麦籽粒长宽、产量及品质均存在显著影响;拔节后的平均气温、总供水量及总日照时数对小麦籽粒表型、产量及品质性状的影响存在差异。     

播期对麦(油)后直播棉产量、品质及氮磷钾利用的影响

为明确长江流域下游棉区麦(油)后直播棉生产的适宜播期,本研究以?中棉所50‘为材料,于2017—2018年进行大田试验,研究不同播期(5月15日、5月25日、6月4日、6月14日和6月24日)对直播棉产量、品质及养分利用的影响。结果表明,播期推迟,棉花生育进程推迟;花铃期日均温和日照时数降低、有效积温先升高后降低且以6月4日播期花铃期有效积温最高。可见,前3个播期棉花花铃期温光条件较好。棉株与生殖器官的生物量及氮磷钾累积量随播期推迟降低,且前3个播期的棉株生物量和养分累积进入较高速率累积期早于后2个播期的棉株。随着播期的推迟,直播棉成铃数与皮棉产量显著降低。与5月15日播期相比,其余4个播期直播棉的皮棉产量分别降低15.9%～16.9%、13.1%～16.9%、26.9%～33.5%、58.2～62.0%。100kg皮棉氮、磷和钾吸收量随播期推迟而增加,但养分利用效率降低。不同播期间,以6月4日和6月14日播期棉纤维综合品质较优。综上,本试验条件下,5月15日—6月4日是长江流域棉区麦(油)后直播棉获得较高产量的适宜播期,该播期内适当推迟播种有利于棉花优质纤维的形成。     

河南强筋小麦种植品质达标的关键气象因子分析

为提高优质小麦气象服务针对性,根据2017-2019年河南省72个县(区)6个强筋、中强筋小麦品种的287份小麦样品品质测定资料、对应气象因子和小麦发育期观测资料,利用Pearson相关分析、LSD多重比较和敏感系数等方法,明确了影响河南省强筋小麦种植品质的关键气象因子。结果表明：除豫南南部和豫西地区外,河南省大部分地区适宜发展优质强筋小麦。硬度指数、粗蛋白质等6项品质指标不同程度受拔节后气象条件影响,其中拔节-抽穗期和成熟-收获期的气温和日照时数对大部分品质指标影响显著,开花-灌浆期气温和日照时数主要影响硬度指数、沉淀值和吸水量,成熟-收获期降水量对面粉吸水量有负影响。比较敏感系数SV₍(i))的绝对值,沉淀值对拔节-抽穗期平均最高气温最敏感,SV₍(i))达0.7954。不同生育期影响强筋小麦种植品质达标的关键气象因子分别为：拔节-抽穗期平均最高气温、空气相对湿度和日照时数,开花-灌浆期空气相对湿度,以及成熟-收获期平均气温。研究结果说明影响河南省强筋小麦种植品质最重要的气象因子为气温。     

玉米产量与生态气候因子的关系

采用多元积分回归的方法,对山西省1971-2000年玉米产量与生态气候因子的关系进行分析研究。结果表明：气温和降水对玉米产量的影响大,日照影响小,北部影响大,中南部影响小。春玉米播种期和苗期降水影响大多为正效应,拔节-抽雄期气温和降水影响为显著正效应,日照时数在全生育期普遍偏多,影响多为负效应,光能资源丰富,光能利用潜力大。夏玉米拔节-开花期气温影响为显著负效应,运城地区降水在拔节-成熟期为负效应,尤其成熟期阴雨天气对产量影响较大。研究结果揭示了山西生态气候因子对玉米不同生长阶段的正负效应及影响程度,为山西玉米生产充分利用生态气候资源,趋利避害、优产高产提供一定的理论依据和决策参考。     

辽宁省生长季气候变化及其对春玉米产量的影响

为了明确气候变化对辽宁省春玉米产量的影响,基于1968—2017年气象站点数据,结合标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI),运用M-K趋势分析、相关分析及回归分析等数理统计方法研究了辽宁省春玉米生长季各气候要素、干湿变化特征及其与春玉米产量的关系。结果表明:降水量除丹东呈增加趋势外,其它地区呈现减少趋势; 大部分地区温度呈现升高趋势,风速呈显著减弱趋势,相对湿度变化趋势不显著; 日照时数除辽阳、本溪呈不显著增加外,其他地区呈减少趋势。降水、最高温和平均温是影响辽宁省春玉米产量的重要因子,尤其是朝阳、葫芦岛、锦州、阜新和大连地区,春玉米对这些要素更敏感,与降水量正相关,与最高温、平均温负相关,未来降水量减少、温度升高将不利于这些地区春玉米生长。随着位置东移降水量逐渐以负效应为主,温度逐渐表现为正效应。除阜新、抚顺、本溪等部分地区呈现干旱化外,其他地区表现为不显著的湿润化趋势。朝阳、葫芦岛、阜新等地区春玉米产量对6月、7月的干湿变化较敏感,易受旱减产; 干旱化将使阜新春玉米生产形势变得严峻,朝阳、锦州、大连地区湿润化对春玉米生长有利; 沈阳、鞍山、辽阳和营口地区5—9月的干湿状况均对春玉米产量有影响,抚顺、本溪、铁岭等地区则易受6—8月的干湿状况影响,这些地区当前较适宜春玉米生长; 丹东地区易受涝减产,且湿润化趋势将会对该地区玉米生产造成不利影响。辽宁省不同气候要素及干湿变化对不同地区春玉米产量的影响效应有正有负,程度也各不相同,各地应因地制宜采取合理措施促进玉米丰产。     

重庆市中稻气候适应性分析

运用多要素回归积分方法的差分形式,综合分析了重庆市中稻对生育期间温度、降水、日照的适应情况,并进一步提出了产量影响指数,用于衡量中稻生育期各气候因子对最终产量影响的权重。结果显示,对重庆中稻产量影响最大的是3月中旬的倒春寒天气（容易造成中稻出苗困难、基本苗不足）和6月下旬的阴雨天气（影响中稻开花授粉）,平均可以造成190kg／hm^2的产量波动;其次为伏旱期间7月下旬-8月上旬的降水,此期中稻正处于灌浆中后期,旬产量影响指数达到160～170kg／hm^2;6月中旬、7月上旬的降水,7月上、中旬的温度,旬产量影响指数也能达到130～150kg／hm^2。     

气候变化背景下内蒙古马铃薯关键生长期气候适宜性分析

内蒙古是我国马铃薯主产区之一,在气候变化背景下探讨马铃薯的区域适应性有重要的现实意义。依据内蒙古地区119个站点逐日气象观测数据,采用气候适宜度评估模型,分1961—1990年、1991—2015年2个气候年代对内蒙古马铃薯开花—可收期气候适宜度的空间特征及变化趋势进行分析。结果表明:1)1961—2015年内蒙古马铃薯开花—可收期综合气候适宜度为0.62,气候条件总体优越,且日照适宜度温度适宜度降水适宜度。2)从空间分布上看,温度适宜度由西向东呈"低—高—中"的带状分布,降水适宜度由西向东、由北向南递增,日照适宜度西高东低;综合光温水三要素影响,阴山南北麓东段及大兴安岭南麓区为气候适宜度的高值区,具有适宜生产马铃薯的气候资源优势。3)从年代变化上看,1961—1990年,综合气候适宜度除东部偏北及西部偏北呈微弱的下降,总体呈增加的趋势;1991—2015年大部地区综合适宜度由上升转为下降趋势。4)气候变化背景下,1961—2015年内蒙古马铃薯开花—可收期气候适宜性以0.004 0×(10a)~(-1)的倾向率下降,其中日照适宜度基本持平,降水适宜度、气温适宜度呈不同程度的下降趋势,对马铃薯生长发育不利。因此,马铃薯开花—可收期应注意水热条件的管理,研究结果可为马铃薯气候资源利用与管理提供参考。