农业气候资源变化对陇东塬区旱作粮食的影响分析

为了研究气候变化对陇东塬区旱作粮食的影响，利用陇东塬区1961—2020连续60年气候因子资料，采用线性回归、多项式函数、气候倾向率等方法，分析农业气候资源变化特征，进而分析80%保证率下农业气候资源变化对主要粮食作物冬小麦、玉米的影响。结果表明：日均气温稳定通过0℃和10℃的初日呈提前趋势，终日呈现推后趋势，初终日期间持续天数呈现极显著增加趋势；80%保证率下，日均气温稳定通过0℃和10℃初终日期间降水量随年代的增加呈现递减趋势，≥0℃和≥10℃积温随年代增加呈现增加趋势，日照时数随年代增加呈现递减趋势。农业气候资源变化造成小麦播种推迟，成熟提前，但生育期缩短主要体现在越冬期缩短上，有效生长期得到保证；夏季热量资源增加保证了玉米生长，成熟期提早为小秋作物收获后的秋播工作赢得了时间，有效扩大了作物种植面积。陇东塬区小麦、玉米气候产量与生育期内降水量呈显著正相关，水份影响着陇东粮食产量的生育全过程，水资源短缺是陇东塬区作物生长的制约因素；平均气温对小麦、玉米是不显著的负效应，温度是重要的影响因子；有效积温和日照时数对小麦、玉米的影响不一致，玉米受气候不确定性影响大于小麦。     

前言

本期刊出的《中国种植制度气候区划》专集稿件,是全国种制度气候区划协作组委托并资助的。其中,吉林省主要作物合理布局的农业气候分析一文,已在地理学报刊出,本刊不再刊出。已送来的12篇,集中刊出,尚未送到的有辽宁、新疆、内蒙古等省、区的材料,本刊以后将陆续刊出。     

科尔沁沙地南缘地区主要作物耗水规律及水分利用评价

采用FAO-Penman Monteith公式法和水量平衡法对科尔沁沙地南缘地区玉米、花生和谷子等主要作物的耗水规律进行了研究。结果表明,玉米的日需水量、全生育期需水量和土壤水分亏缺量均最大,需水量与降水的吻合程度最差,作物系数平均值较大;谷子的日需水量、土壤水分亏缺量和作物系数平均值较大,由于生育期相对较短,全生育期需水量最少,需水量与降水吻合程度较好;花生的日需水量和土壤水分亏缺量均最小,全生育期需水量较少,需水量与降水吻合程度最好,作物系数平均值较小,作物系数变化较为平稳,生育中前期需水量相对较小。从水分利用效率的角度,区域优先种植的作物应为玉米、谷子、花生。从水分经济效益的角度,区域优先种植的作物顺序为花生、玉米、谷子;优先灌溉的作物顺序为花生、谷子、玉米。     

内蒙古典型农牧交错区气候对作物产量的影响评估-以巴林左旗为例

摘要:为了实现对典型农牧交错区气候影响作物产量的定量评估,以巴林左旗为例,采用相关分析和积分回归分析等方法,建立了不同作物各个生长时段动态气候评估模型,为有效开发利用巴林左旗的农业气候资源,合理布局农业生产,降低灾害的威胁提供科学参考。     

采用相关系数农业气候分析

目前,用相关系数进行农业气候分析已成为国内外农业气候分析的一个主要方法。通过多年农作物的单产(通常取去掉人为因素的气候产量)与同期不同生育时段的气象要素所求取的相关系数,找出影响本地不同作物在不同生育时段内与气候条件的相关关系;定性地指出不同作物形成产量的气象障碍因子(或促进因子);定量地揭示其影响程度;建立农业气候产量预报方程;提出合理的农业气候建议。     

夏季干旱期间贵州农业气候资源优劣分析

为定量评估夏季干旱期间光照、热量和水分农业气候资源对粮食作物的客观影响,采取粮食光温生产潜力、光温水生产潜力评估方法,对比分析夏季干旱期间粮食生产潜力相对于气候平均状态的偏差,客观定量地分析夏季干旱期间贵州农业气候资源优势和劣势。研究表明：夏季干旱背景下,贵州水稻、玉米光温生产潜力相对于正常气候年份普遍偏高10%左右,光照和热量资源优势明显;而水稻、玉米光温水生产潜力却普遍偏低30%~40%,水分资源劣势限制了作物生长。通过水资源的合理开发和高效利用,满足干旱期间农作物的水分需求,良好的光照和热量条件可更加有利于农业生产。     

储存环节玉米脂肪酸值变化趋势探析

根据国家粮食局标准质量中心和辽宁国家粮食质量监测中心的文件要求,为全面掌握玉米储存期间脂肪酸值变化规律,为修订《玉米储存品质判定规则》提供数据支撑。我站和辽宁锦州锦阳国家粮食储备(中转库)密切合作,对不同仓型储存的玉米脂肪酸值进行了跟踪测定。经过对储存环节玉米脂肪酸值检测结果进行统计分析,得出了储存环节玉米脂肪酸值的变化趋势。同时,对修订《玉米储存品质判定规则》提出了建议。     

1961—2010年宁夏灌区主要作物需水量时空分布特征

明确气候变化背景下作物需水量的时空分布特征是水资源高效利用和作物合理布局的重要依据。基于宁夏引黄灌区13个气象台站的气象数据及作物生育期数据,利用FAO推荐的彭曼公式和订正的作物系数,计算了1961—2010年宁夏灌区主要作物（春小麦、玉米、水稻、冬小麦）全生育期及不同发育阶段有效降水量及需水量,分析了其时空分布特征,并计算了各作物不同发育阶段灌溉需水量及需水强度。结果表明：1961—2010年宁夏灌区秋粮作物（水稻、玉米）全生育期有效降水量是夏粮作物（春/冬小麦）的2倍,1961—2010年宁夏灌区水稻、玉米生育期有效降水量为降低趋势,春小麦、冬小麦为增加趋势。高值区分布在石炭井、灵武和中宁,北部的石嘴山各站为低值区。宁夏灌区作物需水量从大到小依次为水稻、玉米、冬小麦、春小麦,灌溉需水量在不同发育期的分布和需水量的分布相似,北部的石嘴山各站及中宁为高值区。1961—2010年宁夏灌区4种作物全生育期及不同发育阶段需水量也呈显著增加趋势。所有作物需水强度均在拔节（返青）后开始明显增加,春小麦、冬小麦需水强度开花—乳熟阶段最大,玉米需水强度拔节—开花阶段、开花—乳熟阶段最大,水稻拔节后需水强度一直较大,乳熟—成熟阶段达最大。     

关于辽宁十年玉米商品种子产销的回顾与思考

辽宁省地处东北平原，玉米是主要粮食作物，播种面积147万公顷左右．约占旱粮作物面积的48％。发展玉米生产，是确保全省粮食有效供给的重要途径。因此，保障玉米杂交种子供应，为玉米增产眼务．是全省种子工作的重点。实现省内统一供种的同时．在农业部、省政府和省农业厅的正确领导和支持下，辽宁省积极发展对外省玉米商品种子产销，历经10年的艰苦创业，迅速形成规模，1986年一1996年累计供全国26个省、区、市530多个单位玉米种子达16．15亿kg，年均1．47kg，占全国需种量的18％以上，成为国内首家玉米商品种子产销大省。在辽宁率先开拓…     

辽宁省玉米品种选育、试验审定与推广概况

玉米起源于美洲,公元16世纪传入中国南部,17世纪中叶传入辽宁,在我省已有300多年的种植历史,和其他作物如水稻、小麦、高粱、谷子等的数千年种植历史相比,栽培时间很短,但其发展速度却很快,目前为辽宁省第一大作物,常年播种面积占全省粮食作物播种面积的66％,玉米总产量占全省粮食总产量的68％,占全国玉米总产量的10％。     

Development of crop coefficient models of castor and maize crops

Castor and maize are the most commonly cultivated crops in the Rajendranagar region of Andhra Pradesh, India. The study aims to develop a crop coefficient (K_c) models for these crops, using Lysimeter measured daily crop evapotranspiration (ET_c) data and daily reference evapotranspiration (ET₀) computed using FAO-56 Penman-Monteith (PM) method. K_c values obtained using relationship K_c = ET_c/ET₀, crop coefficient curves were derived as a function of days after sowing and polynomial model was fitted. The performances of the models were tested using performance indicators. The models performed well for both the crops. These models can, therefore, be used for estimating K_c values of castor and maize crops for any day after sowing in the study region.     

四川省农作物种植结构与气候变化耦合协调性研究

为了探究四川省作物种植结构与气候变化的协调关系,本研究基于四川省气候数据与农作物播种面积数据,分析了2000—2018年四川气候变化、农作物种植结构变化以及它们之间的协调关系。结果发现：四川省2000—2018年间降水量、≥10℃积温均呈显著上升趋势,降水量气候倾向率为53.5 mm/10 a,≥10℃积温气候倾向率为123.7℃/10 a;作物播种面积明显增加的有玉米、油料作物、豆类、果园,薯类播种面积保持相对稳定状态,作物播种面积明显下降的有水稻、小麦和其他作物;各主要农作物种植结构占比变化明显。四川省农作物种植占比前三种为水稻、玉米和薯类,多年平均占比分别为21%、17%和13%,且水稻在所有种类中占比较稳定;小麦种植占比正在逐年降低。四川省2000—2018年农作物种植结构变化与气候变化整体相互适应,耦合度与耦合协调度均较高。     

AquaCrop模型在东北黑土区作物产量预测中的应用研究

东北黑土区是我国玉米和大豆生产基地,为了实现利用AquaCrop模型优化管理和预测产量,本文基于作物小区田间试验和大田观测数据,采用OAT(one factor at a time)法分析了该模型参数的敏感性,率定了敏感性高的参数,并对率定后的模型进行了验证。结果表明:玉米和大豆产量均对影响经济产量的收获指数十分敏感,二者虽然对冠层和根系生长参数都敏感,但有所差异:玉米对冠层衰减系数(canopy decline coefficient,CDC)更为敏感,而大豆则对限制冠层伸展的水分胁迫系数曲线的形状因子(shape factor for water stress coefficient for canopy expansion,Pexshp)更为敏感;玉米因根系深对最大有效根深(maximum effective rooting depth,Zx)更敏感,大豆因根系浅对根区根系伸展曲线的形状因子(shape factor describing root zone expansion,Rexshp)更敏感。由于玉米需水量大,对冠层形成和枯萎前的作物系数(crop coefficient before canopy formation and senescence,KcTr,x)和归一化水分生产力(normalized water productivity,WP*)很敏感,大豆则是一般敏感。率定后模型模拟玉米产量与实测产量的回归系数由0.34提升至0.89,模拟大豆产量与实测产量的回归系数由0.80提升至0.88。进一步用大田实测产量的验证结果表明:预测的玉米与大豆产量与实测产量间回归方程的决定系数(coefficient of determination,R2)分别为0.775和0.779,均方根误差(root mean square error,RMSE)分别为1.076 t hm^–2和0.299 t hm^–2,标准均方根误差(normalized root mean square error,NRMSE)分别为0.097和0.178,模拟效率(model efficiency,ME)分别为0.747和0.730,率定后的AquaCrop模型能较精准地模拟东北黑土区玉米和大豆产量,可用于产量预测或优化管理。     

AquaCrop模型在东北黑土区作物产量预测中的应用研究

Northeast black soil area is the production area of maize and soybean in China. In order to optimize the agricultural management and forecast crop yield with AquaCrop model, we use OAT (one factor at a time) method to analyze the sensitivity of the model parameters based on the experiment and field observation data, and to validate the model after calibrated the high sensitivity parameters. The results of sensitivity analysis showed that the yields of maize and soybean were both extremely sensitive to the reference harvest index (HI₀) and the parameters of canopy growth and root growth. The difference was that maize was more sensitive to the canopy decline coefficient (CDC), while soybean was more sensitive to the shape factor for water stress coefficient for canopy expansion (Pexshp). Maize was more sensitive to the maximum effective rooting depth (Z_x) because of its deep root, while soybean was more sensitive to the shape factor describing root zone expansion (Rexshp) because of its short roots. Maize was extremely sensitive to the crop coefficient before canopy formation and senescence (Kc_Tr,x) and the normalized water productivity (WP^*) due to the large water demand, while soybean was only generally sensitive. After calibrated the high sensitivity parameters with experiment data, the regression coefficient of simulated yield and measured yield of maize increased from 0.34 to 0.89, and the regression coefficient of simulated yield and measured yield of soybean increased from 0.80 to 0.88. Furthermore, the validation results of field observation data indicated that the determination coefficients (R²), the root mean square error (RMSE), the normalized root mean square error (NRMSE) and the model efficiency (ME) of the AquaCrop model of maize and soybean were 0.775 and 0.779, 1.076 t hm^-2 and 0.299 t hm^-2, 0.097 and 0.178, 0.747 and 0.730, respectively. The calibrated AquaCrop model can accurately simulate the yield of corn and soybean in the black soil area of Northeast China, and is useful for yield prediction and optimal management.     

UV-B增加对小麦及玉米物候发育影响的初步研究

观察了UV-B增加对小麦及玉米物候发育的影响,结果表明：UV-B增加对小麦及玉米物候期具有明显的推迟效应,且这种推迟效应可能与UV-B增加影响作物的营养供给无关;UV-B增加对小麦群体内小气候有显著影响,表现为气温和土温显著升高,UV-B增加对小麦物候期的推迟效应与UV-B增加条件下作物群体内小气候的变化无关;初步探讨了紫外线UV-B增加对作物物候影响的机制,并提出有待于进一步研究的问题。     

基于WIN ISAREG模型的青贮玉米灌溉制度优化研究

为了探索锡林河流域青贮玉米高效节水的最优灌溉制度,进行了连续2年的田间灌溉试验,研究了滴灌条件下青贮玉米的灌溉制度。研究表明,青贮玉米在拔节期-抽雄期土壤水消耗比率最低,作物系数、产量反应系数和腾发量在整个生育期内均达到最大,为青贮玉米的需水关键期;在田间试验的基础上,利用WIN ISAREG模型对实际灌溉制度进行了评价,并模拟了多种组合方案,得到了青贮玉米优选的灌溉制度,青贮玉米生育期内共灌水8次,灌水量200 mm,产量下降率为5.6%,灌水效率达到100%。研究结果可为流域内的青贮玉米灌溉预报,以及有效的利用当地水资源提供参考。     

内蒙古西部地区自然灾害对玉米产量影响及气象因子分析

为明确内蒙古自治区玉米产量受灾害性天气影响情况,根据内蒙古自治区2005-2017年自然灾害情况、玉米播种面积、单产和总产情况,分析气象灾害影响和减产情况.结果表明:旱灾造成的内蒙古受灾面积占到70％以上,灾害发生频率最多、产生影响最大,且旱灾导致2009年玉米单产水平为近年最低.分析内蒙古自治区西部地区4个地市的23...     

玉米作物水分胁迫指数(CWSI)基线差异原因初探

为了探讨相同作物水分胁迫指数(CWSI)基线,在不同试验条件下存在差异的原因,于2010年及2011年连续2年在南方红壤区进行了不同施肥处理的玉米小区试验。结果表明,不同的氮素处理,玉米形态学指标及叶龄存在差异,其中不施氮的处理与施氮的处理差异显著(P<0.05),施氮多和施氮少的处理差异较小。在玉米不同的生育期,CWSI下基线不完全相同。施肥能够影响玉米冠气温差的降低程度,施用氮肥越多,冠气温差降幅越大,从而可使不同施肥处理的CWSI下基线产生差异。此外,在作物发生干旱时,施用不同类型的肥料还能够影响作物冠气温差的增加程度,其中施用化肥处理玉米冠气温差要比施用有机肥和不施肥的处理高,施用有机肥处理的玉米冠气温差也较不施肥的处理高。研究结果认为,相同作物CWSI基线的差异与作物本身品种,以及不同生长条件下作物生长状况之间的差异密切相关,而气候条件是造成这种差异的辅助因素。     

气候变化情景下阿拉善盟灌溉玉米对水资源的适应性研究

为了研究未来气候变化情景下,非充分灌溉对玉米产量的影响情况及玉米生产可采取的节水型灌溉方式,利用作物模型和PRECIS模拟输出的吉兰泰地区的未来时段的气候数据、历史观测数据,模拟设计了多个灌溉水平,分析当地玉米的水分生产力,并选取最优灌溉方案。结果表明：当前种植中存在灌溉用水偏多、无效灌溉现象明显;未来气候变化情景下,不同的灌溉水平对玉米生育期的影响较小,主要影响产量和生物量;A2、B2气候情景下,采用58%充分灌溉量的灌溉方式其水分生产力均达0.68、0.80 kg/m³的最大值,玉米单产可达充分灌溉条件下的77%~82%,并且比充分灌溉方式节约用水2700 m³/hm²。因此,当地应采取选择非充分灌溉方式,节约农用水,提高水分生产力。     

武威市光热水匹配及其对农作物的影响

为增强气象为农服务能力,保障粮食生产安全。以1981—2017年武威市各县（区）定点观测光热水资源和农作物生育及产量资料为基础,运用气候倾向率、相关系数法、SPSS13.0统计软件,分析了光热水资源变化及匹配特征和对农作物的影响。结果表明:（1）1981—2017年,武威市各县（区）≥10℃活动积温和日照时数呈极显著增大趋势,且增加幅度和稳定性从北向南逐渐减小,期间降水量呈略增加趋势,中北部光、热、水资源稳定增加,适宜作物生长的气候区域在扩大。（2）水热系数呈减小趋势,干燥度除民勤略减小外,其他县（区）呈略增大趋势;光温积呈极显著增大趋势,而光温比民勤和凉州呈极显著增加趋势,古浪和天祝呈极显著减小趋势;光温匹配在向利于农作物产量形成发展。（3）从相关系数看,光热资源增加促进喜凉作物生育和结实进程,光热匹配利于提高喜温作物子粒重和经济产量。从全市光、热、水资源匹配看,天祝和古浪浅山区适宜喜凉作物生长,有发展畜牧业和林业的气候条件。民勤、凉州和古浪川区适宜种植喜温作物,玉米、甜高粱、谷子、向日葵和瓜果,适宜发展特色农业。