作物气候生产潜力估算及有效增产途径探讨

以河北省为例，通过对小麦和玉米的气候生产潜力估算，得出雨育和灌溉两个系列的气候生产潜力。结果表明，自然降水条件下，生产潜力很低，仅为光温生产潜力的50％左右；而在灌溉条件下，作物的灌溉潜力可达到光温生产潜力的80％，然而河北省水资源缺乏，降水时空分而不均及地表水、地下水不足，作物的灌溉生产潜力尚难发挥，水分成为作物产量的主要限制因素，据此提出提高气候生产潜力的有效措施和增产途径。     

西辽河流域玉米气候生产潜力变化分析

研究玉米气候生产潜力可以正确辨识与评价影响玉米产量的光、热、水等自然资源条件,对挖掘玉米的产量潜力具有重要意义。基于西辽河流域1985—2015年气象站点逐日观测资料,利用GAEZ 3.0模型,分析西辽河流域气候变化特征和玉米气候生产潜力,探讨影响玉米气候生产潜力变化的主要因子。结果表明,1985—2015年西辽河流域玉米生育期气候呈现温度升高、降水减少的"暖干化"趋势。1985—2015年西辽河流域光温生产潜力、气候生产潜力分别为12.52~13.40 t/hm2和2.41~7.05 t/hm2,前者表现为轻微变化,后者呈现波动变化的特征。西辽河流域光温生产潜力呈现由北向南逐渐增加的趋势,气候生产潜力空间差异显著,2015年高值区分布在流域东北部的通辽等地。影响西辽河流域玉米气候生产潜力变化的首要因子是水分条件,灌溉水平提升是提高西辽河流域玉米产量的有效途径,升温对流域气候生产潜力变化的影响相对较小。     

宁夏中部干旱带气候变化及其对春玉米气候生产潜力的影响

根据宁夏中部干旱带盐池县、同心县和海原县气象站1961—2011年平均气温和降水量资料,分析该区域气候变化特征和规律,应用Miami和Thornthwaite Memorial模型探讨该区域春玉米生产潜力及其变化特征,并深入研究气候变化对春玉米气候生产潜力的影响。结果表明:1)研究区气候呈气温明显升高、降水波动减少的"暖干型"趋势变化。2)春玉米温度生产潜力呈逐年增加,降水和气候生产潜力呈波动中减少的趋势。3)研究区春玉米气候生产潜力平均值为5 037kg/(hm2·年),气候生产潜力与年平均降水量有着极其显著的线性相关,与年平均气温没有明显的线性相关,表明降水条件是制约研究区春玉米气候生产潜力的关键因子。未来气候变化显著影响着春玉米气候生产潜力,其中降水量变化对春玉米气候生产潜力的影响远大于气温变化的影响,降水的多少及变率对其限制作用将更明显。因此,应大力发展农业技术,合理安排农作物布局来适应气候变化,以保证春玉米产量和品质。     

基于GIS的石羊河流域玉米气候生产潜力分析

【目的】分析石羊河流域种植玉米的光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力,探索影响石羊河流域玉米产量的主要限制因素,为当地的玉米生产提供参考。【方法】利用石羊河流域1980-2005年的气象数据,采用机制法分析该流域玉米的光合、光温和气候生产潜力,并结合ArcviewGIS软件分析其空间分布规律;利用FAO的CROPWAT模型,分析玉米生育期蒸发蒸腾量的变化规律,提出相应的灌溉建议,发掘作物生产潜力,提高流域玉米的产量。【结果】石羊河流域玉米光合、光温生产潜力分别为22 704.79~25 732.44和10 665.73~17 189.27kg/hm2,二者的空间分布规律大致为由北向南逐渐降低;气候生产潜力为360.97~3 947.91 kg/hm2,空间分布规律为由北至南递增;综合分析认为,石羊河流域玉米光合、光温生产潜力处于全国中等水平,而气候生产潜力处于较低水平;CROPWAT模型分析表明,玉米需水关键期为6月下旬至7月下旬,即拔节-抽穗期,此时是玉米产量形成的关键期,应该保障该时期玉米的灌溉用水。【结论】石羊河流域玉米气候生产潜力的主要限制因素是水分条件,要充分发掘石羊河流域玉米的生产潜力,就应在玉米的关键需水期进行适时灌溉。     

南疆地区农业资源条件及生产潜力分析

本文针对南疆地区的农业资源条件进行了分析，并对光合生产潜力、光温生产潜力、光温水(气候)生产潜力及灌溉调节下的光温水生产潜力进行了计算．在此基础上，对提高本地区农业资源生产潜力的主要措施进行了讨论。     

黄淮海农作区玉米需水量时空变化特征比较研究

鉴于作物需水量变化趋势对制定灌溉策略与区域水资源配置的重要作用,依据黄淮海农作区50个标准气象站点50年逐日气象数据资料,基于SIMETAW模型,分析了黄淮海各农作亚区夏玉米、春玉米生育期需水量、灌溉需要量的时空变化趋势,主要气象因予时间变化趋势以及需水量与气象因子的相关性。结果表明：1）该地区夏玉米、春玉米生育期需水量平均值分别为321．70和456．70mm且近50年均呈下降趋势,两者降水耦合度分别为0．78、0．72;2）与夏玉米生育期灌溉需要量相比,春玉米生育期灌溉需要量地区差异大且下降更显著,但两者在豫西丘陵山地旱坡地一熟水浇地二熟区均呈上升趋势;3）夏玉米,春玉米需水量下降受太阳辐射、温度、平均风速、平均相对湿度、降水的综合影响,其中最主要气候原因为太阳辐射、温度;平均风速、降水量与之呈显著负相关,其他各因素为显著正相关。     

基于实际生育期的东北地区玉米气候生产潜力研究

应用1981-2006年中国东北三省30个农业气象观测站玉米生育期资料和玉米种植区内1961-2006年70个气象台站的气象资料,统计分析了东北三省玉米主要发育期的变化特点,研究了东北地区玉米实际生长期间的气候生产潜力的变化特征,结果表明:东北地区玉米各生育期呈现自西南—东北方向逐步推进的趋势;东北地区玉米光合生产潜力、光温生产潜力均呈现由西向东、由北向南递减的趋势,而气候生产潜力呈现由西南向东北逐渐递减的趋势.46年来东北地区光合生产潜力、气候生产潜力呈逐年减少的趋势,而光温生产潜力辽宁、吉林呈现逐年减少的趋势,黑龙江呈现增加趋势.从年代际来看,东北地区玉米气候生产潜力在20世纪60年代最高,进入90年代后显著减少,2001年后进入气候生产潜力的最小时期.在玉米生产中应根据热量资源增多的特点,适当扩大晚熟型玉米种植面积,延长生长期,采取水分调控等措施提高玉米的综合生产能力.     

夏玉米气候生产潜力分析与评估

利用台站观测的日照时数换算成日辐射量,然后用逐步订正法对夏玉米气候生产潜力进行计算分析,并从温度限制产量、水分限制产量及潜力开发指数等方面对夏玉米气候生产潜力进行评估。结果表明:夏玉米光合、光温和气候生产潜力均呈缓慢下降趋势;温度对产量的限制主要在灌浆后期;水分虽然总体能满足玉米需水量的90%左右,但由于年际之间及同一年内玉米各生育阶段降水时空分布不均,造成水分限制产量偏高;产量潜力开发指数呈快速下降趋势,但目前气候资源总体开发利用程度不到一半,开发潜力仍然较大。     

辽西半干旱区旱地玉米微集水栽培技术研究

为了提高半干旱区旱地玉米对天然降水利用率,特别是提高5—10mm微小降雨的利用率,使其就地入渗,改善农田土壤水分供给状况,提高作物生长的水分满足率,进一步提高作物产量,对旱地玉米设计了几种不同的栽培模式,通过对玉米整个生育期土壤水分监测、经济性状及产量分析证明,旱地玉米双垄面全膜覆盖集雨沟播技术可充分接纳和利用天然降水,增产效果明显,较对照增产39．76％。     

1961—2019年青海省气候生产潜力时空演变特征

基于青海省42个气象站1961—2019年温度和降水资料,采用Miami模型、Thornthwaite Memorial模型计算青海省温度生产潜力、降水生产潜力及气候生产潜力,分析生产潜力的变化趋势,探讨气候生产潜力对温度和降水的敏感性,并通过ArcGIS空间插值拟合分析青海省作物生育期内气候生产潜力的空间变化特征.结果表明:青海省近59年平均气温持续升高,增温2.26℃;降水量呈波动变化有增加趋势但弱于气温升高趋势,以9.1 mm/10年的速率59年间增加了53.7 mm;作物生长发育期内青海省气候生产潜力呈增长趋势,在693.1～891.6 kg/hm2之间变化,平均值为527.8 kg/hm2;空间分布上降水量、降水生产潜力与平均气温、温度生产潜力的空间分布一致,气候生产潜力总体呈现东高西低,由西北向东南递增变化趋势,温度、降水量、气候生产潜力保持增长趋势,温度生产潜力分别是降水、气候生产潜力的1.2、1.5倍,平均气温和降水量对气候生产潜力都有正向影响,而降水量是主要因子.     

玉米全膜双垄沟播栽培技术

玉米全膜双垄沟播即变地膜覆盖垄上种植为垄沟种植,其主要优点是通过大小垄全地面覆盖地膜,充分纳蓄玉米生长期的降水,特别是春季10mm左右的微小降水,通过膜面汇集到播种沟,有效解决旱作区因春旱严重影响播种的问题,保证玉米正常出苗;并使玉米适种区域的海拔高度提高100m左右,有利中晚熟品种发挥生产潜力。2007年在定西市安定区半干旱区示范该项技术706．67hm^2,     

沈阳地区玉米生长发育期降水量变化特征分析

采用1951—2014年沈阳东陵气候监测站大气降水资料,运用现代气候统计诊断分析技术,研究了玉米生产期降水变化特征。结果表明:在玉米不同生长发育阶段降水量离散度较大,极比在4.6倍以上,生产期也达3.2倍。播种至出苗期、出苗至拔节期降水量变化趋势平稳,拔节至成熟期、全生育期降水量减少趋势明显,气候倾向率分别为-21.225mm/10a、-20.882mm/10a;近20a(1995-2014年)与前20a(1951-1970年)相比降水量分别减少87.9mm、83.7mm;拔节至成熟期及全生育期降水在1980年出现气候突变,突变前后降水量分别减少50.3mm和48.9mm。沈阳地区玉米生产期,尤其在拔节至成熟阶段降水量明显减少,近年来有不同程度干旱发生,要引起足够重视,应及早采取应对措施,预防干旱灾害所带来的农业损失。     

退耕还林草背景下宁夏气候生产潜力变化研究

针对宁夏退耕还林、还草重点区域进行研究,采用＂逐步订正法＂计算该地区近50年的气候生产潜力和光温生产潜力。宁夏灌区、中部干旱带、南部山区玉米的光温生产潜力呈线性增加趋势,但考虑光、温、水3因素的气候生产潜力,因降水稀少而数值很低,无灌溉便无农业;中部干旱带冬小麦的光温生产潜力、气候生产潜力无明显趋势,但气候生产潜力变幅很大,南部山区冬小麦光温生产潜力无明显变化趋势,气候生产潜力呈弱的下降趋势,说明冬小麦生产受到水分的极大制约。利用RegCM3-WOFOST/LINGRA耦合模式模拟的气象要素数据计算了未来宁夏中、南部冬小麦气候生产潜力,均呈弱的增长趋势,说明退耕还林后宁夏气候有利于冬小麦产量的提高。     

退耕还林草背景下宁夏气候生产潜力变化研究

对宁夏退耕还林、还草重点区域进行研究,采用＂逐步订正法＂计算该地区近50年的气候生产潜力和光温生产潜力。结果表明：宁夏灌区、中部干旱带、南部山区玉米的光温生产潜力呈线性增加趋势,但考虑光、温、水3因素的气候生产潜力,因降水稀少而数值很低,无灌溉便无农业;中部干旱带冬小麦的光温生产潜力、气候生产潜力无明显趋势,但气候生产潜力变幅很大,南部山区冬小麦光温生产潜力无明显变化趋势,气候生产潜力呈弱的下降趋势,说明冬小麦生产受到水分的极大制约。利用RegCM3-WOFOST/LINGRA耦合模式模拟的气象要素数据计算了未来宁夏中、南部冬小麦气候生产潜力,均呈弱的增长趋势,说明退耕还林后宁夏气候有利于冬小麦产量的提高。     

延边地区水稻与玉米生产潜力计算方法的研究

利用逐日气温、辐射、积温、降水、日照时数等1961—2015年期间吉林延边8个气象站常规地面气象观测资料,采用气候倾向率、滑动平均法、ArcGIS插值处理的方法分析气象要素的时空分布规律。研究并选择适合吉林延边地区的农业气候生产潜力公式,计算得到了1961—2015年吉林延边的水稻和玉米的生产潜力,进而定量表达气候影响的水稻和玉米可能达到的生产能力。从气候变化的角度出发研究农业生产潜力,其结果是制订农业发展战略规划、估算土地人口承载力的重要依据,在理论和实践上都有重要的意义。     

中部浅山旱地大棚韭菜反季节栽培技术

中部浅山区气候特点是：冬季干旱少雨，春季低温失墒．全年的降水量集中在7、8、9三个月，而且降水极不均衡。旱地蔬菜生产的关键制约因素是“水”．如何变秋季雨水为常年蔬菜生产利用．是旱地大棚韭菜生产的关键技术环节。实验结果证明．旱地挖掘水窖进行雨水集流作为大棚蔬菜生产的灌溉水源是一项切实可行的措施。这项技术措施可以在年降水量为480mm．年降水率在75％以上的旱作浅山区应用，具体栽培技术应从以下几个方面进行。     

凌源市耐密玉米超“吨产”综合配套栽培技术

凌源市位于辽宁省的西南部,地处辽、冀、蒙三省（区）交汇处,气候条件属半湿润半干旱丘陵山区,亚热带季风气候,年降水460mm,平均气温8．1℃大于10℃积温3400℃,平均日照时数2884h,无霜期145d。玉米播种面积占粮食作物播种面积的9．16％,是当地的主栽作物。根据近2年凌源市开展的国家级和省级“万亩玉米高产创建示范区建设项目”和凌源市农业技术推广中心完成的“耐密玉米高产栽培技术模式研究”成果,文章就以“郑单958”为代表的耐密玉米一季产量1t／667m^2综合配套高产栽培技术总结。     

辽西半干旱区旱地玉米微集水栽培技术研究

为了提高半干旱区旱地玉米对天然降水利用率,特别是提高5-10 mm微小降雨的利用率,使其就地入渗,改善农田土壤水分供给状况,提高作物生长的水分满足率,进一步提高作物产量,对旱地玉米设计了几种不同的栽培模式,通过对玉米整个生育期土壤水分监测、经济性状及产量分析证明,旱地玉米双垄面全膜覆盖集雨沟播技术可充分接纳和利用天然降水,增产效果明显,较对照增产39.76%。     

全球气候变暖对中国种植制度可能影响ⅩⅢ. 东北三省春玉米熟型调整的降水限制及其对产量的可能影响

【目的】研究气候变化背景下东北三省春玉米品种熟型调整敏感区域内的降水条件变化及其对产量的可能影响,为当地春玉米种植品种熟型的调整提供科学参考。【方法】以1985年为时间节点,将1961—2017年分为2个时间段（1961—1985年和1986—2017年）。基于东北三省春玉米品种熟型调整敏感区域内的24个地面气象观测站点1961—2017年地面气象观测资料和16个农业气象试验站点1981—2007年玉米生育期的观测资料,分析春玉米不同生育阶段水分条件的变化特征,并运用作物生产潜力逐级订正法计算降水条件变化对生产潜力的影响。【结果】（1）1961—2017年,东北三省春玉米品种熟型调整的敏感地带内实际播种期呈提前趋势,成熟期呈推迟趋势,实际生产中品种熟型的调整导致实际生育期延长。（2）敏感区域内春玉米品种熟型的调整,使生育前期（播种—拔节）和后期（开花—成熟）需水量增加,生育中期（拔节—开花）需水量减少;同时,生育前期有效降水量呈现增加趋势,生育中期和后期有效降水量呈现减少趋势。（3）品种熟型调整后,春玉米生育中期有效降水量满足率最低。（4）品种熟型调整后,气候生产潜力在中晚熟品种调整为晚熟的区域5南部和西部的宽甸和通榆站点呈减小趋势,波动性增加,在特早熟品种调整为早熟的区域1和早熟品种调整为中熟的区域3北部气候生产潜力呈增加趋势且波动性降低。【结论】全球气候变化的背景下,东北地区敏感区域内有效降水量满足率在生育中期和后期降低,气候生产潜力在研究区域的西部和南部减小、东部增大且不稳定性高。因此,在敏感区域的东部、西部和南部仍要进一步关注品种熟型的选取,同时在春玉米生育中期和后期,及时进行灌溉补充水分,确保春玉米产量。     

玉米高产栽培的气候条件分析

通过挖掘河南省禹州市的玉米的生产潜力,争取玉米高产,增加农民收入,本文对栽培气候条件分析进行探讨。