陇东黄土高原旱作区冬小麦平衡施肥模式研究

以冬小麦"陇育4号"为供试作物,采用四元二次正交旋转组合设计开展商品有机肥与氮肥、磷肥、钾肥配施旱地冬小麦肥效试验,根据试验数据拟合出旱作冬小麦肥料效应方程及最佳肥料配比组合。结果表明:肥料合理配施可以增加旱地冬小麦有效分蘖数及次生根、促进冬小麦生长发育,从而增加冬小麦单位面积穗数、穗粒数、千粒重,提高籽粒产量;冬小麦最高产量为5452.54 kg hm~(-2),较对照增产20.6%,该最高产量对应的施肥量为N 155.25 kg hm~(-2)、P_2O_552.50 kg hm~(-2)、K_2O 17.55 kg hm~(-2)、OM168.75 kg hm~(-2);旱作冬小麦N(X_1)、P_2O_5(X_2)、K_2O(X_3)、OM(X_4)肥料效应函数为Y=4521.42+41.79X_1-41.29X_2-43.96X_3+7.62X_4-14.31X_1X_2+15.06X_1X_3-183.81X_1X_4-69.06X_2X_3+301.56X_2X_4+72.19X_3X_4+98.61X_1~2+51.11X_2~2+47.74X_3~2+126.49X_4~2,最佳肥料配比组合为N∶P_2O_5∶K_2O∶OM=1∶0.34∶0.11∶1.09。     

气象因子变化对华北平原夏玉米产量的影响

利用统计分析方法对中国科学院栾城农业生态试验站11a玉米产量数据和影响夏玉米气象产量变化的主要气象因子进行了分析。结果表明：该区域夏玉米生长期间的日照时数有明显的下降趋势,6、7、9月的日平均温度有逐渐升高的趋势,8月的日平均温度有降低的趋势;该区夏玉米产量的增加,气象因子占有比较重要的位置,占到31．45％;6月下旬的平均气温、8月下旬-9月上旬的日较温差、7月中旬和9月上旬的日照时数是影响夏玉米产量波动的关键气象因子。     

长时间序列气象数据结合随机森林法早期预测冬小麦产量

冬小麦生育早期的产量预测对于制定冬小麦整个生长期的精准管理决策具有重要参考意义。该文基于随机森林算法,采用1990—2015年河南省小麦平均拔节期至平均抽穗期地面观测气象数据与统计产量数据,分别提取不同穗分化期的温湿度、降水等47个气象要素和小麦种植区经纬度、高程3个空间要素,共计50个参数作为特征变量集,以实际单产、气象产量和相对气象产量分别作为目标变量,构建多种变量组合模型对冬小麦产量进行回归预测,并结合袋外数据重要性结果对产量影响因子进行分析。研究结果表明:1)使用气象产量和相对气象产量作为目标变量建模的预测效果优于单产模型,决定系数R~2均达到0.8以上,气象产量的平均绝对误差(mean absolute error,MAE)和均方根误差(root mean square error,RMSE)分别为415和558 kg/hm~2,相对气象产量的MAE和RMSE分别为0.07和0.09;2)相较于气象特征,空间特征在产量预测中起决定性作用,且小花分化期以及抽穗开花期的气象特征产量预测精度高于其他穗分化期;3)在气象特征中,利用袋外数据变量重要性得出平均温度、最低温度、负积温、最高温度在不同生育阶段对产量的影响程度。该研究结果为冬小麦生育早期产量预测提供了新的思路和方法。     

内蒙古东部区粮食产量对气候变化的响应

利用内蒙古东部产粮区25个气象站建站至2005年气象资料与粮豆和主要作物产量资料,分析了作物生长季水热演变规律,及区域作物产量对气候变化的响应。结果表明:(1)近50a该区域水热匹配格局发生变化,特别是近20a暖干化趋势明显;(2)降水是影响该地区粮食生产的关键气象因子,春、夏季降水量的匮乏和生长季高温是粮食生产的主要限制因素;(3)各作物的第一敏感因子不同。小麦和谷子为降水,玉米为夏季高温,马铃薯产量对7-8月温差和4-5月降水反应敏感。(4)据模型推算,当生长季平均最高气温或温差增加1℃时,有可能使玉米气象产量减少102～192kg/hm2,大豆减产87kg/hm2,马铃薯增产55.5kg/hm2。因此,气候暖干化倾向有可能造成该区域农业产量呈下降趋势。研究结果可为有关部门制定应对气候变化策略提供参考。     

温度降水等气候因子变化对中国玉米产量的影响

通过分析1981-2006年温度、降水、辐射各气象因子变化对中国玉米调查产量变化的影响,尝试剥离和评估各气象因子变化对中国玉米产量的影响。结果表明:1981-2006年玉米生育期内,中国绝大部分玉米种植区,日平均气温、日均最高温度、日均最低温度均表现为显著升高(全国尺度,平均每10年依次升高了0.39℃、0.37℃和0.40℃),日较差、降水和辐射则仅在部分地区表现出显著变化,且有增有减,因区域而表现不同。1981-2006年期间,中国玉米平均产量变化与生育期内平均温度变化,最高温度和最低温度变化之间,具有显著的线性负相关关系。部分地区的玉米产量变化还与日较差、辐射、降水变化存在显著线性相关关系。与基准年份1981年相比,米生育期内平均温度每上升1℃、日较差每下降1℃、辐射每下降10%和降雨总量每下降10%,对中国部分地区玉米产量影响显著。其中,生育期平均温度每上升1℃对玉米产量影响最大,相较其他因子而言,产量下降的区域(约25.1%)和变化幅度(平均约为-21.6%)都达到最大。1981-2006年,不同气候因子变化在各区域玉米产量的变化中作用有所差异,其中平均温度作为对产量影响的主导因子所占的区域比例最大(约为40%),其次是日较差(23%),而辐射和降水则比例相当,均接近20%。该研究为进一步开展气候变化对玉米产量的影响机制研究和政府部门进行气候变化条件下玉米产量预测、风险评估和制定相关应对措施提供参考。     

湖南省柑橘园土壤营养状况及其对叶片养分的影响

为了解湖南省柑橘园土壤及叶片养分丰缺状况,对湖南省82个柑橘主产区土壤和植株叶片的矿质元素含量进行分析测试,运用曲线回归方法分析了土壤酸碱性与土壤肥力间相关性,采用典型性相关分析方法研究了土壤与叶片养分的定量统计关系。结果表明:全省86.75%的柑橘园土壤pH为酸性至强酸性,78.31%的土壤有机质含量处于适宜水平,有效氮、磷、钾缺乏土壤比例分别为15.66%、69.88%和27.71%,柑橘叶片全氮、磷、钾缺乏比例分别为12.35%、16.05%和18.52%。曲线回归分析结果显示,土壤养分含量与pH存在密切的关系,土壤有机质(Y_1)、碱解氮(Y_2)、有效磷(Y_3)、速效钾(Y_4)与pH(X)的拟合关系分别为:Y_1=2.15X~2–24.17X+85.53(R~2=0.53)、Y_2=0.255X~2–3.17X+91.29(R~2=0.36)、Y_3=5.51X~2–66.37X+208.22(R~2=0.43)、Y_4=5.59X~2–37.24X+213.43(R~2=0.40)。典型性相关分析结果显示,土壤养分含量水平的高低对叶片中其他养分含量也存在明显的影响,柑橘园土壤养分指标(X_1:pH;X_2:有机质;X_3:碱解氮;X_4:有效磷;X_5:速效钾)与叶片养分指标(Y_1:氮;Y_2:磷;Y_3:钾)的拟合模型分别为:U_1=–0.390X_1+0.909X_2+0.398X_3+0.269X_4–0.297X_5,V_1=0.792Y_1+0.637Y_2–0.132Y_3。在园区培肥管理时,应注意调节土壤酸碱度,因土酌情采取增施氮肥、磷肥和钾肥等综合平衡施肥措施。     

山西省1949—1988年气象产量指数分布特征及其与气候条件的关系

以气象产量指数指示气候条件对粮食生产的影响,分析了山西省1949～1988年气象产量指数时空分布特征及其与气候条件的关系,发现山西气象产量指数极差大、变幅大,与降水相关密切,涝或偏涝年均可获正常以上收成,反之旱或偏旱年则多数减产.与气温关系不密切且为反相关.可见,山西气候状况降水较少、平均雨量不敷农业需求,是制约农业生产的根本因素.山西多样的气候使得气象产量变化也呈多样性,一些区域与另一些区域(面积比约为4∶6)为反相关,由于这种互补性使山西难以形成全省性灾害.     

水稻产量预测与气候

<正> 江西省是双季稻种植区,水稻产量历年来受气候因子的影响波动很大。其早稻与春季连阴雨、小满寒、高温逼熟,二晚与伏旱、伏秋旱、寒露风等天气条件密切相关,因而可选择生物学意义明确、关系密切的气象因子,建立产量气象预报方程,预测产量。省级产量气象预报方程建立在气候分区的基础上,早稻分为6个气候区,二晚分为4个气候区。各气候区因地制宜选择气候预报因子,其单产表达式为:Y=Y_t+Y_w+△Y,气象产量表达式为Y_w=sum from i=1 to n (B_iX_i+A)。按以上方程预测我省早、晚稻单产,自1984年以来其结果与统计局年报值相对误差均在±4％以内,且时效比其他部门提早1个月,该成果被评为省科技成果3等奖。     

苗期昼夜温差对番茄产量形成因子的影响分析

为了了解苗期昼夜温差对番茄成株期生长发育和产量形成的影响,试验利用微电脑人工气候箱(SPX-250IC),在20℃平均温度下,研究了昼夜3个不同温差0(昼温和夜温均为20℃)、6(昼温和夜温分别为23和17℃)和12℃(昼温和夜温分别为26和14℃)对番茄苗期物质积累和花芽分化的影响,并观察了定植后的开花、坐果和产量形成状况。结果表明,与0昼夜温差相比,12℃昼夜温差可增加幼苗单株干物质量48.77%～55.73%;可提早花芽分化始期,但苗期处理结束时(28d)减少花芽分化数17.0%～18.2%;前3穗果的开花和坐果时间平均提前2.3和1.9d;但是番茄现蕾数减少了9.2%～19.7%、开花数减少了12.4%～23.3%、坐果数减少了1.5%～30.0%,单株采收果实数减少了5.8%～17.0%,单果质量降低了7.8%～8.3%,前期产量降低了14.3%～16.3%。0昼夜温差不利于番茄干物质积累和后期的持续高产。6℃昼夜温差处理时,番茄幼苗单株干物质量比0昼夜温差时显著增加,前3穗果的开花数、坐果数、单株采收果实数都比12℃昼夜温差时显著增加,单果质量和产量也显著增加。因此,平均温度20℃时,6℃左右的昼夜温差是番茄植株物质积累、花芽分化和产量形成的平衡点,有利于番茄的营养生长和产量形成。该研究可为番茄苗期温度调控提供参考。     

水稻计算机模拟模型及其应用之五 估算水稻产量成分和库产量的模拟模型

根据长江流域优质、高产水稻新品种气候生态鉴定试验(1985～1986)的穗粒资料和同期气象资料,分别对单位面积上的有效穗数、每穗粒数和结实率的形成建立了相应的数学模型。决定有效穗数的重要气象因子是分蘖期的日照百分率和平均温度。决定每穗粒数的重要因子是出苗一抽穗的生育期长度与有效穗数。决定结实率的重要气象因子则是抽穗前15天至抽穗后25天的日照百分率和平均极端最高和最低温度。在建立“库”产量模型时,假定千粒重是稳定的品种特性,空粒率是限制“库”产量的因子而秕粒率的形成则与“源”产量不足有关。模拟值与试验值之间有较好的一致性。     

用数量化方法作棉铃虫发生期的预报

<正> 一、问题的提出一个地区棉铃虫发生消长的逐年波动,除社会经济和农业技术水平的影响外,主要决定于当时当地的气象条件的变化。目前在作害虫统计预测时,多是采用回归分析,判别分析及列联表分析等方法。在本文中,我们用气象因素作棉铃虫发生期预报时,用数量化方法预报曲周县二代棉铃虫卵高峰日。二、运算步骤表1给出了两个因子X_1(4-5月平均气温),X_2(5月下旬相对湿度),它们本     

近30年河南省冬小麦气象年景的时空演变及其与大气环流的联系

为了探讨冬小麦气象年景对大气环流异常的响应,依托河南省17个市1988—2017年冬小麦产量数据及15种大尺度大气环流指数(LACI)资料,运用气候产量指数(CDYI)评估了研究区冬小麦气象年景的时空演变格局。结果表明:(1)基于主成分分析,河南省可以划分为4个呈现不同CDYI演变情形的子区域,分别为中东部、西部、北部、南部,且2000年后各分区CDYI的波动趋于缓和;(2)与其他分区相比,河南省北部地区CDYI的年代际振荡更为强烈,其呈现出增加—减少—增加—减少的波浪型演变;(3)与其他分区相比,河南省中东部地区CDYI与大尺度大气环流指数的线性关系最为显著;(4)诸多环流指数中,12月份厄尔尼诺1+2区的平均海面温度是表征河南省中东部地区冬小麦气象年景的关键前兆性信号,其每增加1%会导致产量减少0.56%。总体而言,依托前期环流指数异常能够较好地实现粮食作物气象年景的提前预判。     

苹果初花期与温度的关系研究

利用长武县苹果物候观测资料和相应气象资料分析了温度对苹果初花期的影响,主要结论为:(1)当日平均气温为10℃左右时苹果开始进入初花期;(2 )用“定日逆序的积温”法研究得出:苹果初花期早晚与上年冬后的积温有负相关关系,其中与当年春季以来≥5℃积温关系最密切;(3)用“非定日逆序的积温”法研究得出:与花前2 6 6 - 2 77天(上年7月中下旬前后)的逆序积温有极显著的负相关关系,相关系数较稳定     

基于APSIM模型分析不同降水年型下日最高温度变化对旱地春小麦产量的影响

为了探究降水与温度变化对旱地春小麦产量的影响,运用APSIM模型(Agricultural Production System Simulation)对不同降水年型下的旱地春小麦产量进行模拟,根据甘肃省定西市安定区1971—2017年逐日测量所得气象数据,按照小于-10%为枯水年、-10%～10%为平水年、大于10%为湿润年的标准,依据3—7月旱地春小麦生育期降水总量将年型分为干旱年、平水年、湿润年3个年型,基于APSIM模型在不同的降水年型设置2 ℃、4 ℃、6 ℃、8 ℃、10 ℃共5个最高温度变化梯度,探究不同的温度差对旱地春小麦产量的影响。结果表明,研究区旱地春小麦的产量与生育期日均最高温呈显著负相关。     

天水市农业气象灾害对主要粮食作物产量的影响

通过对1985—2004年实测气象和粮食产量资料的分析,得出：影响天水市玉米、冬小麦两大粮食作物产量的主要农业气象灾害分别是春旱、初夏旱、伏期连阴雨和上年秋旱、当年春旱及倒春寒天气,在此基础上建立了基于农业气象灾害强度的天水市玉米、冬小麦的气候产量数学模型,可为气象灾情评估和定量分析农业气象灾害对粮食作物产量的影响提供依据。     

华北平原冬小麦产量变异的气象影响因子分析

采用1988-2015年华北平原冬小麦种植区46个市的统计产量和相应46个气象站点的逐日气象资料,通过Logistic曲线和双曲线方法分离出气象产量,并构建气象产量与生长季主要气象因子的多元统计关系,以明确华北平原冬小麦产量变异的气象影响因子。结果表明：（1）1988-2015年华北平原冬小麦产量在3200～6800kg·hm-2,中部地区产量最高,南部地区产量的变异高于中部和北部地区。（2）生长季日照时数、温度和降水平均值的年际变化影响了17%～78%的气象产量的变异,其中54%的地区达到显著水平（P＜0.05）。影响程度较高的地区主要分布在河北南部、山东西部和河南的东北部地区。（3）播种-返青阶段的降水显著影响产量变异,降水量每增加1%,天津、驻马店及山东西北部等地产量将上升13～74kg·hm-2,而河北北部、河南南部、山东南部等地产量将下降16～80kg·hm-2。返青-成熟阶段对产量变异影响较大的因子为最低气温,平均最低气温每上升1-C,天津和石家庄、山东东部和西部及河南东部等地产量将增加50～295kg·hm-2,而北京、唐山和枣庄等地将减少76～124kg·hm-2。总体来看,温度对华北平原冬小麦产量变异影响范围更广且更加显著,但气象因子对产量变异的影响受局地品种和管理措施等影响呈现较大的空间差异。     

玛纳斯河流域NDVI时空变化及对气象因子的响应

基于MODIS-NDVI数据和同期的气象资料,运用趋势分析、R/S分析、偏相关分析等方法,在区域和像元两个尺度上研究玛纳斯河流域的植被空间变化特征。结合趋势分析结果和Hurst指数,研究玛纳斯河流域NDVI变化的可持续性特征,并从气温和降水量2个因素分析了NDVI对气象因子的响应。结果表明:(1)2000—2015年玛纳斯河流域NDVI变化呈微弱增长趋势,增长速率为0.044/10a。(2)玛纳斯河流域植被覆盖状况改善的区域占总面积的42.03%,没有发生显著变化的区域占总面积的55.88%,显著退化的区域仅占总面积的2.09%,研究区整体生态环境有所改善。(3)从Hurst指数来看,研究区大部分地区NDVI变化具有可持续性,但局部地区具有反持续性。持续性改善区域占总面积的52.81%,持续退化的面积比重为29.54%,15.87%面积的区域未来变化趋势无法确定。(4)相关性分析结果显示:NDVI与年降水量呈正相关,与平均温度呈负相关,降水对NDVI的影响高于平均温度。     

滨海盐碱稻区水稻氮肥适宜用量及运筹模式研究

通过在辽河三角洲滨海盐碱稻区设置田间小区试验,探明了不同氮肥用量(0～420 kg/hm²)和运筹模式(基肥∶蘖肥∶穗肥分别为6∶3∶1与4∶3∶3,以下简称6∶3∶1模式与4∶3∶3模式)对水稻生长发育以及产量品质的影响。通过对水稻分蘖动态调查研究表明,两种氮肥运筹模式下水稻平均茎蘖数均与施氮量呈显著正相关(r²≥0.90),同时,6∶3∶1模式下氮肥用量对水稻平均茎蘖数的影响程度高于4∶3∶3模式。通过分析不同施氮量与产量的相关关系,发现了两者符合线性加平台肥料效应模型,拟合得到6∶3∶1模式与4∶3∶3模式下的最佳施氮量(EONR)分别为216 kg/hm²(210～235 kg/hm²)与316 kg/hm²(300～332 kg/hm²),6∶3∶1模式的EONR比4∶3∶3模式高46.3%。通过考查两种氮肥运筹模式下的氮素利用率指标,发现4∶3∶3模式下各处理氮素利用率(37.2%～40.8%)显著高于6∶3∶1模式(29.9%～34.2%)。...     

砾石覆盖对土壤水热过程及旱作小麦玉米产量的影响

为了揭示砾石覆盖对农田土壤水热变化及作物产量形成的影响,2013—2015年采用小区试验法研究冬小麦-夏玉米轮作条件下土壤水分变化、温度效应以及作物生长和产量之间的相互作用关系。田间试验设置无覆盖(CK)、25%砾石覆盖(GM1)、50%砾石覆盖(GM2)、75%砾石覆盖(GM3)和100%砾石覆盖(GM4)5个处理。结果表明:砾石覆盖度与土壤水分呈显著正相关,100%砾石覆盖处理土壤贮水量最高;干旱胁迫条件下砾石覆盖度越高土壤的保水性越好,降雨条件下砾石覆盖度越高土壤截留雨水的能力越大。砾石覆盖具有明显的增温效应,4个砾石覆盖处理的土壤平均温度大于CK处理,GM4处理土壤平均温度最大;砾石覆盖处理可以认为是一种有效的温度调节方式,具体表现在低温(-5~0℃)条件下GM4处理较CK处理土壤温度增加5℃,高温(40~45℃)条件下GM4处理较CK处理土壤温度降低3.7℃;在寒冷气候和水分亏缺的情况下4个砾石覆盖处理增温能力均大于对照。此外,夏玉米叶面积指数随着砾石覆盖度增加而增大。100%砾石覆盖处理的2季冬小麦和夏玉米平均产量较对照处理分别增加了58.55%和22.50%。可见,砾石覆盖技术可以有效保持土壤水分、增加土壤温度、促进作物生长和提高产量,是干旱半干旱地区应对水分胁迫和气候变化、     

广东省西南部稻飞虱发生期和发生程度的气象预测模型

利用广东省化州市1991-2010年2代稻飞虱发生情况监测资料和相应的气象资料,通过对稻飞虱发生期、发生程度与主要气象因子进行相关分析,建立适合当地的稻飞虱发生期、发生程度预测模型.结果表明,2代稻飞虱成虫始盛期与2月平均最低气温和3月下旬-4月上旬平均最高气温呈极显著负相关(P＜0.01),与3月空气相对湿度呈极显著正相关(P＜0.01);若虫高峰期与2-3月平均气温和3月下旬-4月上旬平均气温呈极显著负相关(P＜0.01);发生程度与当年2月中旬-下旬平均最高气温、上年10月中旬-下旬平均气温和12月中旬日照时数呈极显著(P＜0.01)和显著正相关(P＜0.05);发生面积与上年10月平均气温呈极显著正相关(P＜0.01),与上年9月中旬降水日数和当年3月中旬温湿比呈极显著负相关(P＜0.01).在此基础上,建立了2代稻飞虱成虫始盛期、若虫高峰期、发生程度及发生面积4个气象预测模型.对以上气象预测模型进行模拟和预报结果表明,其准确性较高,可以为该区稻飞虱预测预报服务.