黄土高原庆阳地区春玉米生育期对气候变化的响应

为了研究黄土高原庆阳地区春玉米的生育期气候变化特征及物候变化规律,给粮食生产安全及情报服务提供理论依据。通过对黄土高原庆阳地区有代表性的物候观测站的春玉米生育期内的气温、降水、≥10℃的活动积温作为研究对象,来分析气候变化背景下春玉米生育期的气候资源及物候变化特征。结果表明：春玉米全生育期内平均气温呈上升趋势,上升速率为0.6℃/10a;平均降水量呈减少趋势,减少速率为8.7 mm/10a,但绝大多年份雨水能满足玉米生长发育需要;积温呈增加态势,变化速率为58.0℃/10a,热量资源充足;稳定通过10℃的日期为偏早出现趋势,变化速率为6.3 d/10a。春玉米全生育期日数呈现为缩短的响应特征,减少量为1.7 d/10a。因此,气候变化对春玉米种植较为有利,尤其热量资源增加,有利于拓展种植界限及提高产量。要充分利用气候资源,因地制宜,选择适合的品种及播期进行生产,同时要加强田间管理,充分挖掘气候增产潜力,提高玉米种植的经济效益,为精准脱贫提供决策依据。     

东北地区春玉米生育期内气候资源变化特征

为明确东北地区春玉米生育期内不同生育阶段气候资源的变化规律,基于东北地区40个农业气象试验站点的物候期观测记录及相应的气象站点逐日气象数据,对比分析了1981-1999年、2000-2016年春玉米营养生长期、并进期、生殖生长期和全生育期平均温度、生长度日、降水量、高温度日的时空变化特征。结果显示：①1981-2016年,东北地区春玉米全生育期及不同生育阶段的平均温度、生长度日和高温度日在空间分布上总体呈现相同的自东北向西南逐渐增加的趋势,降雨量呈现自西北向东南增加的趋势。②相比1981-1999年,2000-2016年春玉米全生育期及不同生育阶段的平均温度和生长度日总体呈现增加趋势,局部趋势不明显。降雨量在各生育期变化不明显,吉林省和辽宁省在并进期略有下降,黑龙江省在生殖生长期的降雨量减少。在营养生长期高温度日在空间上有增加趋势,特别是西部地区高温风险频率有较大增加。     

2002-2009年东北早熟春玉米生育期及产量变化

[目的]分析气候变暖背景下中国东北春玉米生育期及产量的变化趋势,为品种栽培和育种目标方向提供科学依据.[方法]利用2002-2009年国家东北早熟春玉米品种区域试验中对照品种生育期、产量和气候资料等相关数据,分析气候变暖对东北早熟春玉米生产及育种的影响.[结果]对照品种的生育期、营养生长期、花粒期与相应期间的活动积温呈较强的正相关,随着活动积温的增加,生育期和花粒期均有延长的趋势.对照品种产量和年平均气温呈显著正相关(r=0.647*,Sig.=0.041,o=0.05).随着年平均气温的增加,对照品种产量有进一步提高的趋势.同时,随着生产水平、栽培方式等因素的变化,东北玉米种植密度呈增加趋势.[结论]气候变暖显著影响中国东北早熟春玉米的生育期、产量、生产栽培和育种.选育总生育期长、营养生长期短但生殖生长期长,耐密植的高产品种是东北春玉米适应气候变暖的育种方向.     

气候变化背景下东北三省主要作物典型物候期变化趋势分析

 【目的】分析气候变化背景下东北三省主要作物类型（水稻、玉米、春小麦和大豆）典型物候期（出苗期、抽穗期和成熟期）的变化趋势。【方法】应用气候倾向率（θ）确定农业气候资源特征和典型物候期的变化趋势与整体对应关系。【结果】近20年来,东北三省大部分地区≥10℃初日出现了提前趋势,初霜日不断推迟,温度生长期天数持续增加,≥10℃积温总体呈升高趋势。在此背景下,水稻和玉米均出现了出苗期提前（0.04＜θ＜0.55 d•a-1和0.04＜θ＜0.35 d•a-1）、成熟期推后（0.09＜θ＜0.35 d•a-1和0.23 ＜θ＜0.38 d•a-1）、以及生育期延长（0.31＜θ＜1.26 d•a-1和0.11＜θ＜0.57 d•a-1）的趋势;大豆则表现为出苗期提前（0.01＜θ＜0.61 d•a-1）、成熟期提前（0.18＜θ＜0.19 d•a-1）、生育期缩短（0.06＜θ＜0.17 d•a-1）的趋势;而春小麦典型物候期的变化趋势不明显。【结论】东北三省农业气候资源变化使作物生长期内温度适宜程度偏向好转,总体上有利于早种晚收、生育期长的作物品种的推广种植。     

气候变化对东北地区玉米产量的影响

利用对东北三省局地气候特征具有代表性的9站点1961~2006的气象资料和玉米产量资料,采用贝尔产量模式思路的方法研究影响不同区域玉米产量的气候因子。结果表明黑龙江省和吉林省玉米气候产量主要受温度因子的影响,随着气候变暖玉米气候产量逐渐增加;辽宁省玉米气候产量主要受降水和日照时数的影响,不同地区影响效果不同。     

气候变化对东北地区玉米产量的影响

利用对东北三省局地气候特征具有代表性的9站点1961～2006的气象资料和玉米产量资料,采用贝尔产量模式思路的方法研究了影响不同区域玉米产量的气候因子。结果表明黑龙江省和吉林省玉米气候产量主要受温度因子的影响,随着气候变暖玉米气候产量逐渐增加;辽宁省玉米气候产量主要受降水和日照时数的影响,不同地区影响效果不同。     

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.     

徽成盆地玉米生育期气候变化影响分析

对1983—2012年徽成盆地玉米生育与光热水变化的关系进行了分析。结果表明,21世纪以来,气候因素对玉米产量的影响显著提高,其中,玉米播种期和其他生育期提前,播种—出苗、拔节—乳熟期时间缩短,七叶—拔节期时间延长;玉米全生育期降水减少,播种—抽雄期雨量呈明显减少趋势,抽雄—成熟期呈增多趋势,春季第1场好雨(日雨量≥10 mm)时间推迟,春旱几率增加;全生育期气温升高,播种—拔节期气温趋降,拔节—成熟期趋升;积温增加趋势显著,其中,播种—出苗期略减,抽雄—乳熟期减少,出苗—拔节和乳熟—成熟期增加明显,21世纪以来呈增加趋势;光照略增,其中,出苗—抽雄期趋增,抽雄—乳熟期趋降,其他发育期变化小;随时间变化,玉米产量呈增加趋势,21世纪以来增产明显;玉米生育期降水量与产量呈正相关;气温与产量在1991—2000年呈正相关,21世纪以来呈负相关;日照时数和积温与产量在1983—1990年呈正相关,1991—2012年转为负相关。     

河北南部平原春甘薯生育期气候因子及其生产潜力的变化

为河北省南部平原春甘薯生产上合理利用区域气候资源及调整作物种植结构提供理论依据,利用河北省南部平原12个气象站点1958-2017年的气象资料和2010-2015年春甘薯生长发育的监测数据,将春甘薯生育期划分为5个生育时期,利用回归分析、小波分析和Mann-Kendall检验等数理统计方法,研究河北南部平原春甘薯生育期气候因子及其生产潜力的变化。结果表明:春甘薯生育期平均气温呈显著上升趋势,气候倾向率为0.29℃/10a,在1996年前后发生突变,周期性变化明显,主要有18～20a、9～10a和5～6a3个振荡周期;春甘薯全生育期日照时数平均为1 212h,日照百分率平均为54%,20世纪90年代以后日照时数呈显著下降趋势,气候倾向率为-42h/10a,周期变化主要有20～25a和10～15a2个振荡周期;全生育期降水量线性变化趋势不明显,周期变化主要有14～15a、8～10a和4～5a3个振荡周期;春甘薯光温生产潜力理论值平均为17 852kg/hm2,呈显著下降趋势,气候倾向率为-184kg/(hm2·10a);气候生产潜力理论值平均为11 322kg/hm2,气候倾向率为-415kg/(hm2·10a),其高低交替变化显著,主要有18～20a、10～12a和5～8a3个振荡周期。河北省南部平原春甘薯生育期平均气温升高、日照时数减少,降水变化不明显,光温生产潜力和气候生产潜力降低,均存在振荡周期,光、温、水气候因子变化对春甘薯生产具有负面效应。     

气候变化背景下播期对东北春玉米资源利用、生育进程、产量与品质的影响

全球气候变暖已是不争的事实,近些年极端天气事件发生频率明显增加。我国东北地区是中国重要的玉米主产区,位于世界三大“黄金玉米带”。未来东北地区气温与降水的不匹配将很可能会对玉米生产造成不利的影响。播种时期的变化可调节玉米生育结构,使之更有效利用当地光热资源,发挥产量潜力。尤其在当前全球气候变化背景下,调整播期对于充分利用气象资源,协同“环境—作物”正向互作具有重要作用。文中首先分析了全球和东北地区气候变化现状与未来趋势,指出了播期对于东北春玉米产量的作用,阐述了播期设置与东北地区气候因子的匹配研究现状及对提高资源利用效率的作用;其次,从东北春玉米生育进程、产量、养分利用和籽粒品质等方面,分别论述了播期的影响;最后,结合当前播期研究面临的问题,即模型模拟结果有一定偏差和研究方法有局限等,提出了应在多年多点区域尺度、多种管理措施的交互作用下,探究应对气候变化的技术途径,通过大田试验与模型模拟结合,精准量化并预估各种极端气象因子对农业生产的影响,保障东北粮食安全。     

东北地区气候变化对玉米生产的影响与对策

为了探究气候变迁对东北地区玉米生产的影响,分析了近50年来东北地区的降水量、日照时数和气温的变化,总结了温度、干旱、日照时间等因素对玉米产量的不利影响。认为东北地区经历了气温升高、降水量减少、日照时数减少等气候变化,玉米生产面临着产量下降、生育期延长、品质下降、病虫害和杂草增多等影响。提出玉米生产上应积极改进栽培管理措施,如提前安排播种期、增加化肥和微量元素的投入、选用耐高温抗旱品种等。     

不同栽培措施对春玉米生育期及产量性状的影响

明确长江流域春玉米适宜的栽培调控措施。比较不同处理间的生育期、干物质积累、产量性状以及产量的差异,结果表明:苗期利用地膜提前播种及生育中后期采用化控剂的调控,既可调节生育期,又可以优化资源分配模式,提高物质生产效率,在适宜密度范围内,在稳定粒重的前提下,增加穗粒数,可以达到产量的进一步提高。产量高低主要在于花后至成熟期的干物质的积累量,覆膜及化控剂调控对干物质积累量及产量的增加有促进作用,互作增产效应大,说明两种栽培措施可以有机结合,相得益彰,但高产互作效应机理还有待进一步研究。     

东北地区春玉米发育期评估与预报方法研究

在东北地区中部开展春玉米分期播种试验,研究温度变化对玉米生长的影响;利用分期播种资料,根据积温学说和玉米生长与气象条件的关系,建立了春玉米主要生长发育期评估和预报模式。经过资料验证,证明评估和预报方法效果较好,可以用于当地玉米发育期预报或评估。     

鄂北冬小麦生育期气候变化分析

利用鄂北冬小麦产区8个气象观测站1971～2010年共40年冬小麦生育期降水、气温和日照资料,运用线性统计方法探讨了鄂北冬小麦生育期气候变化规律。结果表明,冬小麦全生育期平均温度变化总体呈上升趋势,倾向率为0.37℃/10年,降水量增加的速度不大,降水量变化倾向率为1.44 mm/10年,日照时数变化的倾向率为-13.3 h/10年,日照时数减少直接作用是太阳总辐射的下降。冬麦区气候变暖特征明显,对冬小麦生育期的影响显著。     

气候变化下东北玉米种植风险及适宜品种空间布局分析

【目的 】探讨基于不同气候变化情景下玉米品种的选育和布局,对极端气候变化下的粮食高产稳产具有重要意义。【方法 】文章构建了低温、高温、干旱等玉米风险评估模型,对东北地区玉米种植的低温干旱高温风险等级进行评估,制定风险区划;基于风险区划,对未来东北地区玉米适宜品种的变化和空间布局进行分析。【结果 】（1）采取种植环境空间型聚类方法,东北地区可划分为9个生态亚区。（2）在二氧化碳浓度为4.5(RCP4.5)和二氧化碳浓度为8.5 (RCP8.5)两种情境下,预计2021—2026年东北地区各生态亚区玉米的活动积温变化不大,熟期品种也相差不大,低温冷害风险在V-3和V-5生态亚区存在一定差异;干旱程度整体上由东向西逐渐增强;高温风险主要处于无风险和低风险,少部分地区存在中风险。（3）未来情景下,由于温度升高、活动积温增加,东北地区玉米适宜种植品种均在一定程度上向更加晚熟转变。【结论 】应重点关注这些地区受耕作方式的影响,选择耐低温干旱的玉米品种或者调整玉米播种时期,规避或减缓气象风险。     

基于气候变化特征的广西春玉米播期研究

[目的]基于广西气候变化特征,研究不同播期对春玉米生长发育及产量、农艺性状的影响,确定最佳播期并选择合适的品种基因型,为提高广西春玉米产量潜力提供理论依据.[方法]2017年以玉米早熟品种青青700及晚熟品种华优168为试验材料,设8个不同播期(2月7日、2月14日、2月21日、2月28日、3月7日、3月14日、3月21日和3月28日)处理,观测收集玉米生育期内的气象数据,记载玉米各生育时期,并测量玉米株高、产量及产量构成因素.[结果]2月低温少雨,玉米出苗较慢,平均需17.3 d;3月适温多雨,玉米出苗较快,平均需13.5 d.随播期延迟,玉米生育期缩短,播期每延迟7.0 d,生育期平均缩短3.9 d,生育期缩短主要表现在出苗至抽雄阶段.早熟品种青青700的籽粒产量随播期延迟先升后降,最高值出现在2月28日播期处理;晚熟品种华优168在3月21日前的不同播期籽粒产量变化不明显,但晚于3月21日播种其籽粒产量显著下降(P<0.05).播期对玉米株高、出籽率、百粒重、穗粒数存在不同程度的影响.[结论]气温、光照时数和降雨量是影响春玉米出苗与生长发育的主要因素;随播期延迟,生育期内日平均气温升高,光照时数减少,导致玉米生育期缩短,且早熟品种产量受播期影响程度大于晚熟品种.广西春玉米最适宜播期为2月中旬至3月上旬,晚熟品种适宜播期可延长至3月中旬.     

浅谈东北春玉米高产栽培技术

玉米是我国主要粮食作物之一。随着近年来玉米价格以及粮食直补的不断上涨,玉米播种面积也在不断扩大。玉米产量的高低,对我国粮食安全起着决定性的作用,同时也直接影响农民的经济收入。如何实现春玉米的高产栽培和管理,是农民以及农业科技人员十分关注的问题,本文就我国东北春播玉米种植技术进行了研究,并针对春播玉米高产栽培和管理问题提出对策建议。     

温度变化对东北春玉米生长发育速率的影响

为了明确当代农业和气候变化条件下气温对玉米生长速率的影响,在吉林省榆树市开展玉米分期播种试验。试验采用3个品种和3个播种期,进行玉米发育期和温度等项观测。结果表明,温度对玉米各阶段生长速率的影响呈显著的线性关系,平均气温提高1℃,出苗速率提升18%,幼苗生长速率提升7%～8%,出苗至乳熟期生长速率提高13.2%左右,生殖生长和灌浆成熟速率提升8%。在出苗至成熟期间(主要生长季),如果平均温度每升高1℃,生长速率提升17.0%,生育期可以缩短14 d左右,则玉米低温冷害将减轻,可以采用更晚熟的玉米品种,从而提高单产。因此,东北地区夏半年气候变暖对玉米生产是有利的。