气候条件与春大豆生长发育及产量关系的初步研究

利用湘春豆１４号和湘春豆１０号１９８８１９９７年生育日数与６个气象要素,以及试验考种资料的单株平均产量与６个主要经济性状、６个气象要素分别进行逐步回归和相关通径分析,结果表明：影响春大豆播种至出苗日数、出苗至开花日数的关键气象要素为日均温;出苗至成熟期为降水日数;开花至成熟期为日照时数和降水日数;全生育期为日均温和降水日数。６个气象要素对两品种单株产量的影响均不大。     

气候变化对湖北省棉花物候期的影响

为研究气候变化背景下湖北省棉花各生育阶段水热资源变化趋势及其对物候期的影响,利用气象数据和物候期数据,分析了1994―2013年湖北省棉花各生育阶段气候变化特征、物候期变化趋势、各生育阶段长短的变化趋势以及各生育阶段长短与气象因子的相关系数。结果发现：棉花各生育阶段≥0 ℃积温和平均温度除播种―出苗和开花―吐絮阶段呈降低趋势外,其他各生育阶段大致呈升高趋势;而降水量除出苗―现蕾阶段呈升高趋势外,其他各生育阶段大致呈降低趋势。3个农业气象站点的棉花播种期和收获期均呈延后趋势,播种―出苗和现蕾―开花均缩短,出苗―现蕾均延长。棉花各生育阶段≥0 ℃积温和平均温度与该生育阶段长短大致呈负相关,而降水量与该生育阶段长短除播种―出苗阶段呈负相关外,其他生育阶段大致呈正相关。研究结果有助于理解气候变化对棉花生长发育的影响,可为指导湖北省棉花生产提供理论基础。     

春大豆不同播期的光温生态特性

将来自中国北纬22.7°～50.2°范围内不同地点的19个春播大豆品种在2年中分4期进行播种,研究了春播大豆的光温反应.结果表明:春大豆由于生育期间受光温生态条件的影响,延期播种能减少生育日数,使其整个生育期缩短.越是早熟的春大豆品种,营养生长期对长日照反应越不敏感,在延期播种时,其营养生长期缩短的较少,但高温能促进其营养生长期缩短.晚熟春大豆品种的营养生长期对长日照反应较敏感,营养生长期受日照长度的影响较大.各熟期类型品种开花持续时间随着播种期的推后、日照时数的缩短而减少;其中越是晚熟品种,此种反应越强烈.在同类熟期的不同结荚习性品种中,光温反应为有限型>亚有限型>无限型.鼓粒至成熟阶段的生育日数在春播生态条件下基本不受短光照的影响;但温度条件对该生育阶段的进程影响明显,即所处的温度高(特别是>30℃的高温),生育日数则减少,所处的温度过低(特别是日平均<16℃或夜温<8℃),则生育日数明显增加.     

不同播期对广西春大豆品种农艺性状、产量及品质的影响

大豆在广西常年有着较大的种植面积。为了探索广西春大豆在春播以及夏、秋季繁种时的最佳播种时期,选用两个广西播种面积较大的春大豆品种桂春8号和华春2号,从2011年2~8月共设21个播期,研究不同播期对生育期、农艺性状、产量及品质的影响。结果表明:两品种产量最高的播期均为2月25日,单产分别为2 770.85和2 666.26 kg·hm-2,秋播产量最低,夏播次之。从春播至夏播,随着播期的推迟,出苗至开花、出苗至成熟的时间逐渐缩短;6月5日后播种,出苗至开花日数和成熟日数的波动不大。3月上旬以前及8月上旬以后播种,两个春大豆品种的粗蛋白含量相对较低,油分含量相对较高,其余播期内大豆粗蛋白含量较高,而油分含量较低。3月中旬后春播较夏秋播大豆的粗蛋白含量高,但油分含量较低。综上所述,从产量上看,广西中南部春大豆最佳播种期在2月中旬至3月上旬,在下半年进行繁种时,若茬期允许尽可能选择夏播,尽量不要秋播。从大豆品质上看,3月上旬以前播种,得到的大豆油分含量较高。     

东北三省玉米气候适宜度变化分析

利用东北三省25个农业气象观测站平均资料及176个气象站1961～2007年的逐日气象资料,对玉米全生育期及各主要玉米生育阶段的气候因子及综合气候适宜度进行计算分析。结果表明,自1961年以来,玉米各发育期对气候因子适宜程度不同,播种期-出苗期、出苗期-开花期、开花期-成熟期温度适宜度呈上升趋势,日照适宜度呈下降趋势;播种期-出苗期降水呈上升趋势,其余各生育期降水均为下降趋势。玉米全生育期降水、日照适宜度呈下降趋势,温度适宜度呈上升趋势,综合气候适宜度东北三省均呈下降趋势。各气候因子组合效果较好,玉米产量与各生育阶段的不同气候因子的适宜度相关性差异较大。     

大豆关键品质成分的气象预报方法研究

为评价大豆气候品质,优化布局优质大豆产区、提升大豆产品附加值和市场竞争力,利用2005-2018年内蒙古东北部大豆主产区主栽品种内豆4号的品质分析、发育期和同期气象观测等数据,采用相关分析、典型年分析和回归分析等方法,确定影响大豆蛋白质、脂肪含量的关键气象因子和关键期,并构建大豆蛋白质含量、脂肪含量等品质成分与关键气象因子的定量关系模型.结果表明:温度和降水是影响大豆蛋白质含量的主导气象因子,而影响大豆脂肪含量的主导气象因子是温度;8月上旬至9月上旬(结荚期～鼓粒期)是影响蛋白质和脂肪含量的共同关键期,也是影响大豆品质形成的最关键阶段.大豆进入开花期后,气温高、降水多有利于蛋白质的积累,而开花初期和结荚鼓粒期气温较低、成熟期气温较高,利于大豆脂肪含量的提高.在分析生物学意义基础上优选因子,构建大豆蛋白质含量、脂肪含量与关键影响因子定量关系模型,拟合率均较高.通过对2019年大豆蛋白质含量、脂肪含量的模拟检验,预报效果较好.     

气象因子与大豆异黄酮含量的通径分析

以异黄酮含量显著不同的栽培大豆和野生(半野生)大豆为试验材料,采用分期播种的方法研究大豆不同生长发育阶段气象因子对大豆异黄酮总含量的影响。通径分析结果表明：在大豆生长发育的不同阶段各气象要素对大豆异黄酮的影响不同,在大豆生长发育中日照时数对大豆异黄酮含量的直接正效应排在第一位（野生大豆出苗-开花阶段除外）;各生长发育阶段均存在0.5左右的剩余通径,表明还存在未分析的气象因子影响大豆异黄酮含量。     

黑龙江省大豆生长季适宜气象指标的研究

为研究气候变化背景下黑龙江省大豆生产指标体系,利用黑龙江省26个农业气象站1981-2016年的大豆生育期观测资料和同期逐日气象资料,通过统计方法,设定概率分布<80%为适宜指标界限,确定大豆适宜气象指标,包括根据气候特点和农业气象服务需求划分的5个区域和全省大豆关键生育期月适宜气象指标,采用分期播种试验设计,探讨大豆发育期气象适宜指标对大豆品种农艺性状和产量的影响。结果表明:月适宜气温和需水指标月变化趋势相似,7月最高,5月和9月最低,适宜日照时数指标5月最高,9月最低;北部地区月适宜气温指标最低,西部地区月需水指标最高,而东部地区月日照指标普遍低于其它地区;比较大豆各发育阶段适宜指标,适宜气温指标在结荚期最高,开花期和鼓粒期次之,出苗期和成熟期最低;适宜需水指标在开花期最高,鼓粒期次之,出苗期最低;适宜日照指标在成熟期最高,开花期次之,结荚期最低;分期播种试验表明,最满足适宜气象指标的播期,大豆产量最高。     

基于称重式蒸渗仪的玉米耗水特性及影响因素研究

以我国玉米生产主导品种京科968和郑单958(对照)为供试材料,采用称重式蒸渗仪系统研究其耗水特性及影响因素。结果表明,京科968的全生育期需水量低于郑单958,水分利用效率高于郑单958。京科968的全生育期需水量为347.81 mm,较郑单958低78.98 mm;水分利用效率为3.16 kg/m^3,显著高于郑单958;京科968各生育阶段的平均日耗水量不同,分别为2.04、3.54、3.34、3.35 mm/d,分别比郑单958低1.62、1.43、0.55、1.10 mm/d。影响玉米各生育阶段日耗水量的气象因素不同,影响出苗至吐丝和播种至收获阶段日耗水量的主要气象因素为空气温度、光辐射和平均风速,影响吐丝至收获阶段日耗水量的主要气象因素是空气温度和光辐射。     

气象因子对大豆主要贮藏蛋白组分及亚基含量的影响

以20个大豆品种为材料，同年同地点分六个播期种植，考察了整个生长期以及营养生长和生殖生长两个时期的气象因子(总积温、总日照时数、总降水量、日均温差和日均相对湿度)，对春大豆和夏大豆籽粒总蛋白以及主要贮藏蛋白组分、亚基相对百分含量的影响。结果表明：(1) 大豆籽粒总蛋白含量以及组分、亚基相对百分含量会随播期的改变而变化。(2)整个生育期间，5个气象因子极显著影响20份大豆总蛋白含量，对春大豆总蛋白含量的影响也达极显著水平，仅总积温、总日照时数和总降水量对夏大豆总蛋白含量影响达显著水平。(3)整个生育期的总积温和总日照时数与20份大豆蛋白11S相对百分含量和11S/7S比值显著负相关，总积温与20份大豆蛋白7S含量显著正相关；但气象因子对春、夏大豆的7S、11S相对百分含量和11S/7S比值的影响不显著。(4)整个生育期间气象因子对各组分亚基的影响程度存在差异；夏大豆各蛋白组分亚基的相对百分含量受两个生育时期的气象因子的影响皆不显著，而春大豆许多蛋白亚基相对百分含量受两个生育时期的气象因子的影响达到显著或极显著水平。     

春大豆播期光温效应的研究

将来自中国北纬22.7°～50.2°不同地点的19个春播大豆品种在2 a中分4个时期(4月21日、5月15日、6月11日、7月1日)进行播种,建立了春播大豆的生育进程、形态性状、产量相关性状的光温效应模型,通过模型参数分析了生态性状的光温效应,探讨了不同生态类型的特征.结果表明:在出苗至初花阶段,光温效应总体表现为缩短...     

大豆“短青春期”品种的光（温）反应研究：Ⅱ．对短日照的反应

在分析“短青春期”品种对播季反应的基础上，通过比较不同品种出苗至开花数与开花至成熟天数对短日处理的反应，以进一步明确夏大豆型“短青春期”品种的光（温）敏感性特征。研究结果表明：春播条件下，开花前短光照处理，“短青春期”品种中豆24和巨丰出苗至开花天数仅缩短2－14d，敏感度较小，与春大豆型品种相似，而与典型夏大豆品种，秋大豆品种和“长青春期”品种明显不同，中豆24和巨丰的出苗至开花天数对短光照不敏感。同为“短青春期”品种的中豆24和巨丰，其开花至成熟天数对短日处理的反应有明显差异，并者与春大豆相似，而后者的开花至成熟天数的短日照敏感不仅大于复大豆，而且也大于秋大豆。生育前期对短日照不敏感的品种，其短日处理效应在生育后期表现更加明显。本文还讨论了不同品种短日处理后效应的传递特征。     

长春夏播早熟大豆生长发育规律的研究

在长春６月２７日夏播１０个引入的早熟大豆品种,某中生育期为９０－１００天的３个大豆品种在１０中旬前后成熟,生育期为８０－９０天的４个大豆品种在９月底可正常成熟,而生育期７０－８０天的３个品种在９月２０日前后成熟。品种ＡＬＤＡＮＡ在６个播期播种时出苗－始花的天数不同,出苗－成熟的天数相似,７月２９日播种的植株未正常成熟。     

北方春大豆生育期性状在不同播季及生态区的反应

选用北方春大豆品种,在7个大豆生态区采用春、夏、秋三季播种的生育期资料,分析了北方春大豆生育期性状的特点,包括生育前期、生育后期、全生育期日数及生育期结构(R/V)和标准差.研究结果将为深化大豆生态区划及品种的合理布局、育种提供重要的科学依据.     

长江中下游春大豆生长发育特性及与气候因素的关系

我国湖北省宜昌以东长江中下游地区,在6月下旬至7月上旬有大范围的梅雨天气过程;春大豆子熟品种的鼓粒期往往碰上梅雨季节,直接影响干物质积累,导致叶片不同程度恋青,使收获指数偏低,籽粒产量显著下降。从我们研究20个春大豆品种生长发育特性及与气候因素关系的结果表明:气温的高低是影响春大豆营养生长速度的主导因素,随着春季气温的上升,每长一片复叶所需的积温逐渐减少。每日日照时数的多寡是影响生殖发育时期干物质积累的重要因素,而日较差气温和日雨量是通过日照的渠道对干物质积累起间接作用的。因此在春大豆栽培技术上,如何想方设法提高田间气温,增加光照以及使鼓粒期尽可能避开梅雨季节,是增产的关键环节。     

南方春大豆春,秋播与籽粒蛋白质脂肪含量关系的研究

以２４个南方春大豆品种（系）为材料,进行春,秋播研究不同播季对籽粒蛋白质,脂肪,以及蛋白质,脂肪合计含量的影响,结果表明,播季间蛋白质,脂肪,以及蛋白质,脂肪合计含量均达１％的差异显著水平,蛋白质含量与出苗至开花期日均温,最高温和最低温均呈极显著正相关,与开花至成熟期日均温,最高温和最低温呈显著或极显著负相关,脂肪含量则恰好与之相反,因此,湖南秋播气候条件有利蛋白质的形成,故蛋白质含量比春播高,春     

大豆"短青春期"品种的光(温)反应研究Ⅲ.对长日照的反应

在分析“短青春期”品种对播季和短日照反应的基础上，本研究通过比较不同品种出苗至开花天数与开花成熟天数对长日处理的反应，以进一步明确夏大豆型“短青春期”品种的光（温）敏感性特征。研究结果表明：春播条件下，开花前16小时长光照使“短青春期”品种中豆24种丰的出苗至开花天数分别延长19天和30天，是供试品种类型中对长日照最敏感的类型；开花前长日照处理，开花至成熟天数两个“短青春期”品种间表现差异较大，中豆24有所延长，而巨丰则有所缩短，开花前短日 开花后长日处理，中豆24和巨丰的开花至成熟天数均较春大豆明显延长，但小于秋大豆，通过30天和60天的长日照处理可以发现，长日处理结束后，中豆24和巨丰植株需分别接受7-9天和15-18天的短光照，才能开花和进入结实期，中豆24出苗至开花天数在长日下的温度敏感度高于春大豆品种，而巨丰出苗至开花天数的温度敏感度极小。     

基于APSIM模型的旱地春小麦生育期的播期和耕作效应分析

为对不同播期和耕作条件下旱地春小麦生育期进行准确预测,利用甘肃省定西市安定区凤翔镇安家沟村2015-2016年大田试验数据及研究区1971-2017年气象数据,通过穷举试错法校准APSIM模型的相关参数,再用相关性分析检验,进而基于模型模拟数据分析播期和耕作措施对旱地春小麦生育期的影响。结果表明,春小麦全生育期及各生育阶段持续天数模拟值与实测值相关系数大于0.9,均方根误差（RMSE）为0.7～3.0 d,归一化均方根误差（NRMSE）为2.34%～6.93%,说明APSIM模型精度较高。随着播期的推迟,春小麦从种子萌发阶段到器官建成阶段（播种-开花）持续天数明显减少,籽粒形成阶段（开花-成熟）播期对持续天数影响不大。不同播期下,耕作措施对春小麦生长阶段持续天数影响都不显著。     

播期对不同穗部特征小麦品种(系)生育期和农艺性状的影响

为了解播期对多小穗和寡小穗小麦生育期及农艺性状的影响,对13份不同来源的小麦品种(系)两年分期播种的生育期和6个农艺性状(株高、单株有效分蘖数、穗长、每穗小穗数、穗粒数和千粒重)进行了分析和评价。结果表明,播期的推迟导致材料间出苗期差异变大,抽穗期差异缩小,但开花期和成熟期差异变化不大,各农艺性状值减小。经方差分析,各农艺性状在不同播期和品种(系)间均存在极显著差异,其中单株有效分蘖数的变异系数最大,穗粒数次之,每穗小穗数最小。多小穗材料10-A和寡小穗材料BE89的穗长、每穗小穗数和穗粒数在播期间差异较小。经相关分析,播种至出苗和分蘖至抽穗天数与温度呈极显著负相关,出苗至分蘖和开花至成熟天数与平均日照时间呈显著负相关,抽穗至开花天数与温度和降水量呈显著负相关。经多元逐步回归分析,日最高温和日均温对多小穗和寡小穗材料的分蘖至抽穗天数有显著影响,平均日照时间在开花期、日最高温在成熟期分别对多小穗材料发育有显著影响。由此可见,小穗数特异性材料的每穗小穗数在不同播期下能保持稳定。     

Understanding and modeling the effect of temperature and daylength on soybean phenology under high-yield conditions

Temperature and photoperiod can be used to simulate soybean (Glycine max [L.] Merr) phenology because they serve as surrogates for complex biochemical pathways leading to the appearance of certain developmental stages at the whole plant level. We developed a soybean phenology model (SOYDEV) which utilizes non-linear temperature and photoperiod functions and separates floral induction and post-induction for simulating time of flowering. This model accurately simulated the dynamics of vegetative development, final node number and the occurrence of major reproductive stages such as flowering (R₁), beginning pod (R₃), mid-pod elongation (R_3.5), beginning seed (R₅), and physiological maturity (R₇) in a long-term field experiment (6 years) with the semi-determinate soybean cv. NE3001, as well as in a 2-year cultivar × sowing date experiment with 12 (2004) and 8 (2005) cultivars. With cultivar-specific model calibration, root mean square errors (RMSE) of major phenological stages simulated with SOYDEV averaged 1.8 days in the long-term experiment and 3.3 days in the cultivar × sowing date experiment. Data from the cultivar × sowing date experiment were used to develop empirical relationships for estimating key cultivar-specific model parameters from published soybean maturity group ratings (0.8–4.2). Compared to using nine cultivar-specific parameters derived from the full calibration, estimation of model parameters from readily available cultivar information such as maturity group rating only slightly decreased simulation accuracy, resulting in RMSE (across stages and cultivars) values of 3.6–3.8 days. The proposed SOYDEV model may be particularly suitable for practical model applications because of its reduced need for cultivar-specific calibration. Further evaluation of the model is required under a wider range of variety maturity group ratings and environments.