春性小麦的晚霜冻及防治研究

晚霜冻在长江下游对春性品种小麦扬麦１５８、扬麦５号会造成冻害,暖冬年１０月２０日前播种的春性小麦会因受到冻害而减产。受冻后的扬麦１５８有良好的自我恢复能力,减产幅度比扬麦５号小。长江下游１０月下旬初播种的春性小麦高产稳产,冬春镇压能预防与减轻早播麦的晚霜冻害,冻害后补肥有利于提高恢复能力。     

土壤固化剂新材料在衬砌渠道中的应用研究

在内蒙古河套灌区首次采用固化土衬砌渠道作为渠道防渗抗冻的新技术。简要说明土壤固化剂原理,通过室内试验得出固化土性能,通过施工实践总结出固化土施工工艺。应用已有和自行开发的土壤固化剂制作固化板,进行防渗、抗冻观测试验,对冻深、冻胀量、防渗效果和工程造价作出定量结论,已在大型灌区田间渠道衬砌中推广应用。     

黄淮冬麦区晚霜冻易发时段冠层内最低气温分布及估算

利用2016年和2017年3月中旬?4月下旬两次典型低温过程中,冬小麦田间不同高度逐小时气象观测数据,分析晚霜冻易发时段冬小麦冠层内最低气温出现高度及其变化规律,构建基于150cm高度处气象因子和地表0cm温度的冠层内最低气温估算模型。结果表明：（1）与150cm高度相比,两次典型低温过程中0℃以下气温在冠层高度附近出现时间更早,持续时间更长且温度更低;（2）最低气温总是出现在4/5冠层高度附近,并在2：00?6：00时段,尤以5：00左右发生频率最高;（3）冠层内最低气温与150cm高度处相对湿度、风速的相关性通过了0.01水平的显著性检验,与不同高度气温、不同土壤深度地温的相关性也通过了0.001水平的显著性检验,与地温的相关性随着土壤深度的增加而逐渐降低;（4）冠层内最低气温与150cm高度处气温、风速、相对湿度,以及0cm地温的偏相关系数大小排序表现为,气温＞风速＞地温＞相对湿度;利用以上因子构建基于多元线性回归函数的冠层内最低气温估测模型,其估测值与实测值拟合结果的决定系数达到0.967,均方根误差为0.915。说明基于气象台站常规观测数据构建冠层内最低气温估测模型具备一定可行性,可为冬小麦晚霜冻害的监测预报提供数据支持。     

基于微观特性分析风积沙粉体掺入提高混凝土的抗冻性

为研究冻融-盐浸环境下风积沙粉体混凝土的微观特性,设计了强度等级为C35、C25的风积沙粉体混凝土,在浓度为0%、3%、6%硫酸镁溶液中采用快冻法进行抗冻性试验,同时借助核磁共振技术、场发射扫描电镜及能谱分析研究其孔隙特征、微观形貌及水化产物。结果表明,风积沙粉体的掺入显著提高混凝土的抗冻性,且适当提高强度等级,有利于提高风积沙粉体混凝土抗冻性,其中强度等级为C35的风积沙粉体混凝土在6%MgSO_4溶液中可承受高达425次冻融循环;相对于基准组,风积沙粉体混凝土中有发育状况良好的针柱状产物钙矾石、纤维状产物石膏生成,填充因冻胀应力作用产生的裂隙,使其内部有害及多害孔数量低于普通混凝土29.78%,抗冻性增强。     

不同地下水位下渠基冻胀规律与保温板适宜厚度确定

为探明河套灌区不同地下水位条件下渠基冻胀的差异,了解地下水位变化对渠基土壤水分迁移和力学性能的影响,该文通过建立不同地下水位冻胀试验平台并结合原型渠道,分析了不同地下水位对铺设不同厚度聚苯板的基土冻胀的影响,阐述了冻胀率和截面弯矩沿渠坡的分布规律,提出了不同地下水位下聚苯板适宜铺设厚度的理论计算公式。试验得出,每降低1 cm地下水位,基土冻胀量减小0.15 cm。当地下水位降低0.5~1.0 m后,削减冻胀率为71%~83.8%。地下水位下降有效阻止或延缓了土壤毛细水的上升,降低了0~30 cm土层的土壤水分,有效阻止了冻结锋面水分的迁移,减小了土体中冰夹层的形成,从而降低了土体的冻胀变形。并且,渠道的冻胀破坏部位随着地下水位的不同而发生变化。该研究可为北方季节性冻土区骨干渠道保温防冻胀技术研究提供科学依据和技术支撑。     

白银市玉米春霜冻害精细化风险评估

基于玉米春霜冻害等级指标,建立地温与气温间的统计关系,拟合乡镇地温资料,进而对白银市玉米春霜冻致灾因子开展精细化风险评估。结果表明：春季白银市霜冻出现越晚,则霜冻强度越强,造成作物的受灾程度也越严重;研究期内地温与气温、区域站与本站温度之间相关性显著,拟合出乡镇地温资料可靠性较高;从各等级霜冻强度分布看,景泰西北部始终存在高值区,中部的白银、靖远海拔相对较低,加之地形因素,霜冻强度较弱。从概率分布看,会宁和景泰春季轻霜冻害发生概率较高,白银区和平川区主要以中霜冻害为主,而靖远重霜冻害出现概率较高。从风险指数看,白银市春霜冻害的高风险区主要在景泰西部和白银区,风险指数超过了0.32,会宁中北部相对较低,大部分乡镇风险指数在0.2左右。     

50年来湘中地区气候极值与农业气候指标动态变化趋势

利用湘中地区1961-2010年气象站逐日观测数据资料,选取与农作物密切相关的气候极值和农业气候指标,采用统计检验、趋势分析和Mann-Kendall突变检验等的方法,分析了湘中地区农业水热气候条件和气候极值,进而研究主要农业气候指标的变化倾向。研究发现：湘中地区近50年来,水热资源总体呈增加趋势;年强降水量呈增大趋势,尤其以夏季强降水量增加最为明显,表明夏季洪涝灾害的威胁加大;最高(低)气温阈值的变化表明极端高(低)温均呈缓解趋势,及其出现的天数在减少,说明由极端气候引起高温热害、低温冷害等气象灾害发生的可能性减小;≥0℃和≥10℃积温分别在1997年和2000年开始突变,上升趋势明显,表明湘中地区有效热量资源在增加;霜冻日数呈减小趋势,说明霜冻危害发生的风险在减小。这对确定合适的农业气候指标值和促进农业生产有重要的指导意义。     

陇中地区玉米春霜冻害等级指标研究

为明确霜冻强度与农作物冻害程度之间的量化关系,以陇中地区玉米春霜冻害为研究对象,从霜冻灾害的致灾因子的危险性和承灾体的脆弱性出发,建立玉米冻害等级指标。主导指标采用最低地温负距平,能够反映玉米关键生育期作物耐寒程度的动态变化,实现了霜冻强度与作物生育期的结合;辅助指标采用逐时负地积温与日最低地温,体现霜冻强度是低温强度与低温持续时间的累计效应;再参考作物受冻率,构成了完备的春霜冻害指标体系。该指标计算简便,物理及物候学意义显著,经检验与实际情况吻合度达到80%,可在业务中推广应用。     

陕西关中西部近50年无霜期气候特征分析

为了研究气候变化背景下陕西关中西部无霜期变化特征及其影响,选取宝鸡市11个气象站1961—2010年气温、初（终）霜日等观测资料,应用气候变化理论统计分析。结果表明：近50年来,宝鸡市平均初霜日以1.77 d/10 a倾向率延后,而终霜日以1.72 d/10 a的倾向率提前,影响无霜期以3.11 d/10 a的倾向率显著延长。初霜日在1974年、终霜日和无霜期在1982年分别发生了明显的转折。无霜期延长对农业生产有积极作用。     

SHAW模型在冬小麦晚霜冻害监测中的适用性研究

利用一维多层水热耦合SHAW(Simultaneous heat and water)模型,在2015年商丘田间实验基础上,模拟冬小麦拔节后晚霜冻敏感期幼穗层气温,并结合拔节后天数对晚霜冻害的发生及其程度进行监测,以研究SHAW模型在冬小麦晚霜冻害监测中的适用性。结果表明,模型能准确模拟晚霜冻敏感期幼穗层20~60 cm高度垂直方向上的每小时气温变化,模拟值与实测值间的绝对误差低于1℃的占44.7%,低于2℃的占72.5%,且夜晚的模拟效果优于白天,相较于气象站日最低气温,SHAW模型模拟的幼穗层日最低气温和低温持续时间更能反映实际冻害发生时的低温环境。由于农田小气候的影响,气象站、农田上方2 m高度和幼穗层气温具有较大差异性,当SHAW模型所需的农田上方2 m高度气象数据缺乏时,将气象站数据转换为农田2 m高度气象数据代入模型的模拟方法优于直接将气象站气象数据代入模型的模拟方法,前者模拟的幼穗层日最低气温与实测值更为接近,所确定的晚霜冻等级与实际情况更加符合。因此,利用SHAW模型对冬小麦晚霜冻害进行监测是可行且适用的,相较于传统的气象站日最低气温监测指标,可提高监测晚霜冻害发生情况和冻害程度的准确率。