东北春玉米适宜生长期农业气候资源变化及其影响分析

为探讨气候变化对东北春玉米适宜生长期的影响,利用1961~2015年东北三省123个气象台站逐日气象资料,分析了≥10℃初日和终日之间农业气候资源的时空变化,采用公认的不同熟性玉米积温指标绘出玉米种植北界图,并探讨了缺水率的变化趋势。结果表明:近55 a东北三省春玉米适宜生长期热量资源分布自西南向东北逐渐减少,平均气温和≥10℃积温的气候倾向率分别为0.14℃/10 a和54.2(℃·d)/10 a,热量资源呈增加趋势;日照时数自西南向东北逐渐减少,气候倾向率为-8 h/10 a,呈减少趋势;降水量自西北向东南逐渐增加,气候倾向率为-4.7 mm/10 a,呈减少趋势;参考作物的蒸散量自西南向东北逐渐减少,增减趋势不明显;可种植界限的变化,早熟品种东移北扩最明显的时段为1981~2000年,中熟品种北移、中晚熟品种东扩最明显的时段为2001~2015年;水分亏缺最严重的时段为2001~2015年。     

彭州市春玉米套种春马铃薯的农业气候资源利用分析

[目的]分析春玉米、春马铃薯种植的农业气候资源。[方法]根据玉米、马铃薯对气象条件的需求,利用彭州市气象观测和土壤湿度资料,采用统计学方法,分析了春玉米、春马铃薯种植的农业气候资源以及彭州市春玉米与春马铃薯套种的农业气候资源优势。[结果]春玉米、春马铃薯的适宜播种期分别为3月下旬~4月上旬、2月上旬~3月上旬。春玉米和春马铃薯生育期间热量资源丰富,土壤水分充足,降水量及总体分布适宜,日照尚够,能满足各生育期的需要,总体配置协调,适宜两者种植。[结论]采用春玉米与春马铃薯套作,可以最大限度地利用土地、时间、空间,提高光热利用率、改善农田环境、减轻病虫害、增加单位面积的产出,从而实现经济效益最大化。     

新疆玉米生产农业气候资源及生产潜力估算

[目的]揭示新疆玉米生产农业气候资源及生产潜力,为新疆玉米生产提高产量提供有效途径.[方法]收集新疆12个具有代表点的玉米生育期光合有效辐射、各月平均温度和降水量等一些气候资料.[结果]新疆绿洲地区光温生产潜力冬季为0,夏季作物的光温生产潜力最大.南疆和东疆地区,包括吐一哈盆地和塔里木盆地周边等地区,为全区作物光温生产潜力的高值区,但玉米开花授粉时期温度过高,影响玉米授粉和灌浆.石河子和博乐等地其实际值比光温生产潜力估算值高.阿勒泰为作物光温生产潜力的低值区.[结论]新疆发展玉米种植具有很大的生产潜力,尤其是在南疆等地,种植复播玉米或套种玉米,充分利用后期光温充足的特点,为新疆发展玉米生产提高产量提出有效途径.     

东北春玉米高产栽培技术

春玉米高产栽培技术包括很多环节,如种子的选择与处理,整地技术,播期的安排与播种,各项田间管理措施等等,缺一不可.     

周口市农业气候资源变化及其利弊分析

利用线性回归和距平分析方法,分析了周口市近40年农业气候资源变化特征,结果表明,年平均气温呈明显的上升趋势,气候倾向率为0.46℃/10a,对小麦、玉米生长影响是利大于弊;日照呈明显的下降趋势,气候倾向率为-109.89 h/10a,日照减少对小麦、玉米关键生长时期有不利影响;降水量没有显著变化,但年、月降水量年际之间变幅较大,易造成旱、涝灾害的发生。针对以上变化,初步提出小麦、玉米生产的区域性应对措施。     

洛隆县农业气候资源变化特征分析

利用洛隆站1979～2010年逐日平均气温、降水量、逐日日照时数等资料,运用最小二乘法进行线性倾向估计,分析洛隆县主要农业气候资源的变化趋势及气候变化对农业生产的影响。结果表明,洛隆气候变暖趋势显著,初霜日推迟,终霜日提前,无霜期明显延长,生长季有效积温增加,热量资源呈增加趋势;降水总体呈上升趋势,但变化趋势不显著;光照资源丰富;同时气候变化给农业生产带来更多的不确定性。     

控释肥对东北春玉米产量和土壤氨挥发的影响

针对控释肥施用条件下作物产量与土壤氨挥发特征不明晰的问题,以东北春玉米种植模式为研究对象,采用德尔格氨管法(DTM法)研究了不同施肥处理[农民常规施肥处理(施氮量为180 kg N·hm~(-2),FP)、控释肥施氮量180 kg N·hm~(-2)处理(CRF180)和控释肥施氮量144 kg N·hm~(-2)处理(CRF144)]下土壤氨挥发动态变化特征、土壤氨挥发总量及玉米产量。结果表明:受施肥和降雨因素的影响,每个处理氨挥发峰值均出现在施肥后(基肥和追肥)第1~2 d、第11~12 d左右;FP处理在12~14 d后氨挥发速率降低至零,但CRF180、CRF144处理仍有少量挥发。全生育期FP、CRF180、CRF144处理来自氮肥的氨挥发量依次为19.9、23.8、19.6 kg·hm~(-2),差异不显著(P0.05),损失率分别为11.06%、13.22%、13.61%。CRF144处理和FP处理产量都保持在12 t·hm~(-2)以上,其两者不存在显著差异,但CRF144处理能够显著地提高氮肥农学效率和偏生产力(P0.05)。综合考虑氨挥发量与产量,在现有施氮量基础上减少20%,并且施用控释肥是该地区春玉米农田减肥增效适宜的推广技术。     

东北春玉米生产历史、现状及前景探讨

东北是我国的重要春玉米产区,种植面积占全国面积的26.8%,总产量占32.3%。探讨东北春玉米的生产发展历史、现状及前景等。提出了调整品种布局;依靠科技进步提高单产;提高品质,降低成本,开拓市场;加快产业化进程,提高经济效益的发展对策。     

南疆地区春玉米脱水特征与适宜收获期研究

2019-2020年调查52个玉米品种,按生理成熟时间顺序分为9月初（PD1）、9月中旬（PD2）、9月末（PD3）和10月初（PD4）4个生理成熟段,分析不同阶段成熟的玉米品种生理成熟期籽粒含水率差异和生理成熟后脱水速率,以此分析不同成熟阶段玉米适宜机械粒收时期。结果表明：春玉米籽粒脱水分为快速脱水期和缓慢脱水期,其中快速脱水期日均脱水速率达0.388%～0.850%、缓慢脱水期脱水速率达0.051%～0.501%,且不同生理成熟段籽粒含水率差异不显著。PD1、PD2、PD3、PD4成熟段玉米籽粒含水率由28%降至20%历时时间分别为14～15 d、 32～35 d、31～34 d、 46～50 d ,所有玉米成熟所需时间约 14~50 d。研究建立籽粒含水率动态变化及其适宜机械粒收时间的预测方法,为南疆地区合理配置玉米粒收品种及确定适宜机械粒收时间提供了可行的技术方法。     

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。     

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.     

东北三省春玉米产量差时空分布特征

【目的】随着人口增加、气候变化和环境问题日益凸显,粮食生产能力及粮食安全受到广泛重视。然而,目前中国粮食产量远远低于作物潜在产量,如何利用有限耕地生产更多粮食已经成为中国农业目前面临的重大问题。东北三省是中国重要的玉米生产区,其春玉米产量占全国总产量的29%,该区玉米产量提升对中国粮食安全具有重要的意义。【方法】论文以东北三省春玉米种植区为研究区域,基于1961—2010年气候资料、农业气象观测站作物资料和统计资料,利用农业生产系统模拟模型(APSIM-Maize)和数理统计方法,解析气候变化背景下研究区域春玉米潜在产量与实际产量的差及各级产量差的时空分布特征,为提升东北三省春玉米产量提供科学依据和参考。【结果】东北三省春玉米潜在产量与农户实际产量之间产量差(总产量差)呈明显的经向和纬向分布(P0.01),即由南向北递减,由西向东递减,且地区间差异较大,变化范围为4.8—11.9 t·hm~(-2)。春玉米潜在产量与可获得产量之间的产量差(产量差1)、可获得产量与农户潜在产量之间的产量差(产量差2)均呈现随经度升高而降低的趋势,这与春玉米生长季内降水量分布有关。产量差1变化范围在0.06—3.2 t·hm~(-2)之间,产量差2地区间差异较大,变化范围为1.7—8.0 t·hm~(-2),主要是由于栽培管理措施的差异造成的。从全区50年平均来看,春玉米潜在产量与实际产量间的产量差为64%,其中由于不可转化的技术因素、农学因素和经济社会因素限制的产量差分别为8%、40%和16%。从时间变化趋势来看,过去50年(1961—2010)研究区域春玉米各级产量差均呈现减小的趋势,其中总产量差和产量差3呈显著缩小趋势(P0.01),每10年分别缩小1.55 t·hm~(-2)和1.40 t·hm~(-2),但产量差1和产量差2变化趋势并不显著。【结论】东北三省春玉米潜在产量与农户实际产量之间的产量差呈明显的经向和纬向分布,即由南向北递减,由西向东递减。农学因素是限制当地玉米产量提升的主要因素,通过改善农学因素,如提高栽培管理措施、改善土壤条件和更换高产品种可有效缩小产量差达40%。     

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。     

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。     

淮北地区夏玉米生育期气候资源分析

从生物学角度阐述了夏玉米各生育阶段对温度、土壤湿度、降水和光照的要求。通过对气象资料的分析认为 :淮北地区温度和光照完全能够满足夏玉米生育的需要 ,降雨的时空分布与玉米生育阶段的需要不相吻合是影响夏玉米产量的主要气候因子。提出了提高淮北地区夏玉米单产的措施     

近20年东北气候变暖对春玉米生长发育及产量的影响

【目的】探求东北三省近20 年气候变暖对春玉米生长发育进程及产量的影响,为东北地区气候变暖下粮食安全问题提供理论依据。【方法】选取东北黑龙江、吉林和辽宁省三省进行区域研究,利用东北地区近20 年气候观察数据和春玉米长期观测数据,通过相关和回归等数理统计方法系统分析东北三省春玉米生长季的气候因子（温度和降水量）与春玉米生育进程数据和历史产量数据之间的关系。【结果】东北地区1989-2009 年春玉米生长季日最高温度、最低温度以及平均温度均呈明显上升趋势,气候倾向率每年分别为0.050、0.045和0.044℃,表现为春玉米生育期间白天增温幅度较夜间增温幅度大,降水量变化不显著。近20 年黑龙江省各试验站平均播种日期变化趋势是每年提前0.10 d,而吉林省、辽宁省各试验站每年分别推迟0.18和0.21 d。黑龙江省、吉林省以及辽宁省各试验站春玉米平均成熟日期变化趋势分别每年推迟0.39、0.35和0.55 d,平均生育期天数变化趋势分别每年增加0.49、0.17和0.34 d,成熟日期推迟的幅度大于播种日期的推迟幅度导致三省试验站春玉米生育天数增加。对1991-2006 年东北地区审定品种生育期数据与气候数据关系进行相关性分析表明,黑龙江省最高温度（Tmax）上升会延长审定品种生育期,而吉林和辽宁省春玉米的审定品种生育期与平均温度（Tavg）、最高温度（Tmax）和最低温度（Tmin）均呈现为正相关。采用T检验法分析春玉米审定品种生育期和试验站春玉米生育期关系表明,黑龙江和辽宁省的审定品种和试验站春玉米生育天数呈一致的增加趋势,且无显著性差异。采用线性偏回归测验法分析品种和气候因子对春玉米生育期影响重要性的结果表明,品种生育期的延长是导致春玉米生育期不断延长的主要原因。三省春玉米近20 年平均产量表现为增加趋势,其趋势由小到大的次序是辽宁省、吉林省以及黑龙江省,越往北其产量增加趋势越大,产量增加越明显。东北各省地级市1989-2009年面板数据分析表明,东北地区平均温度（Tavg）、最高温度（Tmax）和最低温度（Tmin）的变化均会影响春玉米的产量。温度上升,东北部产量增加明显,尤其是黑龙江省东部的三江平原地区,而东北地区西南部减产。【结论】受气候变暖的影响,东北春玉米品种对气候变暖是逐步适应,可以利用其适应潜力,通过春玉米品种改良和调整播期等措施来适应气候变暖,从而提高春玉米产量。     

玉米兰卡种质在东北地区的应用与创新

玉米(Zea mays L.)兰卡种质(美国兰卡斯特种质)代表系MO17引入东北地区种植以后,针对MO17在东北地区表现晚熟、雌雄发育不协调等缺点,通过用当地早熟地方品种和骨干材料对兰卡种质进行改良和创新,育成了丹1324、吉1037、吉846、吉842、W9706、"412"、"495"、"416"、"485"、4F1、"419"、B414、"四-144"、龙抗11、沪150等优良自交系。使兰卡种质很快成为东北春玉米区核心种质及抗丝黑穗病种质。今后育种战略应利用兰卡新种质在兰卡群内进行改良和创新;利用中国地方种质进行改良;利用"78599"种质重点改良抗叶斑病性差等缺点,形成具有中国特色的优势群体。     

东北春播区玉米种质创新问题与对策

文中分析总结了东北春播区玉米种质创新存在的主要问题,提出了东北春播区玉米种质创新的方法与对策.