气候变化背景下中国农业气候资源变化Ⅶ.青藏高原干旱半干旱区农业气候资源变化特征

基于青藏高原干旱半干旱区1961-2007年55个气象站点地面观测资料,利用五日滑动平均法及GIS软件的IDW模块进行栅格处理,对比分析了研究区1961-1980年（时段Ⅰ）和1981-2007年（时段Ⅱ）各气候要素的时空变化特征及其气候倾向率.结果表明：1961-2007年,研究区喜凉作物生长季内日照时数的变化不明显,喜温作物生长季内日照时数呈增加趋势,但空间分布的变化较小;与时段Ⅰ相比,时段Ⅱ喜温作物生长季内积温值≥1500 ℃·d的地区面积扩大33.9%;降水量的空间分布总体表现为由东南低地向西北内陆逐渐递减,研究期间青藏高原东南部喜凉作物生长季内降水量均达到800 mm,其他地区喜凉作物生长季内降水量的气候倾向率有正有负,变幅相对较小,与时段Ⅰ相比,时段Ⅱ喜温作物生长季内降水量≥400 mm的分布面积扩大了40%;参考作物蒸散量（ET₀）总体略有增加,其空间分布格局与日照时数和积温的分布相似,时段Ⅱ较时段Ⅰ喜温作物生长季内ET₀≥400 mm的分布面积扩大了35.7%.研究期间,青藏高原作物生长季内的热量与降水资源有一定幅度增加,这对农牧业生产非常有利,但ET₀的增大表明潜在蒸发增大,需进一步加强研究气候变化对该区域农牧业生产带来的可能影响.     

APSIM模型在西南地区的适应性评价——以重庆冬小麦为例

利用重庆市4个代表性站点的小麦田间观测数据和同期逐日气象数据对APSIM模型在重庆小麦产区的适应性进行研究,确定了12个小麦品种的作物参数.结果表明:模拟小麦的播种至出苗、开花和成熟各阶段天数与实测值具有较好的一致性,其均方根误差值分别为0~3、1~8和0~8 d;模拟的12个小麦品种中,模拟与实测地上部分生物量的归一化均方根误差(NRMSE)均低于30%,10个品种模拟与实测产量的NRMSE均低于30%,作物生育期、地上部分生物量和产量的模拟结果均在可接受范围内波动.说明APSIM模型对不同品种冬小麦的生育期、地上部分生物量和产量模拟效果较好,该模型在重庆地区具有较好的适应性,为后续基于模型评估该地区小麦生产提供了基础支撑.     

气候变化背景下广东早稻播期的适应性调整

利用广东省86个气象站1961-2009年资料以及2009年早稻地理分期播种试验数据,分析了气候变暖背景下广东早稻生长季的气候变化特点,并探索适应气候变化的广东早稻播种期调整的可行性。结果表明,自1997年以来,广东早稻生长季气候变化较为显著:(1)广东早稻生长季气候变暖明显,热量资源增加显著;光照资源略有减少;降水量略多于常年,但年际变幅加大;(2)春季低温阴雨天气结束日期提前,总日数减少;早稻幼穗分化期低温冷害结束日期提早;"龙舟水"期间降水集中期推后。在考虑气候资源与灾害变化特征的基础上,提出了广东早稻播种期调整方案为南部地区提前7-10d,中部地区提前5-7d,北部地区提前3-4d。广东早稻播期调整的研究,不仅是早稻应对气候变化的需要,而且对全年农业生产布局调整也具有重要意义。     

福建的稻田养虾

福建省云宵,龙海县沿海地区,沿传着利用播种晚季(两熟耕种)水稻的田中进行稻田养虾,既增加稻田收益,又不影响水稻生产、养殖方法简便。     

1980—2005年松嫩平原土壤湿度对气候变化的响应

基于松嫩平原16个农业气象站1980—2005年作物生长季的旬土壤湿度、月气温和月降水量观测资料,采用统计分析方法,分析了研究区表层（0～30 cm）土壤湿度的时空变化特征及其对气温、降水量等气候变化的响应.结果表明：1980—2005年间,松嫩平原不同区域作物生长季表层土壤湿度均呈减小趋势,松嫩平原表层土壤存在干旱化趋向,其中,西部和南部地区尤为明显;20世纪90年代以前,研究区表层土壤处于比较湿润阶段,之后土壤湿度持续降低,并发生了偏干现象;研究期间,松嫩平原作物生长季平均气温呈周期性波动上升,每6 a一个周期,期间小幅波动,1992年开始明显上升;生长季降水量的年际变幅较大,存在一个4～5 a的波动周期;研究区作物生长季表层土壤湿度与气温呈极显著负相关关系,与降水量呈极显著正相关关系（P<0.01）.气温和降水量是影响松嫩平原作物生长季表层土壤湿度变化的主要气候因素.     

巴西农业生物技术年报(2016)

巴西是世界上第二大转基因作物生产国。农业部预计2016-2017种植季(2016年10月~2017年9月)转基因作物的种植面积将增加5%以上。这主要归因于转基因大豆和玉米使用量的增加,以及为农民提供的补贴信贷增加,但利率高于去年。本报告还提供了最新数据用以反映从贸易和政府中获得的新信息。     

利用赤眼蜂大面积防治玉米螟示范的经验与体会

我地区位于长白山麓,是个山区,无霜期很不一致,最长的沿江流域有160天,最短的龙岗山顶只有70多天,一般在130天左右,每年只能栽培一季作物。7、8月份高温多雨。这样的地理和气候条件,比较适宜栽培玉米,也适宜于玉米螟的繁殖和为害。玉米螟是我区玉米生产的主要虫害,每年发生一个世代,以幼虫在寄主的根茬、茎秆、穗轴里越冬。一般在6月末开始化蛹,7月10日前后开始产卵,此时正是高温多湿季节,对其繁殖为害非常适宜。玉米螟的主要寄主作物玉米、高粱、谷子,占当地播种总面积的一半以上。这样的作物布局给玉米螟的繁殖、为害也造成了极为有利的条件,在我区是每年都有发生,特别近几年来随着种植密度的加大,施肥量的增多,为害也更加严重。     

密度、施肥对旱地春小麦产量、水分利用效率和籽粒养分含量的补偿效应

为了探明旱作条件下无机营养对作物产量和水分利用效率的补偿效应,我们在宁南黄土高原半干旱地区开展了为期两年的春小麦密度与肥料试验。通过4种播种密度和5种肥力水平的综合研究结果表明,在不同处理的籽粒产量和水分利用效率排序中,播种密度为500粒／m^2时,以施肥量90kg／hm^2N和135kg／hm^2P2O5处理的产量和水分利用效率为最大。与不施肥的对照相比,增施肥料与籽粒产量和水分利用效率的提高成显著的正相关关系,相关系数分别达到0．959和0．894,而播种密度则与产量和水分利用效率的相关性不显著。增施肥料虽然能够提高可育小花数,但随着播种密度的增大,穗粒数和千粒重反而呈下降趋势,表明可育小花数对肥料水平反应敏感,而穗粒数和千粒重主要受播种密度的影响。施肥能够促进春小麦根系的生长发育,特别是促进浅层根量的增加,增强了作物的水分养分吸收。另外,不同种类肥料配施的结果表明,单施P肥或者N、P、K配合施用,可使春小麦产量分别提高44．6％和55．4％。N、P、K配合施肥还能够提高品质,使籽粒中的P、N、K含量分别提高18．5％、18．4％和8．1％。上述研究结果说明,控制播种密度、改善土壤肥力对于促进旱地春小麦高效利用有限水分具有明显的补偿效应。     

气候变化背景下中国农业气候资源变化Ⅸ.中国农业气候资源时空变化特征

利用中国558个气象台站1961-2007年地面气象观测资料,分析了不同区域农业气候资源变化的差异,并分析和比较了1961-1980年(时段Ⅰ)和1981-2007年(时段Ⅱ)的农业气候资源变化特征.结果表明： 与时段Ⅰ相比,时段Ⅱ中国年均气温增加了0.6 ℃,喜凉作物生长期内≥0 ℃积温和喜温作物生长期内≥10 ℃积温分别平均增加123.3和125.9℃·d;1961-2007年,年均气温增幅最大的区域是东北地区,喜温作物生长期内≥10 ℃积温增幅最大的是华南地区.对全国而言,与时段Ⅰ相比,时段Ⅱ在全年、喜凉和喜温作物生长期内日照时数分别减少了125.7、32.2和53.6 h;1961-2007年,长江中下游地区年日照时数的减幅最多,喜凉和喜温作物生长期内日照时数减少量最大的地区分别是华北和华南地区;在全年、喜凉和喜温作物生长期内,中国的降水量和参考作物蒸散量总体均表现为减少趋势,其中,华北地区在全年、喜凉和喜温作物生长期内降水量的减幅均最大,长江中下游地区参考作物蒸散量在全年和喜温作物生长期内的减幅最大,西北地区参考作物蒸散量在喜凉作物生长期内的减幅最大.研究期间,中国气候在全年和喜温作物生长期内总体表现为暖干趋势,其中,喜温作物生长期内西南、华北和东北地区为暖干趋势,长江中下游、西北和华南地区为暖湿趋势,喜凉作物生长期内华北地区为暖干趋势,西北地区为暖湿趋势.     

冬小麦／夏玉米轮作体系中土壤氮素矿化及预测

应用田间试验结果研究了冬小麦和夏玉米生长期的土壤氮素矿化量,并用间隙淋洗好气培养试验结合一级动力学模型对田间氮素矿化量进行了预测。结果表明,土壤氮素矿化量在年际间和作物间的变异很大,夏玉米季一般高于冬小麦季,从而导致夏玉米季施用氮肥的增产作用不明显,冬小麦季矿化量占当季作物最高吸氮量的31％～60％,夏玉米季占62％～108％,加上起始Nmin的供氮,造成了作物产量尤其是夏玉米产量对施入氮肥反应不明显,土壤氮素净矿化量均随土壤供氮量的增加而显著减少,在一般供氮量范围内(0～300kgN·hm^-2)均表现为净矿化,一级动力学模型只能预测作物整个生育期土壤氮素矿化总的趋势,并不能反映某一阶段矿化量的变化,但模型能在种植作物以前估计出土壤氮素净矿化量,从这个意义上说,模型的预测作用仍是不可低估的。     

作物增铵营养的生理效应

阐述了作物对不同形态氮素营养的生长反应及其生理基础,增铵营养促进作物生长和氮素利用的可能机制,以及实现作物增铵营养的前景与技术途径。     

帽儿山不同年龄森林土壤呼吸速率的影响因子

为探明东北温带森林恢复过程中土壤呼吸(R_S)的变化趋势及其影响因子,在帽儿山选取皆伐后天然更新恢复的4个年龄(1a、10a、25a和56a)林分进行了1年的野外原位测定。结果表明:(1)皆伐后天然更新恢复1年、10年、25年和56年林分的年R_S通量差异显著(P0.05),分别为686.5、639.7、733.3、762.3g C m~(-2)a~(-1);其中生长季(5月─10月)和非生长季的R_S通量也存在显著差异,均呈现出随林龄增加先减后增的趋势。全年、生长季和非生长季R_S随林龄变化的变异系数分别为7.6%、6.3%和21.1%,表明非生长季R_S通量的变异性加大了全年R_S通量的差异。(2)4个年龄林分的Rs季节变化趋势相似,且其主控因子均随季节而变:6月─8月Rs与土壤含水率呈二次函数关系(R~2波动在56%─79%之间),其余时段则与土壤温度呈指数函数关系(R~2波动在85%─93%之间)。(3)不同年龄林分生长季R_S与0─20cm土层有机碳(SOC)密度呈正相关关系(R~2=0.434,P0.05),而非生长季R_S与同期土壤5cm温度呈正相关关系(R~2=0.959,P0.01)。本研究区森林皆伐导致R_S降低,随皆伐后森林恢复R_S不断增加,其主导驱动因子是SOC密度的增加和非生长季土壤温度的变化。     

三江平原农业生态系统露水凝结规律

露水是农业生态系统水分平衡、养分循环不可忽视的输入项。在对露水相关参数设定的基础上进一步探讨农田露水的凝结规律。选择杨木棒做为露水收集器,在三江平原于作物生长季(6月初—9月末)对水稻、玉米和大豆茎叶上的露水凝结进行了实地监测。结果表明:生长季农作物约70%的无雨夜间有露水凝结,年露日数约为70d;7、8月份作物露水强度最强,丰水年露水强度显著强于平水年(P0.05),水稻和大豆的露水强度基本持平,显著高于玉米露水强度(P0.05);垂直方向上各作物露水凝结规律一致,冠层露水强度强于顶层,底层露水强度最弱;农作物露水量较为可观,旱田作物年露水量保守值约为10—15mm,水田作物年露水量为旱田的2—3倍,叶面积指数(LAI)成为限制作物年露水量的关键因子。此外,露水对水田喷洒叶面肥等农业生产活动有指导意义,在旱田作物抗病虫害、集水抗旱方面具有重要生态意义。     

增施二氧化碳生理效应的初步研究

空气中CO_2的浓度往往是限制植物光合作用的重要因素。因此,增施CO_2就成为促进作物增产的有效措施。近年来,各种覆盖栽培在蔬菜生产中的应用,既造成了保护地内CO_2的局部亏缺,也使增施的CO_2不易逸散。这对田间应用增施CO_2的措施既提出了要求,又创造了条件。1975年以来,我们在北京郊区进行了一些增施CO_2的试验。我们初步观察到,叶菜类的增产     

稻麦两熟系统适期晚播对周年产量和资源利用效率的影响

受气候变化影响,江淮地区稻麦两熟种植模式周年资源配置不合理、资源利用效率低,限制了该区域作物周年高产高效协同发展。通过播期调整优化两季资源配置是提高资源利用效率,挖掘周年产量潜力的重要途径。本研究于2013—2015年进行大田试验,设置不同稻麦播期组合,对其周年产量和资源配置与利用特征进行了比较。结果表明: 与常规种植模式(T₂)相比,稻麦双季适期晚播模式(T₃)通过播期调整协调了两季间资源配置,将小麦季冗余的温光水资源转移给高贡献率作物水稻,水稻季积温、辐射、降雨资源分别占60.5%、46.5%和56.7%,小麦季分别占36.3%、50.0%和40.9%,两季间比值为1.67、0.94和1.39;水稻产量显著提高,并提高了水稻在周年产量中的占比;小麦产量显著降低,但变幅小于水稻;周年总产量提高了336.3 kg·hm^-2。水稻季温度生产效率、光能生产效率和降雨生产效率分别提高了9.8%、5.6%和8.3%,小麦季资源利用效率无显著差异,T₃模式周年温、光、水生产效率分别提高了4.8%、3.1%和6.0%。稻麦双季早播模式(T₁)或双季过晚模式(T₄)均不利于周年产量形成和资源利用。综上所述,充分挖掘水稻季的光温水资源利用潜力是进一步提升江淮地区稻麦周年产量潜力的关键,研究结果可为区域粮食作物周年种植模式产量潜力的挖掘及种植结构调整提供依据。     

钾肥及与秸秆配施对紫色土作物产量和微生物群落结构的影响

基于紫色菜园土壤莴笋-白菜-甜玉米轮作4年12季连续定位施钾肥试验,研究不同种类钾肥及用量对重庆地区紫色菜园土上作物产量和土壤微生物群落结构的影响,为该地区作物生产确定合理的施钾技术提供科学依据。结果表明,在施用氮磷肥基础上,不同钾肥处理莴笋、白菜、甜玉米产量均显著提高;从3种作物4年平均产量和钾肥效益看,以单施适量化学钾(K_2)、单施适量秸秆钾(M_2)和秸秆还田配施少量化学钾(K_1+M_1)的施钾肥模式对白菜的增产效果好,增产28.05%—30.27%;M_2和K_1+M_1施钾肥模式对莴笋的增产效果较好,增产13.89%和13.81%;K_1+M_1施钾肥模式对甜玉米的增产效果最好,增产15.10%,表明秸秆还田配施少量化学钾(K_1+M_1)模式在供试3种作物生产中具有很好的应用前景。不同施钾处理对土壤微生物群落结构及丰度均会产生一定影响,以秸秆还田配施少量化学钾肥(K_1+M_1)对提高土壤细菌、真菌、革兰氏阳性菌的作用较好,并显著增加土壤微生物总PLFA含量,缓解对土壤微生物生存环境的胁迫,说明K_1+M_1能为土壤微生物的生长繁育创造有利环境。莴笋、白菜、甜玉米3种作物4年平均产量与土壤细菌、真菌、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌数量间存在显著相关性(P0.05),而不同钾肥处理对土壤微生物特征具有一定影响,说明施钾肥可能会调节土壤微生物特征,从而促进作物增产。     

化学调控在甘蔗生产上的研究应用

作物化学调控技术是应用外源植物激素或植物激素类似物(植物生长调节剂)调控作物的内源激素水平,调控作物的基因表达、器官建构、功能体现,从而实现对作物外部形态特征和内部生理代谢的双重调控的技术。因为具有操作简单、用量少、见效快、效益高等特点,一直以来是农业生产的重要技术之一,同时也是农业科学中热门的研究领域。现化学调控已被广泛应用于甘蔗生产的各方面,并开展了大量相关研究,包括生产甘蔗组培苗、分蘖和伸长调控、开花落叶调控、提高抗逆性、化学催熟和促进增产增糖等方面。内容涵盖甘蔗生产从种到收的全过程,详细综述了这些年来化学调控在甘蔗的应用和研究状况,并讨论了将来化学调控技术在甘蔗生产中具有应用前景的重点研究方向,以期能帮助人们系统地了解化学调控在甘蔗生产中的研究进展,并为化学调控在甘蔗生产中的应用研究提供借鉴和参考。     

重庆地区野生大豆资源区域居群表型多样性初步分析

调查了重庆地区若干野生大豆区域居群的8个形态性状,分析了区域居群的表型多样性。结果显示,数量性状有比较丰富的多样性;区域居群的形态多样性存在一定的地域性(地理相关性);数量性状变异系数大小顺序依次为:百粒重单株产量地上部分茎叶干重株高播种至开花天数;各形态多样性指数(香农指数)显示,东北部区域中部区域西部区域的趋势。通过聚类分析,样本数较多的5个区域居群分为3个地理组和1个特别居群组,显示重庆地区地理区域居群存在明显的西部、中部、东北部生态地理的分化,东北部是形态变异丰富的地区。     

黄土高原围封与自然放牧草地碳交换特征

用静态箱法于2012年3月~2013年2月对黄土高原自然放牧及其围封6年的草地土壤呼吸和净生态系统CO2交换速率进行为期1年的实地观测。结果表明:(1)围封和自然放牧草地全年的碳交换总量均表现为碳汇,即CO2净吸收;围封草地全年净生态系统碳交换量为(-58.0±14.5)g·m-2,其中生长季和非生长季交换量分别为(-70.3±11.4)g·m-2和(12.4±3.1)g·m-2;自然放牧草地生态系统全年碳交换量为(-48.7±14.0)g·m-2,其中生长季和非生长季交换量分别为(-56.9±10.6)g·m-2和(8.1±3.3)g·m-2。(2)草地净生态系统CO2交换速率生长季主要受土壤含水量的控制,而在非生长季则主要受土壤温度的控制;草地土壤呼吸速率主要受土壤温度和土壤含水量共同影响,其中在生长季受土壤含水量的影响作用更大,而在非生长季则受土壤温度的影响作用更大。(3)土壤有机质含量的差异是造成围封草地土壤呼吸速率大于自然放牧草地的主要原因。(4)研究区草地存在土壤呼吸负通量现象,样地灰钙土偏高的碱性条件(pH8.2)促进了土壤次生碳酸盐的淀积可能是造成这一现象的主要原因。     

宽幅播种对冬小麦‘泰农18’产量和氮素利用率的影响

为阐明小麦宽幅播种的增产增效效应,于2015-2016年小麦生育季在泰安、兖州试验点分别采用宽幅播种和常规条播两种播种方式,研究了播种方式对冬小麦‘泰农18’产量和氮素吸收利用的影响.结果表明: 播种方式、试验点及两者的互作效应显著影响冬小麦产量、氮素利用率及其相关指标.在两试验点,相对于常规条播,宽幅播种均可通过提高单株与群体分蘖数和单株成穗数来提高单位面积穗数,实现增产,在泰安、兖州点分别增产22.5%和15.4%;宽幅播种均可通过促进小麦氮素吸收积累、提高氮素吸收效率来提高氮素利用率,在泰安、兖州点氮素吸收效率分别提高27.7%和17.5%,氮素利用率分别提高22.5%和15.4%.泰安点宽幅播种的增效效应尤为显著.生产上采用宽幅播种方式可有效提高冬小麦产量和氮素利用率,实现小麦高产高效栽培.