为模拟未来气候变化对夏玉米发育期影响并估算增温背景下夏玉米收获至冬小麦播种间可调节热量资源,将河南省划分为4个夏玉米主栽区,引入未来气候变化情景(RCPs)数据驱动参数本地化后的CERES-Maize模型开展研究。结果表明:2006—2060年夏玉米生长季积温呈显著上升趋势,较基准条件(1951—2005年)平均增加179(RCP 4.5)和235℃·d(RCP 8.5)。未来情景下夏玉米播种—开花和播种—成熟日数均呈缩短趋势,其中豫西(Ⅱ区)的变化率高于其他地区。2050s夏玉米播种—开花期全省平均缩短2.7(RCP 4.5)和3.4d(RCP 8.5),播种—成熟期平均缩短9.4(RCP 4.5)和11.6d(RCP 8.5),其中豫西(Ⅱ区)缩短最多。夏玉米可调节热量资源估算结果表明,未来气候变化情景下夏玉米成熟后—冬小麦播种前可调节热量资源豫东(Ⅲ区)增加最多,分别增加244.6(RCP 4.5)和296.8℃·d(RCP 8.5),豫西(Ⅱ区)增加最少,分别增加152.3 (RCP 4.5)和215.8℃·d(RCP 8.5)。未来气候变化情景下夏玉米可生长日数豫西南(Ⅳ区)增加最多,分别增加9(RCP 4.5)和11d(RCP 8.5),其他各区夏玉米可生长日数在RCP 4.5情景下分别增加8 (豫北Ⅰ区)、6 (豫西Ⅱ区)和8d(豫东Ⅲ区);RCP 8.5情景下分别增加9(豫北区)、8(豫西Ⅱ区)和10d(豫东Ⅲ区)。秋收秋种间可调节热量资源的增加将对提高玉米产量产生重要作用。

[目的]准确预估未来气候变化条件下河南省夏玉米产量的变化,探索保障河南省夏玉米生产可持续发展较为有效的适应措施。[方法]将河南省划分为4个夏玉米主栽区,引入未来气候变化情景数据,分别为基准气候条件(RCPrf,1951-2005)和未来(2006-2050)RCP 4.5(中)、RCP 8.5(高)两种浓度路径(RCPs)情景。利用CERES-Maize模型模拟未来气候变化对河南省夏玉米潜在产量和雨养产量的影响。以作物模型和气候情景数据为基础,分别模拟改变种植密度、调整播期和优化灌溉方式3种适应措施的增产效果。[结果]未来不同气候变化情景下,河南各地区夏玉米潜在产量较基准条件降低6.1%～18.1%(RCP 4.5)和14.3%～24.6%(RCP 8.5),其中RCP4.5情景下豫北减产最高(15.9%),RCP 8.5情景下豫东减产最高(21.1%);夏玉米雨养产量较基准条件降低5.1%～28.5%(RCP 4.5)和8.3%～28.9%(RCP 8.5),豫东减产最高,减产率分别为20.1%(RCP 4.5)和24.4%(RCP 8.5);不同气候变化情景下,夏玉米潜在和雨养产量差在0～2 814 kg/hm~2(RCP rf),0～1 868 kg/hm~2 (RCP4.5)和0～2 132 kg/hm~2 (RCP 8.5),豫北产量差最高,豫西南降水较充足产量差最低,豫北和豫西产量差较基准条件降低,豫东产量差略增加。通过改变种植密度、调整播期和优化灌溉方式等措施,探讨不同适应措施的应用效果表明,种植密度每增加1万株/hm~2,夏玉米潜在产量增加3.8%～4.0%(豫北和豫东)和5.2%～5.6%(豫西和豫西南);雨养产量增加3.2%～3.7%(豫北和豫东)和5.2%～5.5%(豫西和豫西南)。播期推迟10 d,夏玉米潜在产量各区分别提高1.6%～9.5%(RCP 4.5)和2.7%～8.5%(RCP 8.5),雨养产量各区分别提高3.8%～13.2%(RCP 4.5)和5.4%～13.1%(RCP 8.5)。优化灌溉措施更适用于豫北和豫东,最高可分别增产31.4%,19.4%(RCP 4.5)和34.2%,16.9%(RCP 8.5)。[结论]未来RCP情景夏玉米潜在产量、雨养产量较基准气候条件均降低;增加种植密度、播期推迟10 d可实现增产,在播种期和拔节-抽雄期2个阶段同时灌溉,可提高水资源利用效率。

为揭示气候要素和品种及管理措施变化对冬小麦和夏玉米生育期的影响,利用1980—2014年河南省30个冬小麦站点和18个夏玉米站点的物候观测资料和逐日气象资料,通过一阶差分结合逐步回归的方法分析生长季温度、降水和辐射3个气候要素变化以及品种及管理措施变化对冬小麦、夏玉米全生育期和各生育阶段长度的影响。结果表明:1)河南省冬小麦返青期推迟,拔节、抽穗和成熟期提前;返青-拔节期、拔节-抽穗期分别缩短了4.8±1.9和3.3±0.9 d/10年,抽穗-成熟期延长了2.3±0.8 d/10年,全生育期长度无显著变化趋势。夏玉米大部分站点物候期变化趋势不显著;44%的站点全生育期延长,主要表现在抽雄-成熟期延长2.5±1.4 d/10年。2)冬小麦生长季温度升高,33%的站点降水减少,总辐射无显著变化趋势;气候要素变化主要发生在返青-拔节期。夏玉米生长季温度升高的站点占39%,降水量无显著变化趋势,39%的站点日均总辐射减少;温度升高主要发生在出苗-拔节期,日均总辐射减少主要发生在出苗-拔节期和抽雄-成熟期。3)冬小麦全生育期长度对温度、降水和辐射变化均较敏感,夏玉米全生育期长度对温度和辐射变化敏感。温度、降水和日均总辐射变化使河南省冬小麦全生育期平均缩短了6.3±4.2 d/10年,使夏玉米全生育期平均缩短了0.8±0.9 d/10年;而品种等其他因素使冬小麦和夏玉米全生育期分别延长了5.2±5.4和2.6±2.6 d/10年。气候要素变化缩短了河南省冬小麦和夏玉米的生育期,品种及管理措施等因素改变减缓了气候的负作用。但是各要素变化对河南省冬小麦、夏玉米全生育期、各生育阶段长度的影响仍存在较大的不确定性。

研究以河南省17个气象站点的1980年-2004年日气象资料为基础,借助GIS的空间分析功能,采用AEZ模型定量计算河南省县域的夏玉米光合、光温生产潜力,并结合县域尺度的夏玉米实际产量数据,分析各县市夏玉米光合、光温资源利用率的空间差异,对河南省夏玉米的光合光温资源利用效率进行评价。讨论了河南省夏玉米的光合、光温资源利用效率有着一定的空间分布规律,且与生产潜力图有着较大的空间差异,各县域的资源利用率也差异显著的原因。结果表明:①夏玉米的光合、光温生产潜力县域之间差异明显,且二者均表现出从东南向西北递增的空间分异规律;②县域夏玉米的光合、光温资源利用效率呈现出与相应潜力值大体相反的空间分布,即由...

2018年在湖南省桃源县木塘垸乡,以临奥1号、湘农玉27号和郑单958为材料,设置5个播期处理,T1(5月8日)、T2(5月16日)、T3(5月24日)、T4(6月4日)、T5(6月14日),研究不同播期对夏玉米生长发育和产量形成的影响。结果表明:播期延后,玉米的生育期缩短,湘农玉27号、郑单958和临奥1号全生育期分别缩短5、5、4d;从吐丝期至成熟期,早播处理(T1、T2)的干物质积累量大于晚播处理(T3、T4、T5)的,各品种均以T1处理的最大;至成熟期,湘农玉27号、临奥1号、郑单958的干物质积累量分别为24576.2、25087.7、26367kg/hm~2;3个品种的叶面积指数在吐丝期最大,播期推迟,叶面积指数逐渐下降;3个品种T3、T4、T5处理的倒伏倒折率均高于T1、T2处理的,倒伏倒折率从高至低依次为湘农玉27号、临奥1号、郑单958;空秆率各处理间无显著差异,品种间差异也较小,空秆率从高至低依次为临奥1号、郑单958、湘农玉27号;3个品种的产量均以T1处理的最高,播期推迟,3个品种的产量均下降,且播种日期越晚,产量降低幅度越大;在本试验区域宜在5月上旬或中旬播种玉米。

科学评价各种影响因素在作物产量空间分异中的作用,对因地制宜进行粮食生产功能区划定、种植结构选择、中低产田改造、高标准粮田建设等农业生产实践具有重要意义。本文以河南省为研究区,收集整理2008—2010年各县田间肥料试验数据、耕地地力评价资料和夏玉米生长季气象数据,利用Boruta算法和随机森林模型定量评价施肥、土壤、气候、品种和灌排等5个组别共计17个因素对夏玉米产量空间分异的影响。结果显示:河南省夏玉米高产区主要分布在豫北黄淮海平原区,中产区主要分布在豫东平原区和南阳盆地,低产区分布在豫西、豫南和南阳盆地外围的丘陵山地。产量年际波动较小的区域主要集中分布于中产区。17个因素对夏玉米产量空间分异均有重要影响。施肥,尤其是配方施肥,虽然可以有效提高作物产量,但是并不能改变作物产量的空间分布格局。上述结果表明,作物产量空间分布格局主要受气候、土壤和立地条件等区域性因素的综合制约,有效保护高产稳产的优质耕地资源、通过消除土壤障碍因素和改善耕地立地条件提高耕地基础地力是保障可持续粮食安全的重要途径。

为探讨不同播期对不同熟性品种夏玉米生长发育及群体特性的影响,以纪元一号(早熟品种)、郑单958(中熟品种)及农大108(晚熟品种)为试验材料,于2008—2009年在中国农业大学上庄试验站设置3个播期的处理试验。结果表明:夏玉米的生育期随播期推迟而缩短,平均每推迟1d全生育期缩短0.2～0.6d;从早熟到晚熟品种夏玉米生育期缩短表现出加剧的趋势。随播期推迟,早熟与中熟品种的穗位比增大,茎粗降低,但播期对晚熟品种的穗位比与茎粗影响不显著。播种期推迟,夏玉米最大叶面积指数、地上部干物质重量、群体光合势(LAD)及籽粒产量均呈降低趋势,其中晚熟品种的籽粒产量降幅大于早熟品种。晚播与中播相比:农大10...

应用线性回归、非整数波谱和小波分析等方法 ,分析了东北玉米主产区热量资源的长期演变趋势和变化周期 ,并对未来 1 0a的情况进行初步预测。要素包括 :日平均气温稳定≥ 7℃、≥ 1 0℃的初、终日期 ,≥ 1 0℃积温和 5月～ 9月平均气温之和。结果表明 ,近半个世纪内 ,≥ 7℃、≥ 1 0℃初日有逐渐提前的趋势 ,农业生产季内热量资源有增加趋势 ,但近些年这些要素较不稳定。界线温度初、终日存在 2 3a、1 5a和 9a左右的变化周期 ,≥ 1 0℃积温和 5月～ 9月气温之和存在 60a、3 5a～ 4 1a、1 5a～ 1 6a、9a和 3a～ 4a变化周期。目前所处的长周期内的暖期...

以郑单958为试材,采用大田种植及室内测定相结合的方法,研究了夏玉米籽粒以及穗轴发育的形态特征和生理特性。结果表明,从果穗不同部位的籽粒长度、重量、干物质累积速度和体积方面看,中部籽粒的发育状况明显优于顶部籽粒。果穗不同部位籽粒和穗轴中可溶性糖分、淀粉、蛋白质含量变化趋势虽然不同,但12DAA是分水岭,三项指标均在12DAA后出现变化。本研究对认识夏玉米籽粒发育规律和指导夏玉米高产优质栽培具有重要意义。

为了解出苗水灌水量对玉米的田间效应，设置４种不同的灌水水平，对郑单９５８于播种后进行喷灌处理，研究土壤、玉米生长发育对不同灌水量的反应。结果表明：增加灌水量后土壤含水量增加，处理间自２０～３０ ｃｍ土层的含水量差异较大，高灌水量处理的深层含水量增加明显。低灌水量条件下，玉米的出苗速度下降，叶片发育进程减缓，叶面积、干物重降低，株高、穗位及整齐度下降，抽雄吐丝时间延迟，产量降低，但由于灌水量较少，玉米深层根系长度增加，增加了对深层土壤水分的吸收，且缩短了玉米抽雄吐丝持续时间。在高灌水量条件下，玉米产量增加明显，但灌水效率降低，灌水４５ ｍ２下的玉米产量与灌水２０～３０ ｍ２无明显差异，同时由于较．．．

播期和密度是影响玉米产量的2个关键因素。为明确不同玉米品种在黄淮海地区对夏播播期和密度的响应特征，以中农大788和科河699为试验材料，设置6月10日、17日、24日3个播期，以及67 500(A),75 000(B),82 500(C)株/hm~2 3个播种密度，调查其生育进程、形态指标、产量及产量构成因素。结果表明，随着播期推迟，玉米吐丝前的生育进程加快，籽粒灌浆期延长，第3播期(6月24日)的籽粒无法正常成熟。晚播(第3播期)相较于早播(第1播期即6月10日),中农大788穗位高和科河699株高、穗位高均显著增加，2个品种茎粗均显著减小；2个品种空秆率和倒伏率均随播期推迟而增加；中农大788主要由于千粒质量降低，导致产量降低21.8%,科河699穗数、穗粒数、千粒质量均显著降低，导致减产41.3%。密度C较密度A,2个品种株高、穗位高、空秆率、倒伏率均显著增加，茎粗则显著减小。中农大788在密度B获得最大产量且显著高于密度A,分别为12 450,11 097 kg/hm~2。随密度增加科河699空秆率增加，导致穗数并未显著增加，穗粒数减少，密度C较密度A产量显著降低，分别为7 548,9 464 kg/hm~2。播期密度互作仅对倒伏率有极显著影响，对植株形态指标、空秆率、产量及产量构成因素影响不显著。综合来看，中农大788平均产量高于科河699,前者在晚播和高密条件下空秆和倒伏率低，产量更稳定。实际生产中，夏玉米应尽量早播，晚播可通过选择适宜的品种减少产量损失，选育耐密品种是增密增产的关键。

玉米是我国主要粮食作物之一,东北三省是我国春播玉米主产区。本文以东北三省72个气象台站1961年-2010年逐日气象数据和5个典型农业气象台站1981年-2010年春玉米发育期数据为基础,研究春玉米关键发育期与对应界限温度的关系,并分析了近50年来东北三省初霜日和品种布局的时空变化情况。研究结果表明,日平均气温稳定通过10℃初日和14℃初日分别与春玉米的播种期和出苗期关系密切,不同熟性品种差异不大;日平均气温稳定通过16℃终日和10℃终日、初霜日分别较当地春玉米乳熟期和成熟期晚,推迟的天数以中熟品种最少、晚熟品种最多、中晚熟品种居中;近50年内,东北三省的初霜日呈现出逐渐推迟的趋势,推迟天数在...

【目的】提高玉米产量,研究不同种植密度对玉米雌穗发育和产量的影响。【方法】田间统计雌穗的花粒数量和吐丝进度;常规石蜡制片观察雌穗的发育和结构。【结果】随着密度的增大,雌穗小花的分化相应推迟;在吐丝初期和吐丝中期,吐丝数量随密度的增加而减少,吐丝后期差异不显著;小花总数、吐丝小花数、受精小花数和饱满粒数随密度的增加而减少,未受精小花数和总退化率随密度的增加而增大;雌穗穗轴维管束数目、维管束总横截面积和韧皮部总横截面积随密度的增加而减少;种植密度在75 000株/hm2时产量最高。相关性分析显示,雌穗穗轴维管束数目、维管束总横截面积和韧皮部总横截面积与种植密度呈显著的负相关,与单穗籽干重、千粒重、...

在施N量为180 kg/km2条件下,研究了四种氮肥运筹方式N180(基∶12叶=1∶2),N180(基∶吐丝=1∶2),N180(8叶∶吐丝=2∶1),N180(8叶∶12叶=1∶1)对夏玉米产量及氮素利用的影响。结果表明,N180(基∶12叶=1∶2)处理千粒重大、空秆率低、产量高于其他处理,吐丝期后干物质和氮素积累迅速增加,氮肥利用率高。N180(基∶吐丝=1∶2)处理,吐丝期叶面积指数较小,前期干物质积累较少从而产量较低。N180(8叶∶12叶=2∶1)处理产量表现与N180(基∶吐丝=1∶2)处理基本相同,但氮肥利用率略高。N180(8叶∶12叶=1∶1)与其他处理相比穗粒数下降严重...

利用郑单958为材料,探讨播种时底墒差异对夏玉米生长发育、水分利用及产量的影响,以确定适宜的灌水量。试验设置4个处理,播种后不灌水(CK)、播种后立即灌水30mm(GS-30)、45mm(GS-45)、60mm(GS-60)。结果表明:1)6月中旬播种灌溉底墒水有其必要性;2)土壤储水量及水分利用效率在不同处理间存在一定的差异,其中GS-60的土壤储水量最多,WUE的差异不显著;3)播种后不灌水(CK)处理下的出苗率显著低于3个灌溉处理,即CK比灌溉处理低27.8%～30.3%;3叶展时CK处理下单株干物重比GS-60显著降低了16%,但与其他处理间无显著差异,6叶展时单株干物重以GS-60显...