近60年来湖南省寒露风时空演变特征分析

利用1961~2020年湖南省6个代表站点9月份逐日气象数据,采用距平分析、Manner-Kendall(MK)检验与Morlet小波分析法,研究湖南省气温与寒露风天气的时空变化特征。研究发现,对于时间序列,湖南省60年来9月份月平均气温、月平均最低气温与月最低气温升高幅度分别为0.134、0.206与0.326℃·10 a^(-1);寒露风在60年间强度呈高低交替循环趋势,强度演变主周期为13年,以1997年为界限,1997年后各周期内寒露风强度变化更剧烈;在经历最后一次突变后,寒露风强度自1987年开始呈下降趋势,但在1997~2020年仍发生多次重度寒露风。对于空间序列,6个地区月平均气温、月平均最低气温与月最低气温在60年间均呈上升趋势,寒露风强度呈下降趋势;寒露风发生频率从湘北-湘中-湘南地区呈降低趋势,同时6个地区寒露风不同强度发生频率与总日数均为轻度>重度>中度。60年来湖南省9月份存在气温升高、寒露风发生强度降低趋势,但并不能认为寒露风造成的危害正在降低。受极端气候事件频发影响,1997年后晚稻遭遇重度寒露风侵袭强度更大,对晚稻生产造成更严重威胁。研究可为湖南省晚稻防御寒露风及生产上防灾减灾提供依据。

“三定”栽培对双季超级稻养分吸收积累及氮肥利用率的影响

为探讨南方双季超级稻对氮、磷、钾养分的吸收积累及利用规律,于2008—2010年在湖南长沙和浏阳以超级早稻陆两优996、陵两优268和超级晚稻丰源优299、天优华占为材料进行大田定位试验,比较了"三定"栽培、免耕摆栽和传统栽培条件下双季超级稻不同生育期植株体内氮、磷、钾吸收积累特点及氮肥利用率。与传统栽培相比,"三定"栽培双季超级稻生长前期(分蘖中期)氮、磷、钾的吸收量较低,幼穗分化期差异小,而齐穗期(早季平均为10.71、2.23和11.82gm?2,晚季平均为12.25、2.69和16.37gm?2)和成熟期(早季平均为13.61、3.01和13.71gm?2,晚季平均为17.16、3.31和18.31gm?2)较高;氮肥的偏生产力(平均为53.40kgkg?1)、吸收利用率(平均为55.98%)、农学利用率(平均为22.27kgkg?1)较高,分别提高29.00%、88.92%和46.67%。免耕摆栽双季超级稻不同生育时期氮、磷、钾的吸收特点与"三定"栽培相似,但其氮肥的偏生产力、吸收利用率和农学利用率(平均为50.24kgkg?1、52.75%和19.33kgkg?1)分别比"三定"栽培降低6.29%、6.12%和15.19%。由此可见,双季超级稻生产采用"三定"栽培技术有利于提高氮肥利用率。

水稻株行距配比的优化和株高密度模型的建立

为了探讨水稻高产栽培合理的株行距配比和栽插密度,在分析水稻株高与栽插密度关系的基础上,提出了确定水稻合理株行距配比的黄金分割优选法,即依赖于水稻株高(x,cm)的株行距配比为:行距(cm)=0.309 x,株距(cm)=0.191 x,建立了水稻株高密度(y,穴/m2)的幂函数模型:y=169437x-2(R2=1)。应用该方法确定的目前生产上具代表性水稻品种的株行距和栽插密度,符合当前水稻高产栽培要求。

近60年湖南省夏季高温时空分布及水稻热害变化规律

随着全球气候变暖,极端高温天气频发,极大地影响了水稻(Oryza sativa L.)的生产,因此本研究利用湖南省6个农业气象站1961-2020年的逐日气候资料,采用累积距平、Mann-Kendall检验以及Morlet小波等方法分析湖南省近60年夏季(7月1日至8月20日)水稻关键生育时期的气温变化特征及高温热害的发生规律。结果表明,近60年来湖南省夏季最低温度、极端高温呈增长趋势,其中最低温度增温显著,而最高温度呈下降趋势,但趋势逐渐变小,总体表现为年平均温度呈上升趋势,且进入21世纪后增温趋势加剧,呈现出夏季昼夜温差变小,极端高温发生频率增加。同时夏季年高温热害日数自2009年后也呈增长趋势,表明夏季高温热害发生的时间延长,且湘中地区发生高温热害的时间和频率远高于其他地区,湘西南及湘东北地区的夏季每日最高温和平均气温的变化趋势并不明显。这表明近60年来湖南省夏季水稻关键生育时期的高温热害的程度和频次都有所增加,并以轻度热害为主,中、重度高温热害主要集中在湘中和湘东地区,湘西南和湘东北地区发生高温热害的频次较少,并且程度较轻。研究结果将为湖南省内的水稻种植区位规划、栽培管理与抗逆育种提供一定的参考依据。