针对华北小麦越冬的WOFOST模型改进

华北冬小麦生育期间存在较长的越冬休眠期,利用作物模型准确模拟冬小麦越冬过程有利于改善模型的模拟效果。本文针对华北地区气候特征和冬小麦品种生态类型,从冬小麦越冬、返青的气象指标出发对WOFOST模型进行了参数调整,从而实现了该模型对越冬物候期的模拟。根据返青后实际观测资料对返青期生物量的重新初始化,使WOFOST模型可以模拟出华北冬小麦的越冬损耗现象,并使模拟整个生育期地上生物量的平均拟合优度和关键发育期生物量的相对误差有所降低,为WOFOST模型适应华北冬小麦生长发育的模拟及区域应用奠定了基础。

温度及土壤含水量对冬小麦生长习性及返青率的影响

以抗寒性不同的冬小麦品种＂东农冬麦1号＂和＂济麦22＂为试验材料,研究土壤含水量及低温交叉逆境下两个材料的生长习性及返青情况。结果表明,生长习性与温度及土壤含水量无关,在不同温度及不同土壤含水量下东农冬麦1号植株均匍匐于地面生长,济麦22均直立于地面生长;返青率与土壤含水量及温度直接相关,含水量在25%左右最适于返青,随着经历低温时间的延长及温度的降低,返青率略有下降,幅度在60%~100%。在一定幅度范围内,温度与返青率呈极显著正相关,含水量与返青率呈负相关。研究结果可为指导大田冬小麦封冻前及春季返青前浇灌提供理论依据。

越冬期测墒补灌对冬小麦光合特性和水分利用效率的影响

为了解越冬期测墒补灌对冬小麦光合特性和水分利用效率的影响,于2013-2014年小麦生长季,选用高产冬小麦品种济麦22为材料,在大田条件下,依据0~40cm土层进行测墒补灌。设置5个试验处理,即全生育期不灌水（W0）、越冬期不灌水（W1）、越冬期补灌至土壤相对含水量70%（W2）,越冬期补灌至土壤相对含水量75%（W3）及越冬期＋拔节期＋开花期各灌溉60mm（W4）,其中W1、W2和W3处理在越冬期补灌基础上于拔节期和开花期分别补灌至土壤相对含水量的65%和70%,对不同水分条件下冬小麦叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、干物质积累、籽粒产量和水分利用效率进行了分析。结果表明,小麦各生育期总灌水量为W4〉W3〉W2〉W1〉W0。在灌浆中期,小麦旗叶净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均表现为W4〉W2、W3〉W1〉W0,拔节期、开花期和成熟期干物质积累量表现为W4〉W2〉W3〉W1〉W0;W2处理开花后干物质积累量和对籽粒的贡献率与W4处理无显著差异,均显著高于W0、W1和W3处理;各处理籽粒产量表现为W4〉W2、W3〉W1〉W0;水分利用效率表现为W2〉W1、W3〉W4〉W0。依据0~40cm土层进行测墒补灌,小麦越冬期土壤目标相对含水量达70%的W2处理的补灌水量低于W3和W4处理,籽粒产量和水分利用效率较优,分别为8 864.46kg·hm-2和22.14kg·hm-2·mm-1,是高产节水的最佳灌溉处理。

包蛋麦品种间干物质分配、籽粒灌浆特性比较

【目的】研究新疆北疆包蛋麦冬性小麦、春性小麦品种间干物质积累、灌浆特性及产量的差异。【方法】田间采用包蛋种植方式比较冬、春性小麦品种的干物质积累、灌浆特性及产量的差异。【结果】冬性品种包蛋以新冬41号产量较高,为7812.3 kg/hm^(2),春性品种包蛋以新春6号产量较高,为7935.6 kg/hm^(2)。冬性品种总干物质积累量在14727.8~16983.26 kg/hm^(2),春性品种总干物质积累量在13588.6~17634.7 kg/hm^(2),冬性品种成熟期干物质积累量平均值(16140.9 kg/hm^(2))比春性品种(15804.1 kg/hm^(2))高2.09%,但冬、春性品种间差异不明显。冬性小麦品种花后同化物向籽粒分配量平均值、分配率平均值、对粒重贡献率平均值依次为4508.46 kg/hm^(2)、57.13%、78.78%,与春性小麦品种(依次为4324.77 kg/hm^(2)、56.36%、77.71%)均差异不明显。春性小麦品种包蛋快速增长持续时间的平均值(16.25 d)、最大灌浆速率的平均值(2.23 g/d)、平均灌浆速率的平均值(1.12 g/d),冬性小麦品种包蛋依次为15.70 d、2.22 g/d、1.09 g/d,冬、春性小麦品种之间的差异未达显著水平。【结论】新春6号、新冬41号是适合新疆北疆小麦包蛋种植方式的品种。

不同施肥方式对麦辣套作冬小麦旗叶生理特性及产量的研究

揭示牛粪的不同施肥方式对麦辣套作冬小麦旗叶生理特性及产量的影响,为肥料应用和农业废弃物的资源化利用效率供理论依据。在大田条件下,以牛粪作为基肥和越冬追肥,研究了冬小麦叶片的叶绿素含量、净光合速率、可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶活性以及丙二醛含量的变化。结果表明,与对照(仅施化肥作为基肥)相比,将有机肥作为基肥、基肥和越冬前追肥、越冬前追肥3种处理,可促进叶片叶绿素与可溶性蛋白的合成,有效抑制叶片超氧化物歧化酶活性的下降和丙二醛含量的增加,进而控制或延缓冬小麦叶片的衰老进程,有助于光合产物的积累。其中以基肥和越冬前追肥处理的效果较好,产量比对照高出29.97%。

甘肃黄土高原气温稳定通过10℃初日对冬小麦生育期的影响

用1971-2004年甘肃黄土高原39个站的气温10℃初日和西峰农业气象试验站的冬小麦生育期资料,分析了对冬小麦生育期的影响.结果表明,甘肃黄土高原日平均气温稳定通过10℃的初日有3个偏早区,分别位于北道、兰州、泾川,有3个偏迟区,分别位于华家岭、东乡、岷县附近;最早的是北道为4月14日,最迟的是华家岭为6月5日;其空间分布特征是定西、临夏偏迟,天水、平凉、庆阳早,西北部的白银也较早;总的趋势是日平均气温稳定通过10℃的初日越来越早,特别是90年代以来的趋势更加明显;70年代大部分地方偏迟,80年代北部偏早,南部偏迟,90年代定西、临夏偏迟,其余偏早.西峰初日早的年份,积温高,日照充足,冬小麦各平均生育期普遍提前了3d以上,尤其是抽穗、开花期,提前了11～12d,全生育期提前了11d,最早的2004年比最迟的1993年的各生育期普遍提前了9d以上,特别是返青、起身期,提前了14～16d,全生育期提前了20d.

北方冬小麦越冬前后生物量消长规律

华北冬小麦生育期中通常有一个越冬休眠枯萎过程,现有国外作物模型未考虑冬小麦越冬过程生物量损耗及其影响。为了探索冬小麦越冬过程生物量模拟的修订方法,通过大田调查观测和田间处理试验研究了华北冬小麦越冬枯萎的变化规律和冬前苗情长势对冬后生长速率的影响。越冬期冬小麦枯萎大田调查观测涵盖了河北、河南、山东及天津等华北冬小麦主产区15个县;田间处理试验分别在河北固城试验基地和衡水试验站进行,采用分期播种和控制底肥以形成不同冬前苗情长势。结果表明,北方冬小麦越冬期地上部枯萎程度与越冬期气象条件密切相关,在试验年份,调查区域内冬小麦返青前地上生物量枯萎率随越冬期极端最低气温下降而直线增加,极端最低气温解释了地上生物量枯萎率86%的原因;在越冬期小麦叶片部分或完全枯萎情况下,冬小麦冬前长势仍显著影响着冬后生长速率,小麦返青-抽穗期平均生长速率随冬前地上生物量的变化服从抛物线函数关系。因此,根据越冬期气象条件可以反演出返青期地上生物量初始值,同时,利用冬前小麦苗情长势修订冬后生物量的模拟是必要和可行的。

2016—2017年暖冬对冬小麦越冬安全的调查分析

2016—2017年度冬季为中国1961年以来最暖的冬季。暖冬对冬小麦越冬安全不同于冷冬年或倒春寒出现冻害的问题,冬季暖干化致使麦苗绿叶等营养器官黄枯,固城站调查发现:播期由早到晚绿叶黄枯率为92.95%~41.95%,绿叶等营养器官黄枯对麦苗体质的不可逆性生理伤害和返青后营养器官恢复生长影响较大。气候变暖背景下,华北地区半冬性甚至弱春性冬小麦品种已替代了过去的强冬性或冬性品种,北方冬小麦冬性品种的适宜播种期温度指标15~18℃应做修订,依据气候变暖1.5~2℃的结论,华北地区目前种植的冬小麦半冬性品种的适宜播种期温度指标建议修订为13~16℃,由此推算出固城站冬小麦半冬性品种播种期应在10月2—14日。

基于生物量的越冬期后小麦地上部几何参数模型研究

为了定量分析越冬期后小麦主茎叶片、叶鞘、茎秆和麦穗的形态参数与生物量间的关系,本研究以衡冠35、济麦22和衡4399为试材,在试验观测的基础上,分析了不同品种类型小麦叶片长度、最大叶宽、叶鞘长度、叶鞘展开宽度、茎秆长度和直径以及麦穗宽度、厚度和长度等形态参数与相应器官生物量的关系,构建了基于生物量的小麦叶片、叶鞘、茎秆和麦穗形态模型。验证结果显示,除衡4399麦穗长度的模拟值与实测值差异很大、相关性未达显著水平外,其余品种各形态参数的模拟值与实测值均显著相关(P<0.05),表明所构建的模型对冬小麦越冬期后植株形态参数具有较好的预测性。

“北洋1号”植物助长剂及其对冬小麦的施用效果

“北洋１号”植物助长剂是一种新型高效植物生长调节剂．通过对冬小麦施用效果的研究，从农业与化学角度探讨了该制剂的控制机理．天津地区在冬小麦抽穗初期，每亩用３５００倍稀释液３０～４０ｋｇ叶面喷施，一般增产１０％～１５％，每亩增产小麦３０～４０ｋｇ．

越冬期覆膜对冬小麦生长发育及产量的影响

研究结果表明,晚播冬小麦在越冬期覆膜一段时间,可明显提高覆膜期间的温度,促进冬小麦幼穗分化、加快其生育进程,从而延长冬小麦中后期的生育长度,并取得增加穗粒数、提高千粒重、增加产量的效果。

甘肃省冬麦区2021年春季小麦条锈病发生情况调查

为及时掌握小麦条锈菌核心菌源区小麦条锈病年度发生情况,采用随机调查法于2021年4月及6月对甘肃省冬小麦主要种植区开展田间普查。结果发现,2021年为甘肃省冬小麦主要种植区小麦条锈病重度发生年份,4月调查发现陇南麦区田间发病较充分,天水市及平凉市等地田间发病较往年提前10 d左右,病原菌越冬范围及菌量增大,为病害的扩展流行积累了大量初始菌源;适宜的环境条件为病害的充分扩展提供了有利条件。6月调查时发现田间小麦条锈病发病充分,甚至出现“双百田”(病叶率及严重度均达100%)。

新疆界限温度10℃初日变化及其对冬小麦生育期的影响

用1971-2005年新疆71个气象站的界限温度10℃初日资料和14个观测站冬小麦的生育期资料,分析了界限温度10℃初日变化及其对冬小麦生育期的影响。结果表明:新疆界限温度10℃初日越来越早,进入20世纪90年代以后偏早的趋势更加明显。10℃平均初日在北疆有2个迟中心,一个在和布克赛尔附近,另一个在北塔山附近;在南疆有3个早中心,即吐鄯托盆地、焉耆盆地及喀什地区与和田地区。10℃平均初日出现早的年份比迟的年份冬小麦各平均生育期普遍提前,其中返青期、起身期大部提早1~14d;拔节期、抽穗期大部提早1~16d;成熟期大部提早2~11d。研究结果可为指导当地农业生产提供参考。

先秦冬小麦种植与相应的岁始之制

西周时期试种冬小麦,每当夏历九月田间麦苗出齐,周王就以十月朔日为一年之始。后来又以夏历四月麦成熟为一年之始。东周及春秋战国时麦熟多在夏至,又以五月为岁始。受种质特性和种植条件所限,当时经常有麦不出苗或穗不成实的年份,因此,这种岁始之制并不是每年都固定实行的历法制度,而是一种国家政策性质的规定,用于显示冬小麦种植的成就,激发农人种麦的积极性,以求改变单一的粮食种植模式,使冬小麦早日成为全国的主粮。就此而言,周王室遵循世代相沿的农政传统,将这种国家法令作为特殊历制行用于世,有着大力发展冬小麦生产的积极意义。

小麦越冬前阶段发育与热效应、形态建成的关系

本研究应用小麦越冬前生长阶段发育估测算法（Haunstages），从阶段发育与叶片数量、生长度日及叶热间距3个方面解析了不同处理下阶段发育与有效积温和形态建成的关系。结果表明，在所有的处理中，Haunstage0～Haun stage2．5主茎叶片数量、生长度日和叶热间距差异性不大。Haunstage 2．5之后，陇鉴301和宁麦5号主茎生长度日和叶热间距总体上表现为高密度小、叶片较多；低密度大、相应叶片少。低密度下随着施肥水平的提高，生长度日和叶热间距增大，高密度中等肥料配比水平能够增大主茎生长度日和叶热间距，当生长阶段达到Haunstage3．5时，陇鉴301和宁麦5号生长度日和叶热间距达到整个越冬前的最大值，1R17恰好相反。

北疆界限温度10℃初日变化及其对作物物候期的影响

用1971—2005年北疆31个气象站的界限温度10℃初日资料和乌兰乌苏站的物候期资料,分析了对冬小麦及柳树、杨树物候期的影响。结果表明,北疆界限温度10℃初日越来越早,进入90年代以来偏早的趋势更加明显。10℃平均初日北疆的2个迟中心,分别位于和布克赛尔和北塔山附近,初日出现较早的区域在博乐至石河子的北疆沿天山一带和伊犁地区。石河子10℃初日早的年份,积温高,日照充足,冬小麦的各平均生育期普遍提前2～19d,其中起身期提前19d,全生育期提前7d;柳树的各平均生育期普遍提前9～19d,其中展叶盛期提前19d。杨树的各平均生育期普遍提前4～12d,其中展叶盛期提前12d。

北部冬麦区冬小麦越冬冻害时空变化特征

利用我国北部冬麦区43个气象站点1951—2014年气象资料,综合考虑越冬期最大降温幅度、极端最低气温、负积温、平均气温、降水和风速等冬小麦越冬冻害致灾因子,采用主成分法构建冬小麦冻害指数(FII),FII值越大,冬小麦遭受冻害越严重。结合历史冻害灾情资料,验证冻害指数在研究区域的适应性。采用M-K方法分析冬小麦冻害的突变特征,探究北部冬麦区越冬冻害的时空分布特征。结果表明,FII能较好地反映北部冬麦区冬小麦冻害情况。近60年北部冬麦区冬小麦冻害指数的年际变化均呈显著下降趋势。1980年前后冻害指数发生突变,气候变暖后我国北部冬麦区冬小麦冻害发生的频率、程度和范围明显减少;而由于气候变化的不稳定性增加,自2000年以来,冬小麦中度到重度冻害有所增加。冻害指数的空间分布总体呈现随着纬度和海拔高度的增加而加重的趋势。燕太山麓平原副区遭受冻害最为严重,黄土高原沟壑副区和晋冀山地盆地副区遭受冻害较轻。

宁夏引黄灌区近50年北移冬小麦越冬期温度变化特征分析

利用宁夏引黄灌区所辖市(县)的11个气象站点1961-2009年的逐日温度数据,分析了当地北移冬小麦种植区各项温度指标的变化特征。结果表明:近50a来,宁夏引黄灌区1月极端最低气温的平均值为-19.8℃,冬小麦北移后比北移前升高了3.9%;1月的平均温度为-7.4℃,冬小麦北移后比北移前升高了12.8%,1月平均气温低于-9℃的年数减少了75%,说明宁夏引黄灌区北移冬小麦已经处于冬小麦种植北界内的适宜种植区;北移冬小麦生育期≥0℃积温平均值为1969.6℃.d,冬小麦北移后比北移前增加了11.1%,但无论冬小麦北移之前还是之后,宁夏引黄灌区冬小麦生育期≥0℃积温都能保证冬小麦正常生长;北移冬小麦越冬前≥0℃积温平均值为363℃.d,北移后比北移前增加了10.3%,接近华北冬小麦生长所需冬前≥0℃积温400℃.d的下限;越冬期负积温平均值为-586℃.d,北移后比北移前增加了22.3%,但仍然达不到华北冬性和强冬性品种安全越冬的越冬期负积温的下限。因此,适时早播和加强水肥管理以增加冬前≥0℃积温、培育壮苗和提高冬小麦的越冬存活率是保证北移冬小麦高产的关键技术措施。

中国北部冬麦区小麦生育期对生育阶段积温变化的响应

利用1993-2013年中国北部冬麦区19个农业气象观测站的冬小麦生育期及气象资料,研究了冬小麦各生育阶段积温和生育期的时空变异特征。通过皮尔逊相关性分析等方法,探究冬小麦各生育阶段积温变化对生育期的影响。结果表明:(1)播种-出苗、返青-拔节阶段≥0℃积温和越冬期负积温的值呈东高西低的空间分布,拔节-抽穗、抽穗-乳熟、乳熟-成熟和播种-成熟阶段≥0℃积温为东南低西北高,而出苗-越冬开始阶段≥0℃积温则呈东南高西北低的分布;拔节-抽穗和乳熟-成熟阶段≥0℃积温均在21%的站点上显著减少,返青-拔节、抽穗-乳熟和播种-成熟阶段≥0℃积温及越冬期负积温分别在26%、37%、21%和42%的站点上显著增加,而播种-出苗和出苗-越冬开始阶段≥0℃积温的变化较小;(2)播种和出苗期呈东部晚西部早的空间分布,抽穗、乳熟和成熟期则相反;越冬开始期呈东南晚西北早的分布,返青期则相反;拔节早的站点主要位于麦区东部。播种、出苗、返青、拔节、乳熟和成熟期分别在21%、16%、37%、26%、42%和21%站点显著推迟且多位于麦区东部,而越冬开始期和抽穗期仅在5%站点变化显著;(3)相关分析表明,各生育阶段≥0℃积温(或越冬期负积温)与多个生育期的相关性显著,生育阶段积温的变化可能直接或间接影响了冬小麦的生长发育。越冬期负积温与返青、拔节、抽穗、乳熟和成熟期相关性最大,且与冬后多个生育期呈现一致的时空变异特征,其时空变异性可能是造成冬小麦冬后生育期在时空上存在差异的原因。

钾肥对冬小麦越冬性及农艺性状的影响

通过钾能不同施肥量处理,研究了钾肥对冬小麦越冬性及农艺性状的影响。结果表明,随着施肥量的增加,越冬率明显提高。因此,可以通过增施钾肥提高冬小麦抗寒性,以促进其安全越冬。不同施肥量处理之间在主穗小穗数、有效小穗数、单株粒重等主要产量因素及小区产量上具有显著差异。冬小麦施用钾肥的适宜用量为75kg/hm2。