热风干燥温度和风速对玉米种子品质的影响

为探究热风干燥温度和风速对玉米种子品质的影响,以德利农988玉米为原料,用电热鼓风干燥箱以不同干燥温度(45、55、65、75℃)和干燥风速(0.4、0.6、0.8、1.0 m/s)对种子进行热风干燥,定期对水分、裂纹率、出碴率、电导率、颗粒度指数、硬度、发芽率、呼吸强度、容重、可溶性蛋白质含量进行测定,研究其对种子物性和活性的影响。结果表明,干燥温度越高、干燥风速越快,种子含水量下降越快,裂纹率、出碴率、颗粒度指数越高,电导率、硬度、发芽率、呼吸强度、容重、可溶性蛋白质含量越低。干燥温度55℃、干燥风速0.6 m/s条件下种子的干燥时间较短,活性较高、呼吸强度较低,便于种子的储藏,为最佳干燥工艺。

基于马尔科夫的小麦干热风年型预测

基于马尔科夫原理“无后效性”特点,利用河南省滑县2001—2021年每年5月13日—6月10日的气象数据,建立马尔科夫小麦干热风年型预测模型。通过回代检验对滑县2004—2021年干热风进行预测结果检验,选取相同的数据与BP神经网络模型进行结果对比。结果表明,马尔科夫模型预测概率77.78%,精度较高,并且在相同的数据基础上比BP神经网络预测模型的表现更好,因此马尔科夫模型可以更好地对小麦干热风进行预警,可以起到防灾抗灾的效果,对提高小麦产量具有重要意义。

近39年山东省冬小麦干热风时空规律研究

利用1981—2019年逐日气象资料,按照行业标准《小麦干热风灾害等级》(QX/T 82—2019)规定,应用M-K检验、小波分析及空间插值等方法,分析了干热风发生的时间突变性、周期性变化规律及空间分布特征。结果表明:39年来,山东省冬小麦干热风以轻度发生为主,随时间变化呈现出先减少后增加的趋势,2013年后干热风年平均发生时间显著增加,2018年后干热风发生区域显著扩大。干热风时间强度和空间强度的第一主振荡周期为30 a时间尺度,变化周期为10 a,第二主振荡周期为10 a时间尺度,变化周期为3 a;潍坊、淄博等地为干热风的强发区,泰安、济宁、聊城东部及青岛地区为弱发生区。预计2021—2050年在30 a尺度上,干热风发生以10 a为周期,呈现“减弱—增强—减弱”的规律,10 a尺度上呈现3 a小周期的“减弱—增强—减弱”波动。

叶面喷施磷糖类制剂对冬小麦抗干热风影响的作用

2020-2021年小麦生长季,在干热风灾害发生频繁的黄淮海典型麦区进行大田试验,探索不同化学制剂对冬小麦抗干热风的调控作用,以便筛选出高效实用的制剂种类和施用时期。试验共设6个处理,以拔节期或开花期单次喷施磷胺和磷酯为制剂组处理(BA、BZ、HA和HZ处理),以拔节期和开花期均喷施自来水处理作为空白对照(CK),以两个时期均喷施磷酸二氢钾溶液处理作为制剂组对照(CKP)。考察干热风胁迫后小麦灌浆期间叶面积指数(LAI)、叶片荧光参数、籽粒淀粉合成关键酶活性和积累量、籽粒灌浆动态和产量构成因素的变化。试验期间小麦在花后24d和26d遭受了轻度干热风过程,与CKP和CK处理相比,BA处理促进穗粒数增加,理论产量显著提升8.11%和9.82%,且花后30d的LAI也显著增加47.67%;HZ处理更有助于提高千粒重,理论产量增幅为10.03%和11.78%,较其他处理增加旗叶最大光化学效率(Fv/Fm)和光化学淬灭(qP);HA处理能稳定降低非光化学淬灭(NPQ)。遭遇第一次干热风过程后,即花后26d观测结果显示,与CKP处理相比,BZ处理的ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)活性显著升高19.26%,而HZ处理的束缚态淀粉合成酶(GBSS)和可溶性淀粉合成酶(SSS)活性则分别显著增加2.11%和15.92%。遭遇第二次干热风过程后,即花后30d观测结果显示,HZ处理的直链淀粉和总淀粉含量较CKP处理分别显著提升9.75%和3.74%,在各处理中增幅最高。Richards拟合结果显示,与CKP处理相比,喷施磷糖类制剂处理通过延迟最大灌浆速率出现的时间,以及提高灌浆速率缓解干热风对籽粒危害,其中HA处理的弱势和强势籽粒的最大灌浆速率提升22.71%和18.30%,平均灌浆速率提升了19.27%和12.72%。因此,磷糖类制剂的种类和喷施时期是影响遭受干热风胁迫之后小麦叶片和籽粒生理差异的主要因素,建议磷胺和磷酯制剂喷施的最佳时期分别为拔节期和开花期;综合认为开花期喷施磷酯制剂处理对小麦抗干热风影响的调控效果最优。

宁夏春小麦干热风变化特征与影响因素分析及预测

通过分析宁夏回族自治区12个气象站1980—2019年气象数据,对干热风进行评判,探讨了宁夏春小麦种植区干热风的时空变化规律及气象因子对干热风的影响规律。结果表明,通过M-K检验法发现宁夏地区近40年间干热风天数总体呈显著上升态势,但地区之间存在差异:中宁、中卫、银川、同心、惠农地区干热风天数总体呈上升的趋势,而吴忠、陶乐、盐池地区干热风天数近些年有逐步减少的趋势。从干热风发生的空间分布来看,干热风影响范围逐渐扩大,重心有南移的趋势,同时海拔对干热风的发生有显著影响;通过Pearson’s相关分析看出,高温低湿型干热风受日最高气温影响最大,其次是相对湿度,风速影响相对较小;而雨后青枯型干热风受温度变化影响最大,其次是降水量。构建了基于气象因子的全区和各个农业生态区干热风天数回归方程,其预测结果可信度较高。

洛阳冬小麦干热风灾害特征及灾损评估

根据冬小麦干热风的国家气象行业标准,利用洛阳市9个县(区)观测站1961—2020年气象观测资料,统计分析冬小麦干热风的时空变化特征;确定气象要素对气象产量的影响,分离不同时段的气象产量,构建产量模型,评估干热风灾害对产量的影响。结果表明,干热风灾害平均每年发生1.5 d,发生天数总体上是降低的,但是近20年来又呈现增加趋势,新安、孟津、宜阳是洛阳市干热风灾害高发区。对比干热风灾害发生的气象要素,温度条件是制约洛阳市干热风形成的最主要的气象因子。灾损评估表明,干热风灾害造成小麦减产率在1.28%~8.66%,平均为4.63%。

模拟干热风环境试验装置设计及试验验证

通过试验验证,文章设计制作的干热风模拟装置可以达到预期设计要求,能够对温度、湿度、风速进行人为控制,能够在不同时期直接对大田种植的小麦进行不同程度的干热风胁迫影响,同时对试验环境的多种气象要素变化进行监测记录,以便与自然生长小麦对比观测,降低干扰因素的影响,确保试验的准确性;通过将试验小麦与对比观测小麦进行采样,可以对两者的千粒重、产量差异结合模拟的干热风程度、时间节点、时长进行分析,为干热风的灾害影响、干热风灾害致灾阈值等研究提供数据支持。

中国小麦干热风灾害研究进展

小麦干热风灾害是危害我国北方麦区的主要农业气象灾害之一。基于已有研究成果和实际灾情,从干热风的概念、分类及研究方法出发,对小麦干热风灾害的危害机理、气象环境成因、致灾指标、时空分布、监测预报及防御措施等方面进行了系统归纳阐述,并对未来小麦干热风灾害研究方向进行展望。我国小麦干热风灾害主要分为高温低湿型、雨后青枯型及旱风型3种,形成的气象环境成因主要受干热风天气系统、气候变暖、土壤墒情的影响,致灾指标主要分为形态学、气象学、综合指数指标。小麦干热风灾害的危害总体呈东西两边重、中间轻的分布格局,主要发生在黄淮海平原、河西走廊和新疆3个地区。气候变暖背景下,大部分地区的干热风年日数在20世纪80—90年代出现突变,近30年呈明显加重扩大趋势。基于土壤墒情影响的小麦干热风灾害等级指标构建、小麦干热风过程的灾害监测预警方法、气候变化背景下小麦干热风灾害时空分布新变化及其气象环境成因等是今后研究的重点方向。

气候暖干化对中国北方干热风的影响

综述并阐明了干热风气象灾害在指标类型、时空分布、形成原因、发生环境、危害特征、防御技术等6个方面的内容,干热风危害特点具有明显温度猛增、湿度骤降的突变性和昼夜维持干热天气分不开.气候暖干化是北方现代气候变化的基本特征,气候变暖尤其使极端气温显著升高,气候变干使降水量持续偏少,出现了明显干旱化趋势.干热风发生次数与气候变暖呈显著正相关,与气候变干呈显著反相关.干热风对气候暖干化的响应十分敏感,气候暖干化使干热风发生区域扩大、次数增多、强度增强、危害加重.因此,防御干热风和干旱化危害刻不容缓.

河南省小麦干热风发生规律分析

通过对河南省30个站1967～1996年近30年的气象资料统计 ,得到全省干热风发生日数 ,并对其进行了EOF分析。结果发现全省干热风日数场主要呈“南少北多”空间分布型 ,另外还有其它几种空间分布型 ;随时间推移 ,全省干热风发生日数呈减少趋势 ;对时间系数进行功率谱分析 ,发现具有准6年和准3年周期 ;通过相关分析 ,发现第一、第二模态时间系数与全省小麦单产存在显著相关关系。

高温与干热风对小麦的影响及其防控措施

小麦生长后期常遇到高温、干热风的危害。本文就高温、干热风对小麦产量、品质及生理生化的影响、防控措施及研究进展进行了论述,以期为我国小麦耐高温、抗干热风育种提供参考。

枸杞产量与气象条件的关系研究

计算研究了枸杞全生育期及不同生长阶段气温、光照、降水、相对湿度、大风等因子对产量的影响,确定了各自的指标。结果表明,枸杞全生育期需要≥10℃积温为3450℃·d,日照1640h;不同生长阶段存在不同的相关气象因子,尤其夏果幼果期最敏感。枸杞在夏果幼果期不耐高温,受干热风影响严重,这是枸杞研究中迄今为止的一个新发现。

基于干热风危害指数的黄淮海地区冬小麦干热风灾损评估

全球气候变化背景下,农业气象灾害呈上升态势。干热风灾害发生区域、次数和强度都发生了明显的变化。研究干热风灾害对农作物的影响对于我国农业可持续发展、保障粮食安全等均具有重要的现实意义。利用黄淮海地区68个气象台站1961—2010年的逐日气象资料,和54个农业气象试验站1981—2006年小麦的发育期、产量、干热风灾害等数据,采用公认的中国气象局2007年发布的气象行业标准《小麦干热风灾害等级》中冬小麦干热风灾害指标,计算干热风危害指数,进一步细化发育期,确定冬小麦抽穗前气象条件对气象产量影响的关键气象因子,分离干热风年冬小麦气象产量,构建重度干热风影响下干热风危害指数与冬小麦抽穗—成熟阶段气象条件对气象产量影响的统计模型,进行1981—2006年黄淮海地区冬小麦干热风灾损的评估。结果表明:(1)重度干热风危害下,1981—2006年期间黄淮海各地区冬小麦不同发育时段的干热风危害指数平均在抽穗—开花时段最大,乳熟—成熟时段居中,开花—乳熟时段最小,分别为0.17、0.15和0.14,平均0.15;(2)冬小麦抽穗前气象条件对气象产量影响的关键气象因子为:播种—出苗期间的最低气温、拔节—孕穗期间的平均气温和孕穗—抽穗期间的平均气温,各个单因子相关系数分别为0.64、0.86和0.99,均达到极显著水平。其中播种—出苗的最低气温可决定小麦出苗的迟早和苗情;拔节—孕穗期间,在小花原基形成期—四分体形成期气温偏低可延长小穗、小花分化时间,防止退化,提高结实率;孕穗—抽穗的平均气温偏高有利于提早抽穗,延长后期灌浆时间,且晴天有利于开花授粉;(3)分离干热风年冬小麦气象产量后,构建了重度干热风影响下干热风危害指数与冬小麦抽穗—成熟3个阶段气象条件对气象产量影响的统计模型,验证结果表明该模型客观上能够综合地反映干热风在不同发育阶段对小麦产量的影响。进一步灾损评估表明:重度干热风危害下,黄淮海地区冬小麦减产率在21.52%—39.80%之间,平均为27.83%。

不同时期灌水对冬小麦干热风的防御效应

灾前灌水是防御灾害发生的有效措施,为掌握灌水的关键发育期及适宜灌水量,在防雨棚和自然大田进行冬小麦抽穗期、开花期、灌浆初期灌水试验。结果表明:在开花期,灌水100、150 mm自然大田干热风穗的发生率比遮雨棚降低31.77%、32.85%,而穗粒重自然大田比防雨棚提高12.25%、5.45%;无论开花期还是抽穗~灌浆初期,灌水处理的千粒重均比对照大,防雨棚中随灌水时间推后千粒重逐渐增大,而自然大田以开花期灌水千粒重最大,为47.664 g。灌水100、150 mm处理,灌水效率自然大田均比防雨棚高,且均以开花期灌水效率最高,为4.110 g·m^-2 ·mm ^-1 ,防雨棚灌水150 mm比灌水100 mm高约0.2 g·m ^-2 ·mm^-1 ,而自然大田受自然降水补给调节土壤水分,灌水150 mm比灌水100 mm低0.565~1.301 g·m ^-2 ·mm ^-1 。灌水对干热风防御效应效果自然大田较防雨棚更为显著,且以开花期灌水效应最为显著。

过去50年黄淮海地区冬小麦干热风发生的时空演变规律

【目的】研究近50年来中国黄淮海麦区小麦干热风时空变化特征,针对其变化趋势,提出有效防御干热风的科学对策。【方法】基于黄淮海地区68个气象台站1961—2010年的逐日气象资料,采用中国气象局发布的气象行业标准"小麦干热风灾害等级"指标,系统分析近50年来黄淮海冬小麦高温低湿型干热风年平均发生日数与过程次数的时空分布特征,针对其变化趋势,提出有效防御干热风的主要途径和技术措施。【结果】(1)1961—2010年,黄淮海地区冬小麦轻度、重度高温低湿型干热风出现的平均日数和过程次数随时间的变化总体呈减少趋势,其中1960—1980年和2001—2010年均为缓慢减少时期,1981—2000年变化则不太明显。1968年各地干热风危害均最为严重,1987年危害均最轻;(2)近50年来,该区轻度、重度干热风灾害的年际变化很大,这和该时期气象要素匹配程度有关。各地20世纪60年代干热风发生最严重。其次,为20世纪70年代和最近10年。20世纪80、90年代危害较轻;(3)就空间平均分布状况而言,该区轻度和重度干热风年平均发生日数和干热风过程次数分布具有一致性,总体呈中间高、两头低的趋势,且地区间差异都很显著,同纬度地区的内陆高于沿海。河北省的北部和西北部、河南省的东南部一带等地干热风危害最轻,河北省南部、河南省西北部等地危害最重,该地作物产量受到冲击很大,生产相对更脆弱。【结论】1961—2010年,中国黄淮海地区冬小麦干热风灾害总体表现为减少趋势,但由于不同时期和不同区域气象要素温度、水分、风速等匹配组合的差异,干热风灾害年际变化很大,地区间差异显著,在不同时期、不同区域仍有可能发生。实际生产中,必须重视小麦干热风灾害的防御,可从生物措施、农业技术措施和化学措施着手来减少干热风对小麦生产的影响和危害。

近50年华北平原干热风时空分布特征

干热风是影响华北平原冬小麦生长发育及产量形成的重大农业气象灾害之一,利用华北平原48个站点1961-2008年的逐日气象资料,分析了近50年来各站点的干热风(高温低湿型/雨后青枯型)日数及区域分异规律,结果表明:就地理空间而言,华北平原干热风日数总体上呈现中部高南北低的分布趋势;在发生时间上,除南部个别地区有增加的趋势外,大部分区域干热风日数呈明显的递减趋势。进一步的分类研究则表明:高温低湿型的与干热风总体时空分布趋势相近,而雨后青枯型虽然也呈下降趋势,但下降幅度远小于干热风总体情况,并且在南部、西北部日数反而呈现增加趋势。了解干热风的时空分布特征,可为进一步建立干热风监测预警模式奠定一定的理论和应用基础,并可为当地农业生产决策提供参考。

提高紫花苜蓿热风干燥品质的工艺参数优化

紫花苜蓿的热风干燥是牧草收获后贮藏、深加工的必要预处理方式,为了研究紫花苜蓿干燥过程中各因素对干燥的影响及变化规律,为实际生产工艺提供参考,解决目前紫花苜蓿干燥加工中存在的营养成分损失大、含水率不稳定等问题,利用GZ-1型干燥试验装置,对紫花苜蓿的热风干燥特性和工艺进行了研究。以新鲜的紫花苜蓿为原料,紫花苜蓿的干品品质(粗蛋白含量、酸性洗涤纤维含量、中性洗涤纤维含量)为指标,在对其有影响的4个因素(热风温度、热风速度、茎秆压扁与切断长度情况、助干剂种类与浓度)进行单因素试验的基础上;采用4因素3水平正交试验进行了优化。通过对试验数据进行极差与方差分析,找出了优化工艺参数组合并得出结论:热风温度是影响苜蓿干品粗蛋白质含量的最主要因素,茎秆压扁与切断长度情况是影响苜蓿干品中酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量的最主要因素,热风干燥优化后的工艺参数组合为热风温度70℃、热风速度2.5m/s、茎秆切断长度10 cm且压扁、碳酸钾浓度3%。在此工艺参数条件下,能有效提高干燥效率,并降低干草中营养成分的损失。研究为确定紫花苜蓿热风干燥工艺参数,提高紫花苜蓿热风干燥品质提供参考。

青海高原干热风的分布特征及其对气候变化的响应

基于青海省56个气象站1961—2010年50年气象资料对干热风的发生日数、空间分布及其变化特征分析表明:青海高原干热风主要分布在柴达木盆地且以小灶火为高发地,其次为东部农业区且以循化为高发地;近50年来干热风日数、强度均呈逐年上升趋势,2001—2010年年平均达到29站次,分别较20世纪60和70年代偏多17和ll站次;近年来平均最高气温的明显升高与相对湿度逐年减小是干热风日数增多的主要原因。

甘肃省干热风的气候特征及其对气候变化的响应

对全省80个站1961—2006年资料统计6—7月干热风次数,采用小波分析其演变周期,用相关方法研究干热风对气候变化的响应.结果表明:甘肃干热风可划分为最重区、较重区、最轻区和无干热风区;近46 a来全省和河西的干热风次数随时间的变化呈增加趋势,小波分析显示出存在准6 a周期演变;干热风气象灾害对气候变化的响应十分敏感,在气候暖干时期干热风强度强,次数多,危害重,而在气候凉湿期强度弱,次数少,危害轻.

宁夏春小麦干热风危害的光谱特征分析

为利用遥感监测春小麦干热风受害程度,在春小麦发生干热风前后,利用Unispec-SC单通道光谱仪测定了春小麦群体不同干热风受害程度的高光谱。对光谱进行重采样,获得了不同干热风危害程度的光谱响应曲线。结合春小麦炸芒率、千粒质量等田间调查,对干热风危害程度进行了分级,研究了不同危害程度的高光谱特征。按照EOSMODIS可见光通道的波谱范围,构建了RVI、NDVI等多种指数。通过显著性分析,建立了判定春小麦干热风等级的高光谱植被指数指标和判别方程。结果表明,春小麦不同干热风受害程度的反射光谱差异明显。随着春小麦干热风的加重,近红外平台降低,红谷抬高,红边斜率下降,红边位置向短波方向移动。RVI、NDVI、PVI、红边植被指数NDVIRededge和红边位置λrep均与春小麦干热风受害等级关系极显著。模拟EOSMODIS相应通道值合成的RVI、NDVI指数能反映出不同干热风危害程度,NDVI指数比RVI指数反映更明显。研究表明利用EOS MODIS遥感资料可以分辨出大面积春小麦干热风受害程度,这为开展春小麦干热风危害的遥感监测评估提供了依据。