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河南省冬小麦主要籽粒品质对气象因子的响应

麦类作物学报 2024年

作者：商东耀成林马青荣李筱涵薛昌颖中国气象局/河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室河南省气象科学研究所

为了解河南省小麦品质与气象条件的关系,利用2017—2019年河南省72个县(区)强筋和非强筋小麦品种的287份小麦样品品质测定资料、对应年份逐旬气象因子和小麦生育期观测数据,通过Pearson相关分析、线性相关、二次曲线相关和逐步回归等方... 详细信息

为了解河南省小麦品质与气象条件的关系,利用2017—2019年河南省72个县(区)强筋和非强筋小麦品种的287份小麦样品品质测定资料、对应年份逐旬气象因子和小麦生育期观测数据,通过Pearson相关分析、线性相关、二次曲线相关和逐步回归等方法,分析了气象因子对小麦主要籽粒品质形成的影响,构建了籽粒粗蛋白含量预报模型,探寻影响河南省强筋和非强筋小麦主要品质指标的关键气象因子。结果表明,河南省强筋小麦粗蛋白、湿面筋含量和降落值都高于非强筋小麦。两类筋型小麦降落值与拔节期以后的温度、日照时数和气温日较差关系密切,其中非强筋小麦降落值与气象因子的关联度较高。籽粒湿面筋含量与气温日较差密切相关,不同筋型小麦湿面筋含量对四月份部分气象因子的响应存在显著差异。从小麦籽粒粗蛋白含量预估模型可知,两类小麦粗蛋白含量均受气象条件的影响,但影响因子有所不同,非强筋小麦粗蛋白含量预估模型较为复杂。

关键词：河南冬小麦籽粒品质气象因子

不同生育期渍水寡照对小麦干物质分配和产量的影响

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扬州大学学报（农业与生命科学版） 2022年第4期43卷 10-21页

作者：江敏林聃孙彬薛昌颖石春林福建农林大学农学院/作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福州350002 江苏省农业科学院农业信息研究所南京210014 中国气象局河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003

以宁麦13和扬麦23为供试材料,设置渍水(WG)、寡照(SG)和渍水+寡照(WS) 3种胁迫处理方式,并在小麦拔节期、孕穗期及灌浆期进行不同持续时间(5、10、15 d)的盆栽试验处理,研究冬小麦不同生育期内渍水寡照胁迫对冬小麦干物质分配和产量的... 详细信息

以宁麦13和扬麦23为供试材料,设置渍水(WG)、寡照(SG)和渍水+寡照(WS) 3种胁迫处理方式,并在小麦拔节期、孕穗期及灌浆期进行不同持续时间(5、10、15 d)的盆栽试验处理,研究冬小麦不同生育期内渍水寡照胁迫对冬小麦干物质分配和产量的影响。结果表明:拔节期WG处理和WS处理导致茎分配指数增加,绿叶分配指数降低;孕穗期WG处理导致穗与绿叶分配指数下降,WS处理茎分配指数最高而绿叶分配指数最低;灌浆期WG处理导致茎分配指数增加,而使穗分配指数降低,WS处理茎、绿叶、穗分配指数所受影响均较小。拔节期SG处理绿叶分配指数降低,茎分配指数增加,孕穗期SG处理穗分配指数降低,灌浆期SG处理造成穗分配指数下降和茎分配指数增加。拔节期WG处理对产量影响最明显,宁麦13号和扬麦23号分别减产37.4%和28.5%;孕穗期和灌浆期均以WS处理减产幅度最大,孕穗期WS处理宁麦13号和扬麦23号产量分别下降47.9%和36.0%,灌浆期2个品种分别减产49.1%和37.3%。综合而言,拔节期不同处理导致的平均减产幅度最小(19.5%),而孕穗期不同处理导致的小麦平均减产幅度最大(28.7%)。

关键词：小麦渍水寡照光合速率干物质分配产量构成

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黄淮海地区夏玉米生长季的干旱风险

应用生态学报 2016年第5期27卷 1521-1529页

作者：薛昌颖张弘刘荣花中国气象局.河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 河南省气象科学研究所郑州450003

干旱是对农业影响最大的农业气象灾害,进行干旱风险评估对于提升区域灾害风险管理和决策水平、减轻农业损失具有重要的指导意义.本文基于自然灾害风险理论,利用黄淮海夏玉米主产区69个站点的气象、夏玉米播种面积和产量数据,以及当地有... 详细信息

干旱是对农业影响最大的农业气象灾害,进行干旱风险评估对于提升区域灾害风险管理和决策水平、减轻农业损失具有重要的指导意义.本文基于自然灾害风险理论,利用黄淮海夏玉米主产区69个站点的气象、夏玉米播种面积和产量数据,以及当地有效灌溉面积等数据,从灾害风险的危险性、脆弱性、暴露性和防灾减灾能力4个方面构建风险评估指标和模型,对黄淮海夏玉米主产区干旱灾害的风险进行评估分析.结果表明:黄淮海地区夏玉米生长季(6—9月),干旱发生危险性最大的阶段主要是播种-出苗期和乳熟-成熟期,其中,河北中南部、河南西部和北部的危险性最大.经加权叠加脆弱性、暴露性和防灾减灾能力后,夏玉米干旱综合风险最大的地区主要分布在河南西部和西南部部分地区;其次是河南南部、河北沧州、邢台以及山东德州等地,属于次高风险区;风险低值区主要分布在山东南部、安徽北部和河南的信阳等地;其他地区属于中度风险区.

关键词：干旱综合风险危险性脆弱性防灾减灾能力

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黄淮海地区夏玉米干旱等级划分

农业工程学报 2014年第16期30卷 147-156页

作者：薛昌颖刘荣花马志红中国气象局河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 河南省气象科学研究所郑州450003

干旱是影响黄淮海地区夏玉米产量稳定性的主要农业气象灾害。建立夏玉米干旱灾害指标，开展夏玉米干旱灾害的监测及评估，对农业防灾减灾意义重大。该文根据夏玉米生长发育过程，选择土壤相对湿度和作物水分亏缺指数分别建立夏玉米不同... 详细信息

干旱是影响黄淮海地区夏玉米产量稳定性的主要农业气象灾害。建立夏玉米干旱灾害指标，开展夏玉米干旱灾害的监测及评估，对农业防灾减灾意义重大。该文根据夏玉米生长发育过程，选择土壤相对湿度和作物水分亏缺指数分别建立夏玉米不同生育阶段的干旱等级指标。首先在综合分析有关夏玉米土壤水分指标研究成果的基础上，确定了夏玉米各生育阶段不同干旱等级的土壤相对湿度指标。在此基础上，利用河南省农业气象观测站多年观测资料，建立水分亏缺指数与土壤相对湿度之间的关系模型，利用已确定的土壤相对湿度指标计算得出夏玉米不同生育阶段不同干旱等级的水分亏缺指数干旱指标。根据土壤相对湿度指标，夏玉米播种-出苗、出苗-拔节、拔节-抽雄、抽雄-乳熟和乳熟-成熟5个生育阶段发生轻旱的临界值分别为65%、60%、70%、75%和70%，发生重旱的临界值分别为45%、40%、50%、55%和50%，发生特旱的临界值分别为40%、35%、45%、50%和45%；而根据水分亏缺指数指标，5个生育阶段发生轻旱的水分亏缺指数的临界值分别为35%、40%、20%、10%和35%，发生重旱水分亏缺指数临界值分别为50%、65%、55%、45%和65%，发生特旱的临界值分别为55%、75%、65%、55%和75%。在黄淮海夏玉米区选择代表站点对确定的干旱等级指标进行了验证，土壤相对湿度和水分亏缺指数判定的干旱等级相同及相差一个等级的百分率变化在71%～91%，表明2套指标对干旱发生情况的判别具有较好的一致性；通过与历史典型干旱年份灾情对比，2套指标能够较好的判定出历史年份夏玉米生长季干旱发生情况，能够用于夏玉米干旱的监测、评估等方面的科研及业务服务中。

关键词：干旱灾害土壤湿度夏玉米作物水分亏缺指数

ORYZA2000模型模拟旱稻的适应性检验及优化灌溉研究

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ORYZA2000模型模拟旱稻的适应性检验及优化灌溉研究

作者：薛昌颖中国农业大学

学位级别：硕士

本文以2002～2004年3年北京早稻田间试验数据为基础,对国际水稻研究所与荷兰瓦赫宁根大学联合研制的水稻模型ORYZA2000进行调试,并检验该模型在模拟旱稻生长发育、产量形成和土壤水分方面的适应性,进而利用该模型探讨北京地区旱稻产量... 详细信息

本文以2002～2004年3年北京早稻田间试验数据为基础,对国际水稻研究所与荷兰瓦赫宁根大学联合研制的水稻模型ORYZA2000进行调试,并检验该模型在模拟旱稻生长发育、产量形成和土壤水分方面的适应性,进而利用该模型探讨北京地区旱稻产量与水分关系以及旱稻优化灌溉决策方案。首先选用2003年的试验结果对ORYZA2000水稻模型进行调试,获得旱稻相关的作物参数,选用决定系数(R)、不等方差Student’s-t检验值(P(t))、均方根误差(RMSE)、归一化均方根误差(NRMSE)等统计参数作为作物模型模拟结果的评价指标,利用2002和2004年的试验结果对该模型模拟旱稻生长发育、产量形成和土壤水分方面的适应性进行了检验,结果表明:地上部总生物量、绿叶生物量、茎生物量和穗生物量的模拟误差(NRMSE)分别为29.5%、33.5%、35%和30%,叶面积指数的模拟误差(NRMSE)为46%,产量的模拟误差为14%,说明ORYZA2000模型在模拟旱稻生物量和产量方面表现了较好的准确性,但对叶面积指数模拟误差稍大,模型对土壤水分的动态模拟具有一定的准确性。以检验后ORYZA2000模型为基础,利用北京地区1971～2000年的逐日气候资料,分析北京地区旱稻产量与水分的关系,结果表明:北京地区旱稻产量潜力30年平均值为8573kg/hm,多年平均的雨养产量为4083.6kg/hm;生育期内的多年平均最大需水量为712.7mm,生育期内降水量年际变异较大,50%的年份水分亏缺率达到30%。旱稻生育期内的灌溉需水量约为150～400mm,当根层土壤相对含水量为60%～70%时进行灌溉的水分利用效率较高,同时也能获得较高的产量。以不同产量水平为目标的1971～2000年各年份的最优灌溉方案分析表明:以70%产量潜力水平为目标时,有23.3%的年份不需灌溉,其它需灌溉的年份的最大总灌溉需水量为300mm,但53.3%的年份总灌溉量均在200mm以下,灌溉水利用效率为1.44～15.21 g/kg;以80%产量潜力水平为目标时的最优的灌溉方案中,最大的灌溉量也为350mm,灌溉水分利用效率为为1.5～16.19g/kg;以90%产量潜力水平为目标的最优灌溉方案,最大为600mm,灌溉水分利用效率1.04～7.30g/kg。

关键词：早稻 ORYZA2000水稻模型检验水分利用效率优化灌溉决策

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华北北部冬小麦干旱和产量灾损的风险评估

自然灾害学报 2003年第1期12卷 131-139页

作者：薛昌颖霍治国李世奎叶彩玲中国气象科学研究院

利用河北及京津地区53年(1949～2001年)的冬小麦实际产量资料,采用直线滑动平均法分离出趋势产量和气象产量,并将气象产量作了相对化处理;以本区主要由干旱所造成的相对气象产量负值(减产率)序列作为研究对象,根据风险理论采用风险评估... 详细信息

利用河北及京津地区53年(1949～2001年)的冬小麦实际产量资料,采用直线滑动平均法分离出趋势产量和气象产量,并将气象产量作了相对化处理;以本区主要由干旱所造成的相对气象产量负值(减产率)序列作为研究对象,根据风险理论采用风险评估技术和方法,计算了该区在干旱气候条件下冬小麦不同减产率范围出现的概率,并选取历年减产率的变异系数、历年平均减产率和减产率风险概率作为评价指标,分析了干旱气候条件下河北及京津地区历年冬小麦产量灾损的风险水平。研究结果可为冬小麦产量风险预测及抗灾减损提供科学依据。

关键词：冬小麦干旱减产率风险概率

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近48年河南省夏季极端干旱时空分布特征

气象与环境科学 2022年第5期45卷 8-14页

作者：冀航刘娟薛昌颖李浩宁中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点实验室郑州450003 郑州大学生态与环境学院郑州450001 河南省标准化研究院郑州450046 河南省气象科学研究所郑州450003 滑县气象局河南滑县456400

根据世界气象组织推荐的极端干旱指标(最大连续无降水日数,CDD),利用河南省84个气象站1971—2018年6月到9月日降水量等气象数据,统计出各台站每年最大连续无降水日数(CDD),采用一元线性回归等方法,分析了近48年河南省夏季极端干旱时空... 详细信息

根据世界气象组织推荐的极端干旱指标(最大连续无降水日数,CDD),利用河南省84个气象站1971—2018年6月到9月日降水量等气象数据,统计出各台站每年最大连续无降水日数(CDD),采用一元线性回归等方法,分析了近48年河南省夏季极端干旱时空分布特征。结果表明:河南省总体CDD呈现增加趋势,在1997达到最高,为27.6,最低为1984年的11.5。从年代际变化来看,除1990s—2000s CDD有所下降外,近48年的整体趋势为逐渐增加。空间分布上,全省各地区CDD均呈现出逐渐增加的趋势,豫西地区增速最大,为0.76 d/10a,豫东地区增速最小,为0.13 d/10a。河南省夏季CDD在1996年前后发生一次突变,并存在明显的5~7a的小尺度演变周期。1986年后各地区CDD均在平均值以上,未来极端干旱发生频率将会继续增加,各部门应做好预防措施应对不断加剧的极端干旱情况。

关键词：连续无降水日极端干旱时空分布

授粉期高温胁迫下雄穗大小对玉米干物质积累及产量的影响

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中国农业科学 2023年第15期56卷 2880-2894页

作者：穆心愿吕姗姗卢良涛刘天学李树岩薛昌颖王宏伟赵霞夏来坤唐保军河南农业大学农学院河南省农业科学院粮食作物研究所/河南省玉米绿色精准生产国际联合实验室中国气象局/河南省农业气象保障与应用技术重点实验室南阳市宛城区信访局

【目的】高温是制约夏玉米高产稳产的重要气象因子之一，通过设置授粉期高温胁迫和雄穗变小处理，探明高温胁迫下雄穗大小对玉米产量形成的影响，为玉米抗逆栽培及耐高温育种提供参考。【方法】以2个玉米品种浚单20(XD20)和农华101(NH1... 详细信息

【目的】高温是制约夏玉米高产稳产的重要气象因子之一，通过设置授粉期高温胁迫和雄穗变小处理，探明高温胁迫下雄穗大小对玉米产量形成的影响，为玉米抗逆栽培及耐高温育种提供参考。【方法】以2个玉米品种浚单20(XD20)和农华101(NH101)为试材，于2020—2021年玉米抽雄至散粉结束的10 d内采用人工模拟增温试验，同时，设置抽雄期雄穗变小处理（剪除60%雄穗分枝数），探究授粉期高温胁迫下雄穗大小对玉米干物质积累分配和产量形成的影响。【结果】2年结果表明，授粉期高温胁迫对玉米雄穗长度、分枝数、小穗数和雌雄开花动态影响较小，但导致玉米干物质积累能力及向穗部分配比例下降，影响雌穗生长发育，造成穗轴长度和穗轴粗显著降低，穗粒数显著减少，花后物质积累量及向籽粒分配比例下降，进而产量显著降低。高温胁迫后，NH101穗长的下降幅度小于XD20，但行粒数、穗粒数及花后物质积累向籽粒分配比例的下降幅度高于XD20，导致NH101产量降幅超过XD20,XD20和NH101产量降幅分别为12.32%和25.00%，可见XD20比NH101更耐高温。雄穗变小处理使XD20和NH101的雄穗分枝数和小穗数分别显著降低58.57%、42.91%和57.30%、41.34%，但对雌雄开花动态无显著影响。2个温度条件下，雄穗变小处理均能促进雌穗生长，增加穗粒数，促进花后物质向籽粒积累，进而提高产量，其中，高温条件下的XD20增产幅度最大。在常温条件下，与正常雄穗处理相比，雄穗变小处理下，XD20和NH101的产量分别平均增加2.76%和4.37%，而在高温条件下，分别增加12.47%和5.75%。【结论】授粉期高温胁迫对雄穗生长发育影响较小，但导致雌穗生长发育受到不可逆损伤，穗粒数减少，制约了花后光合同化物向籽粒分配，产量显著下降。高温条件下，适当减少雄穗分枝数可促进雌穗生长发育，增加穗粒数，促进花后物质向籽粒积累，提高产量，且大雄穗型品种浚单20增产幅度高于小雄穗型品种农华101。

关键词：玉米授粉期高温雄穗大小干物质积累籽粒产量

基于APSIM模型的灌溉降低冬小麦产量风险研究

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农业工程学报 2009年第10期25卷 35-44页

作者：李艳薛昌颖杨晓光王靖刘园 Enli Wang 中国农业大学资源与环境学院北京100193 河南省气象科学研究所郑州450003 北京华风气象影视信息集团有限责任公司北京100081 澳大利亚联邦科工组织土地与水研究所澳大利亚堪培拉GPO Box1666

华北平原是我国冬小麦主产区,干旱是影响该地区冬小麦产量稳定的最主要的灾害之一。进行产量风险评估以及如何通过灌溉降低干旱产量风险对于该地区冬小麦稳产高产具有重要的现实意义。该文利用澳大利亚的APSIM农业生产系统模拟模型,以... 详细信息

华北平原是我国冬小麦主产区,干旱是影响该地区冬小麦产量稳定的最主要的灾害之一。进行产量风险评估以及如何通过灌溉降低干旱产量风险对于该地区冬小麦稳产高产具有重要的现实意义。该文利用澳大利亚的APSIM农业生产系统模拟模型,以华北平原北京和山东禹城为例,分析了不同降水年型条件下冬小麦的产量风险;通过不同灌溉方案的设计和模拟,分析了不同的灌溉方案在各种年型条件下对降低冬小麦产量风险的作用。结果表明:北京和禹城地区冬小麦生育期内绝大部分年份降水不能满足作物的需水,严重缺水年型出现的频率均在30%左右,两地该年型的平均产量仅为2445和2466kg/hm2,产量风险较高。灌溉对于降低产量风险具有明显的作用,但需根据不同的缺水年型选择适宜的灌溉方案。在兼顾冬小麦稳产高产和提高水分利用效率的前提下,严重和中度缺水年型进行3次补充灌溉,分别为底墒水、拔节水和开花水,而在轻度缺水年型条件下,底墒水和拔节水两次灌溉即可大大降低干旱带来的产量风险,灌水定额为50～70mm,且随缺水程度的降低和灌溉次数的增加,可以适当减小灌水定额。

关键词：作物灌溉风险分析模型 APSIM 冬小麦