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行业专项成果综述-6黄淮海“永优”(浚单)玉米系列品种气候适应性关键技术研究

发布者:张岳   来源:   发布时间:2020/12/29 9:52:23   标签:   浏览次数:1274

项目编号GYHY201406026

研究周期2014年1月-2016年12月

国拨经费278万元

项目负责人】杜子璇

项目骨干成员】赵艳霞、张守林、任丽伟、陈辰、王秀萍、张、李彤霄、田宏伟、王良发、徐国举、魏庆伟、王宇翔、张志红、郭戈、胡程达、谢明、李曼华、武建华、邹俊丽、彭记永、孙爱良、蔡洪梅、刘晓英、杨光仙、付祥建、马青荣、陈道培、徐英

项目承担单位河南省气象科学研究所

项目协作单位】中国气象科学研究院、鹤壁市农业科学院、鹤壁市气象局、山东省气候中心

主要研究成果

1)完成了黄淮海地区夏玉米生长季节不同生育阶段的日照、积温和降水等农业气候资源时空特征分析,明确了研究区玉米生长季和不同发育阶段关键气候资源的时空变化规律。建立了“永优”玉米系列品种的气候适应性种植区划指标,完成了种植区划图的制作。

2)完成了不同地区“永优”玉米系列品种生长发育和产量与气象因子的关系分析,筛选出影响“永优”玉米系列品种的关键气象因子:浚单20的主要影响因子是气温和日照时数,而浚单29的主要影响因子是降水量。降水量对浚单20产量的影响主要为负效应,对浚单29产量的影响主要为正效应;各旬日照时数对浚单20和浚单29的影响都以正效应为主;各旬平均气温对浚单20和浚单29的影响基本都为正效应。因此,浚单20适合在降水量相对较少、日照时数相对稳定、平均气温相对稳定的地区种植,而浚单29则适合在降水量相对较多、日照时数相对较多、平均气温相对较高的地区种植。

3)确定了各品种不同发育阶段的气象要素敏感性参数和影响该品种生长发育及产量的主要限制性气象因子,据此建立了气候适应性种植区划指标,利用田间试验获取的数据完成指标验证和改进。在此基础上,完成了黄淮海地区“永优”玉米系列品种气候适应性种植区划。把各发育阶段的区划指标进行归一化处理,再根据敏感系数确定各指标因子的权重值;运用线性加权求和法,并根据各评价因子的权重值,利用ArcGIS 将各评价指标叠加,进而得到黄淮海地区“永优”系列玉米品种气候适应性区划图。

4)“永优”玉米系列品种生长气候适宜性诊断及生长气象评价研究:在分析玉米不同生育阶段气象条件对生长发育及产量影响关系的基础上,结合气候适宜度方法,建立了“永优”玉米系列品种的光、温、水适宜度气象指标和逐日气候适宜度诊断模型、各发育阶段气候适宜度诊断模型和全生育期气候适宜度诊断模型;完成了作物生长模拟模型APSIM模型参数优化和验证,基于统计方法建立的气候适宜度诊断模型和作物生长模拟模型分别建立了黄淮海地区“永优”玉米系列品种生长气候适宜性诊断及生长气象评价方法。结合气候适应性种植区划结果和区划适宜性诊断及生长气象评价方法,建立“永优”玉米系列品种种植布局和生长气象评价业务服务系统,实现了逐日“永优”玉米系列品种的生长气象评价。该系统在河南省夏玉米产量预测预报等业务中进行来应用。

5)未来不同气候情景下“永优”玉米系列品种选育研究:以历史气象数据为基准,分析了未来气候情景下玉米生长季温度、降雨、辐射等主要气象因子的变化趋势以及不同气候模式间气象因子的差异。应用验证的APSIM-Maize模型与不同来源的气候情景数据结合,评价气候变化对传统栽培管理措施下玉米产量的影响,及不同特征的品种(通过品种参数的变化表示)替换对产量及产量波动的影响。结果发现选用生育期略长并延时收获,提高品种的耐高温能力可降低未来气候变化对产量形成的不利影响甚至实现持续增产。以此为指导,建立了一套选育、改良适应未来气候变化玉米种质材料和新品种技术方法,育成2个耐高温、广适的玉米自交系和耐高温、抗倒伏、广适玉米新品种永优618,基于该品种创造了河南省夏玉米高产示范典型。

成果应用情况

“永优”系列品种生长气象评价方法和“永优”玉米种植布局及生长评价业务服务系统被河南省县市级农业气象服务单位和山东省气候中心等单位应用于玉米生长季农业气象业务服务和产量预报业务,提高了应用单位的业务服务质量和产量预报准确性。

将气象理论研究与玉米育种实践相结合,在气象区划图指导下,浚单3136、浚单509、永优618通过相关省份审定后,在鹤壁市人民政府,河南省科技厅、农业厅大力支持下,遵循“小面积超高产攻关、核心区高产示范、大面辐射推广”的成果转化模式,按照“政府引导,专家服务、群众参与、企业推进”的市场化运作机制,强力推进浚单3136、浚单509、永优618玉米新品种的研究与开发,与国内实力较强的北京屯玉种业科技有限公司、河南永优种业科技有限公司进行联合开发,采用良种良法配套、区域示范、技术培训、跟踪服务等措施,使浚单3136、浚单509、永优618的生产示范与大面积推广得到快速扩散。

基于作物模拟模型APSIM和未来不同气候情景数据的耦合分析提出的适应未来气候情景玉米品种特征,指导玉米新品种选育目标科学制定,提高了新品种选育效率和气候适应性。

转化应用中存在的问题:缺少成果转化专项经费支持,造成已研发的成果示范推广工作进展速度缓慢,建议设立专项示范推广资金支持。


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