夏玉米花期高温热害预警方法技术

本发明专利技术公开了一种夏玉米花期高温热害预警方法，旨在解决河南省夏玉米种植区缺乏准确、可靠的夏玉米花期高温热害预警评价指标的技术问题。该发明专利技术主要是基于夏玉米花期内≥32℃高温日数或/和≥35℃的高温日数进行花期高温预警等级的确定。本发明专利技术基于夏玉米高温热害为“累积型”的灾害的科学认知，并结合河南省多年气象资料和夏玉米丰富的生产实践，构建了能准确、可靠的表征夏玉米花期高温热害的气象指标，以此建立了规范、简便、严谨的花期高温热害预警方法，能为河南省玉米产区提供及时准确的可量化的花期高温监测预警信息，为相关部门决策和农业生产部门指导玉米生产防灾减灾提供有力的技术支撑，进而可有效保障该区粮食生产安全。安全。安全。

【技术实现步骤摘要】
夏玉米花期高温热害预警方法


[0001]本专利技术涉及农业灾害预警
，具体涉及一种适用于夏玉米种植区的夏玉米花期高温热害预警方法。

技术介绍

[0002]玉米是我国第一大粮食作物，在国民经济发展中具有举足轻重的地位。而河南是夏玉米种植大省，近年播种面积约330万hm2，总产约1750万t。随着玉米产量水平的提高，穗粒数对产量的决定作用愈加显著。花粉活力是影响穗粒数的重要原因之一，高温是造成玉米花粉活力减退的重要原因。异常高温影响花粉粒的结构和功能，造成花粉活力下降，雌穗受精结实率下降，最终导致穗粒数减少而减产。玉米抽雄到吐丝期适宜日平均温度为25～28 ℃，但河南夏玉米开花授粉期一般处于7月下旬到8月初的高温期，特别是在全球气候变暖的大背景下，夏玉米花期高温天气呈现出多发重发态势；2013至2019的7年间在河南玉米种植区有5个年份都发生了玉米开花期高温热害，表现出叶片失绿、穗发育异常、果穗花粒、秃尖甚至空杆等现象，减产十分严重。因此，花期高温已成为影响河南省夏玉米生长的主要气象灾害之一。
[0003]灾害监测预警是农业气象业务服务的重要内容，提供及时、准确的夏玉米花期高温监测预警产品，对于相关部门决策和农业生产部门指导玉米生产防灾减灾，保障粮食安全生产具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种主要适用河南玉米种植区的夏玉米花期高温热害预警方法，旨在解决该区域缺乏准确、可靠、量化的夏玉米花期高温热害预警评价指标的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：设计一种夏玉米花期高温热害预警方法，包括如下步骤：（1）确定夏玉米花期通过农业气象观测确定夏玉米抽雄起始日，或者依据以下标准确定夏玉米抽雄起始日：地市抽雄起始日地市抽雄起始日安阳7月30日濮阳7月28日鹤壁7月30日三门峡8月06日焦作7月27日商丘8月01日开封7月28日新乡7月28日洛阳7月29日许昌7月27日漯河7月27日郑州7月27日南阳7月30日周口7月26日
平顶山7月28日驻马店7月28日自夏玉米抽雄起始日开始向后连续10d为夏玉米花期；（2）确定高温日数分别观测夏玉米花期内的最高气温≥32℃时总日数或/和≥35℃时总日数，为“高温日数”指标；（3）确定花期高温预警气象等级基于≥32℃高温日数或/和≥35℃的高温日数指标按如下标准进行花期高温预警等级判断：。
[0006]在所述步骤（3）中，当同时利用≥32℃和≥35℃的高温日数指标进行花期高温预警等级判断时，如两个指标判断结果出现等级偏差，以高一等级为准。在所述步骤（2）中，最高气温是指地面气象观测中距地面1.50m高度温度表测定的一日内的气温最高值。
[0007]在所述步骤（1）中，所述抽雄起始日指全区内≥10%的玉米植株雄穗主轴从顶叶露出3 cm～5 cm的日期。
[0008]与现有技术相比，本专利技术的主要有益技术效果在于：基于夏玉米高温热害为“累积型”的灾害的科学认知，并结合河南省多年累积气象资料和丰富的夏玉米生产实践，构建了能准确、可靠、量化的表征夏玉米花期高温热害的气象指标，以此建立了规范、简便、严谨的花期高温热害预警方法，能为河南省玉米产区提供及时准确的夏玉米花期高温监测预警信息，为相关部门决策和农业生产部门指导夏玉米生产防灾减灾提供有力的技术支撑，进而可有效保障该区粮食生产安全。
附图说明
[0009]图1为河南省地面气象观测站和玉米农业气象观测站点分布图。
[0010]图2为河南省夏玉米抽雄始起始日日序常年值分布图。
[0011]图3 为河南省夏玉米花期≥32℃高温日数正态分布检验P
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P图和Q
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Q图。
[0012]图4为河南省夏玉米花期≥32℃高温日数的发生频数和正态分布曲线图。
[0013]图5为河南省夏玉米花期≥35℃高温日数正态分布检验P
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P图和Q
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Q图。
[0014]图6为河南省夏玉米花期≥35℃高温日数的发生频数和正态分布曲线图。
[0015]图7为河南省夏玉米花期≥32℃高温日数与穗粒数的线性回归分析图；图8为图7的接续图。
[0016]图9为河南省夏玉米花期≥35℃高温日数与穗粒数的线性回归分析图；
图10为图9的接续图。
[0017]图 11为河南省夏玉米花期高温气象等级对应的穗粒数损失率变化示意图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和实施例来说明本专利技术的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本专利技术，并不以任何方式限制本专利技术的范围。
[0019]在以下实施例中所涉及的仪器设备如无特别说明，均为常规仪器设备；所涉及的原料如无特别说明，均为市售常规原料；所涉及的测量或实验方法，如无特别说明，均为常规方法。
[0020]实施例一：河南省夏玉米花期高温热害预警体系的构建1. 夏玉米花期的预测与确定夏玉米花期高温灾害是否发生及发生程度，主要基于这一时段的最高气温。由于河南省南北气候存在纬度差异，东部和西部存在地形和海拔差异，夏玉米生长季热量资源分配不均，发育期不一致。但夏玉米开花期主要集中在7月下旬至8月上旬。
[0021]《中国玉米栽培学》中指出：玉米雄穗抽出后2～5d开花，雄穗开花一般以2～5d为盛期，也有开花后3～6d开花最多的。根据山东农学院（1976）观察，夏播玉米开花后2～5d占单株开花总数的77.7%～84.5%，以3～4d最集中，全穗开花通常历时7～10d。
[0022]因此，明确夏玉米花期指抽雄开始至开花授粉结束的一段时期，一般持续7～10d左右。
[0023]充分考虑河南省气候条件和当前种植的夏玉米品种生长发育特点，并基于长期的实践研究，将夏玉米花期高温预警气象等级指标的统计时段统一确定为抽雄开始后10d。
[0024]2. 夏玉米花期高温气象指标的选取与确定《GB/T 21985
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2008 主要农作物高温危害温度指标》规定，玉米开花期：T
Max
≥30℃，H≤60%时，开花较少；T
Max
≥35℃时，花粉粒丧失活力，不利于开花。
[0025]《中国玉米栽培学》中指出：玉米开花散粉期间的适宜平均日温为26～27℃，温度高于32～35℃，空气相对湿度接近30%，雌穗吐丝缓慢，雌雄穗开花间隔时间拖长，雄穗开花持续期缩短，花丝、花粉活力降低，受精不良。当气温高于32℃时，花粉粒活性只能保持1～2h。在高温下玉米呼吸强度增高，消耗增多，净光合积累减少。试验证明玉米受到38～39℃热害3h后，光合速率下降了70%。玉米热害指标，以中度热害为准，为苗期36℃、生殖期32℃、成熟期28℃。
[0026]Cicchino等（2010）研究发现，花期日平均气温超过30℃就会对玉米穗粒数和产量产生负面影响。
[0027]玉米雌穗花丝表皮细胞特化形成了大量的毛状体，毛状体的数量和形态与花本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种夏玉米花期高温热害预警方法，包括如下步骤：（1）确定夏玉米花期通过农业气象观测确定夏玉米抽雄期起始日，或者依据以下标准确定夏玉米抽雄起始日：地市抽雄起始日地市抽雄起始日安阳7月30日濮阳7月28日鹤壁7月30日三门峡8月06日焦作7月27日商丘8月01日开封7月28日新乡7月28日洛阳7月29日许昌7月27日漯河7月27日郑州7月27日南阳7月30日周口7月26日平顶山7月28日驻马店7月28日自夏玉米抽雄起始日开始的10d内为夏玉米花期；（2）确定高温日数分别观测夏玉米花期内的最高气温≥32℃时总日数或/和≥35℃时总日数，为“高温日数”指标；（3）确定花期高温预警气象等级基于≥32℃高温日数或/...

【专利技术属性】
技术研发人员：李树岩，王靖，刘天学，薛昌颖，李军玲，方文松，张弘，马志红，
申请(专利权)人：中国农业大学河南农业大学，
类型：发明
国别省市：