Climatic Suitability and Yield Gap Analysis of Maize in Hubei Province

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了解作物气候适宜度及产量差对当前玉米生产具有重要意义。本文拟对湖北省主要玉米生产区包括,中部低丘陵平原玉米产区(HP),北部岗地夏玉米生产区(NH),西部山区玉米生产区(WM),进行玉米气候适宜度及产量潜力评估,以期为湖北省玉米合理生产布局及种植管理,了解气候变化对湖北玉米生产的影响提供参考依据。本文以当地推广的中熟玉米品种郑单958为例,基于2012-2013年该品种每年8个播期试验获取气候适宜度模型中一些参数,利用湖北省26个基准气象站1967-2016年气象数据,分析了不同产区春玉米(SpM),夏玉米(SuM),秋玉米(AuM)不同生育阶段的温度适宜度、降水适宜度、光照适宜度及综合气候适宜度。继而利用Hybrid-maize模型湖北省玉米产量潜力及产量差进行了分析。主要研究结果如下:  1.湖北省不同玉米产区玉米不同生产阶段气候资源与气象胁迫均有差异。中南部低丘平原区(3136AAT℃.d)玉米全生育期内的有效积温最多。而鄂北岗地(2943AAT℃.d)及鄂西山区(2939AAT℃.d)玉米生长期内有效积温在近50年内的年际趋势变化显著,表明该区域玉米有效积温有增加趋势明显,且播种始期有明显提前的趋势。三个玉米生产区以夏玉米的伤害积温(KDD)最高,其次是春玉米(219KDD),秋玉米KDD最少。全生育期降水量以HP生产区春玉米最多。三个玉米生产区玉米吐丝.乳熟期干旱发生频率最高,而播种至拔节期渍害发生频率最高。低丘平原区秋玉米生育期内日照时数最多。  2.从温度适宜度看,以夏玉米(S(T)0.87:CV4.6%:Tr0)温度适宜度最高,其次是秋玉米。春玉米降水适宜度明显高于夏玉米与秋玉米(R587:CV23.8%:-13.73)。而三季玉米中,秋玉米具有最高的光照适宜度,且在低丘平原区玉米光照适宜度要优于其他2个玉米产区。从气候适宜度看,三大玉米产区中均以春玉米与夏玉米气候适宜度较高,而秋玉米气候适宜度较差。  3.研究结果表明低丘平原区玉米产量潜力(3.65mg.ha-1)要高于鄂西山地(4.23mg.ha-1)与鄂北岗地玉米区(6.03mg.ha-1)。低丘平原区玉米试验产量与农户产量也较高,分别达到8.62t ha-1与6.27t ha-1。鄂北岗地玉米试验产量最低(7.94mg.ha-1),但农户玉米产量水平(5.09mg.ha-1)在三大玉米产区中居于第2位。低丘平原区玉米产量差最小,且与鄂北岗地产量差差异不大。鄂西山地玉米区玉米产量差最大。三个玉米产区中,模拟产量与试验产量之间的产量差(YGM)5.86mg.ha-1最高,农户产量与雨养产量潜力之间的产量差(YGE)5.04mg.ha-1次之,试验产量与农户产量之间的产量差(YGR)3.01mg.ha-1最低。三大生产区域之间的玉米产量差较小。  该研究表明低丘平原区玉米具有较好气候适宜度与产量潜力.导致玉米产量差的原因主要是气候适宜度的变化及管理措施。在湖北省不同玉米产区应针对不同种植季玉米气候资源特点,采取适当的措施,以缩小产量差。
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