四川气候变化对主要农作物生产的影响及防灾减损技术研究与应用

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获奖名称：

科技进步类

获奖区域：

四川省

获奖等级：

二等奖

主要完成人：

徐富贤; 马振峰; 陈超; 李卓; 杨淑群; 郭晓艺; 刘佳; 周评平; 郭海燕; 刘永红; 张顺谦; 张林; 陈文秀; 岳丽杰; 王明田

关键词：

主要农作物;  技术;  四川;  变化;  农作物生产;  农作物;  技术研究;  生产;  作物;  研究与应用;  影响;  气候;  研究;  气候变化;  作物生产;  防灾; 

第一完成单位：

四川省气候中心

获奖时间：

2016

项目名称：

四川季节性干旱区粮食作物综合节水技术研究与示范12

联系人：

杨淑群

联系电话：

13908194725

电子邮件：

549127872@qq.com

邮编：

地址：

四川省成都市青羊区光华村街20号

合作完成单位：

四川省农业科学院水稻高粱研究所; 四川省农业科学院作物研究所; 四川省农业科学院; 四川省气象台

单位电话：

028-87311587

传真：

028-87311587

网址：

推荐单位(专家)：

四川省气象局

摘要：

　　1、任务来源 　　支撑本研究的项目主要有中国气象局小型建设项目“西南区域气候变化影响评估报告”（气计函［2009］179号）、四川省气象局2006年高温干旱专项课题“2006年四川重大干旱气候灾害分析”（川气发［2006］314号）、“十一五”国家科技支撑计划课题“四川季节性干旱区粮食作物综合节水技术研究与示范”（2007BAD88B08）、公益性行业（农业）科研专项经费项目“主要粮食作物高温热害及干热风预警及缓解技术研究示范”（201203029-05）、 “十二五”国家科技支撑计划项目“水稻涝渍灾害评价指标研究及避灾种植模式研究与区域示范”（2012BAD20B02-03）等国家及省部级项目共5项，项目经费共计1279万元。 　　2、技术原理 　　2.1四川气候变化分析 　　基于统计方法、均一化检验方法、类比方法、相似法、天气气候分析法、趋势分析、周期、突变等方法，开展四川基本气候要素变化事实及极端天气气候事件变化事实分析，研究四川1961-2013年气温、降水量、日照时数、相对湿度等要素的时空分布特征。揭示四川高温、极端强降水、干旱和暴雨洪涝等变化特征。 　　利用区域气候模式PRECIS输出的未来气候情景，采用动力和统计相结合的降尺度方法预估了21世纪四川全年和温度生长期内平均气温、≥10℃积温、日照时数、降水量、参考作物蒸散量和湿润指数的时空变化特征。根据对未来气候要素的预估，分析了未来气候变化对四川主要作物的可能影响。 　　2.2 气候变化对作物产量的影响及农业气象灾害变化分析 　　本研究将日最高气温35℃作为危害水稻抽穗扬花的界限温度，综合考虑高温及空气相对湿度的共同影响，建立水稻抽穗扬花期高温热害累积指数。结合四川省当前的气候背景，引用高温热害累积指数概念，计算抽穗扬花期和灌浆结实期内站点高温热害出现频率，即某站点指定时段内发生热害的年数与指定时段内总年数之比。 　　确定四川主要作物干旱等级指标，共分为无旱、轻旱、中旱、重旱、特旱五个级别。逐年统计各站点作物生育期内不同等级作物干旱的级别和次数。 　　2.3主要粮油作物气象灾害防御与减损技术研究 　　以通过四川省或全国审定的水稻、油菜、玉米300余个新品种为材料，通过智能人工气候室、模拟洪水池以及模拟盆栽等方法，并结合小区试验，研究受灾条件下有关作物生长发育特性、开花习性、库源结构等。运用方差分析、回归分析等统计方法，系统分析作物库源特征与耐（抗）高温、干旱、洪劳的关系及耕作方式、植物生长调节剂、施肥及农艺措施对缓解气象灾害的效果。最终形成主要粮油作物气象灾害防御与减损技术模式。 　　3、性能指标 　　（1）率先建立了西南区域均一化气候资料数据集，利用动力与统计相结合的降尺度方法首次预估了西南区域21世纪气候变化情景以及影响四川主要作物生长的气象因子变化趋势。揭示了气候变化对四川主要作物产量的影响效应和影响程度，指出了主要作物气象灾害的发生趋势和潜在风险。出版相关专著2部，发表相关论文16篇（SCI 收录2 篇）。 　　（2） 深入研究了杂交水稻开花期耐高温特性与库源结构和开花习性的关系，发明了水稻品种开花期耐高温性的田间鉴定方法，发表相关论文8篇（一级学报4篇），获授权发明专利1件。为耐高温品种的选育和鉴定提供了理论与实践依据。 　　（3） 首次提出了千粒重可作为耐旱水稻品种的选择指标，干旱期间平均田间持水量作为预测水稻产量损失度的方法，以及利用洪涝淹没时期和淹没深度预测杂交中稻产量损失度的方法，首创了洪水再生稻的地方技术标准，发表相关论文7篇，出版学术专著1部。为耐干旱、洪涝品种选育或鉴定及其灾害减损控制提供了科学依据。 　　（4） 制定的丘陵区油菜、玉米抗旱节水综合栽培技术、水稻高温缓解技术，具有高产与减损两用性，可实现以实现在不新增生产投入条件下，气候正常年景增产，轻度灾害年景稳产，重度灾害年景大幅降低产量损失度的技术效果。出版学术专著2部，发表相关论文5篇，获国家授权专利3件，形成的技术标准科学性好，生产适用性强，减灾增产效果十分明显。 　　4、应用情况及存在问题 　　本成果技术目前仅在四川省的部分区域开展了示范与推广，然而西南类似生态区的云、贵、川、渝现有水稻、玉米、油菜面积在1亿亩以上。只要有关部门加强组织、有计划地把该成果大范围、大面积地推广应用，以实现20%的生产覆盖率预算，每年可实现增产减损社会、经济效益55亿元以上。 　　西南区域气候差异大，全球气候模式和区域气候模式对西南地区气候变化模拟能力偏差，增加了预估的不确定所以如何更好地发展区域气候模式在西南地区气候变化模拟上的应用是亟待解决的问题。 　　本项目重点从气象灾害对作物产量影响方面的研究，没有涉及到品质的问题。 　　5、获奖情况 　　项目组成员曾先后获得国家科技进步二等奖2项，四川省科技进步一等奖2项，教育部技术发明奖1项，四川省科技进步二等奖6项，四川省科技进步三等奖10项。