期刊信息
主办:内蒙古农业大学沙漠治理研究所
主管:内蒙古农业大学
ISSN:1003-7578
CN:15-1112/N
语言:中文
周期:月刊
影响因子:1.681818
数据库收录:
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山东夏玉米土壤干旱阈值研究与影响评价(8)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】图4 夏玉米减产率与苗期、穗期及花粒期土壤相对湿度单位变化的关系Fig. 4 The relationship between yield reduction and unit change of soil relative humidity at seedling stage,
图4 夏玉米减产率与苗期、穗期及花粒期土壤相对湿度单位变化的关系Fig. 4 The relationship between yield reduction and unit change of soil relative humidity at seedling stage, ear stage and grain stage of summer maize
表6是穗期轻旱与中旱不同持续天数下,夏玉米各生长发育指标的变化程度。从中可以看出,随着轻旱持续天数的增加,各指标均表现为减少趋势,其中TAGP减幅在1.1%—6.7%;TWLV与TWST减幅分别在3.0%—8.2%与2.8%—7.8%;MAXLAI减幅在2.7%—9.9%;TWSO减幅在0.1%—6.0%。随着中旱持续天数的增加,TAGP减幅在2.4%—17.1%;TWLV与TWST减幅分别在6.7%—20.7%与6.2%—19.9%;MAXLAI减幅在6.1%—29.6%;TWSO减幅在0.4%—15.5%。
穗期是夏玉米营养生长到生殖生长过渡的关键时期,此时发生重旱,将导致夏玉米抽不出穗,形成不了最终产量。本研究结果表明,夏玉米重旱条件下,从持续3 d开始,到持续20 d,各指标均无变化,即说明夏玉米穗期重旱发生,导致不能形成最终产量。
表5 苗期轻旱、中旱与重旱不同持续天数的各指标变化程度Table 5 The variation degree of each index of light drought, medium drought and severe drought with different duration days at seedling stage of summer maize (%)干旱程度Drought degree干旱持续时间Duration days of droughtTAGPTWSOTWLVTWSTMAXLAI 轻旱light drought3 5 10 15 20 d - 中旱medium drought3 5 10 15 20 d - 重旱severe drought3 5 10 15 20 d -
表6 穗期轻旱与中旱不同持续天数的各指标变化程度Table 6 The variation degree of each index of light drought and medium drought with different duration days at ear stage of summer maize (%)干旱程度Drought degree干旱持续时间Duration days of droughtTAGPTWSOTWLVTWSTMAXLAI 轻旱light drought3 5 10 15 20 d - 中旱medium drought3 5 10 15 20 d -
表7是花粒期轻旱、中旱与重旱不同持续天数下,夏玉米各生长发育指标的变化程度。结果表明,随着轻旱持续天数的增加,各指标均表现为减少趋势,其中TAGP减幅在0.7%—0.9%;TWLV与MAXLAI均无变化;TWST减幅为0.2%—0.3%;TWSO减幅在1.1%—1.3%。同样,随着中旱持续天数的增加,各指标均表现为减少趋势,其中TAGP减幅在1.6%—2.9%;TWLV与MAXLAI无变化;TWST减幅为0.5%—0.7%;TWSO减幅在2.3%—4.1%。随着重旱持续天数的增加,各指标均表现为减少趋势,其中TAGP减幅在2.8%—7.8%;TWLV减幅均为0.1%;TWST减幅为0.8%—1.6%;MAXLAI无变化;TWSO减幅在4.0%—11.3%。
表7 花粒期轻旱、中旱与重旱不同持续天数的各指标变化程度Table 7 The variation degree of each index of light drought, medium drought and severe drought with different duration days at grain stage of summer maize (%)干旱程度Drought degree干旱持续时间Duration days of droughtTAGPTWSOTWLVTWSTMAXLAI 轻旱light drought3 5 10 15 20 d - 中旱medium drought3 5 10 15 20 d - 重旱severe drought3 5 10 15 20 d -
综上,苗期干旱对夏玉米总叶重、总茎重与最大叶面积指数影响最大,穗期与花粒期干旱对总穗重影响最大,且穗期重旱将导致不能形成最终产量。
3 讨论
土壤相对湿度作为表征农业干旱的重要指标之一,可以综合反映土壤水分状况和地表水文过程的大部分信息[45],在准确预报农业干旱状况、农业抗旱减灾实践中得到了广泛应用[46],也是农业气象业务服务中最常用、最有效的指标之一,能够用于大田作物全生育期的土壤水分监测[47]。相较于标准化降水指数(SPI)[48]、作物水分亏缺指数(CWDI)[49]等常用干旱指标,土壤相对湿度更为直观,对于确定灌溉时间与灌溉量等具有较大的参考价值。
相关研究在设置控水试验时,以土壤相对湿度(55±5)%作为夏玉米轻度水分胁迫指标,(35±5)%作为重度水分胁迫指标,并以此为依据明确了夏玉米生长的光谱特征与植被指数等指标,在水分胁迫下的差异显著[50]。该研究的控水设置与本文通过减产率确定的轻旱与重旱阈值指标基本一致,这在一定程度上反映了本文干旱阈值指标的有效性。同样,已有研究表明,土壤湿度在70%—90%时,夏玉米苗期的光合速率和蒸腾速率受土壤水分影响很小,而当土壤湿度低于70%时,光合速率和蒸腾速率会迅速下降[51],这与本文确定的夏玉米苗期适宜土壤相对湿度范围也较为一致。
WOFOST模型对发育期模拟的依据是“积温学说”,即作物完成某一发育进程,其所需的积温是一定的[41]。在模拟过程中,当积温达到时,该发育期即开始,不受水分胁迫等影响。本文在评价干旱对其生长发育的影响过程中,也未考虑干旱对于发育期的影响,在之后的研究中,如要提高评估结果的准确性,还需要进一步考虑发育进程的可能变化范围。本文中夏玉米土壤湿度相关阈值的确定与前期WOFOST模型的本地化验证等,均是以田间土壤水分控制试验的结果为主要依据,受处理设置与样本容量等限制,对于更细致的阈值指标优化研究,可以结合更多的试验数据结果,并在业务工作中进行验证。
文章来源:《干旱区资源与环境》 网址: http://www.ghqzyyhjzz.cn/qikandaodu/2021/0126/415.html