河北坝上地区马铃薯产量变异的气候决定因子分析

河北坝上地区马铃薯主要在雨养条件下种植,年际间产量具有很大的变异。基于2010—2017年连续8 a的马铃薯生育期数据、产量数据和生育期内的气象数据,探讨了坝上地区马铃薯产量变异的气候决定因子,并分析了1961—2017年马铃薯生长季气候因子的变化。结果表明:1961—2017年坝上地区马铃薯生长季内总辐射平均每10 a下降66 MJ·m~(-2);最低温度和最高温度平均每10 a分别升高0.5℃和0.4℃;生长季内总降水无显著变化趋势,但年际间具有很大的波动性。试验年份马铃薯产量在8 250～24 500 kg·hm~2之间,变异系数为27.8%。生长季内总辐射对马铃薯产量具有一定的促进作用,但不显著(P0.05);出苗～薯块形成期(R~2=0.31,P0.05)和薯块形成～薯块膨大期(R~2=0.52,P0.01)两个阶段的最高温度对马铃薯产量产生了显著的负影响;薯块膨大～成熟期的最大连续无有效降水日数决定了马铃薯产量变异的68%。薯块膨大～成熟期的最大连续无有效降水日数和有效降水、薯块形成～薯块膨大期的最高温度和总辐射共同可以决定坝上地区马铃薯产量变异的82%。马铃薯生育期内降水总量不是坝上地区马铃薯产量变异的决定因子,有效降水及分配情况与马铃薯产量相关性更大,未来持续升温的气候情境下坝上地区雨养马铃薯产量提升应从提高降水有效性和培育耐高温品种两方面制定措施。     

河北坝上地区不同降水年型下马铃薯耗水特征

基于2010-2017年连续8年的马铃薯生育期和产量数据、以及生育期内气象和土壤数据，利用作物-土壤水分平衡公式的方法，揭示坝上地区马铃薯在不同降水年型下不同生育阶段的耗水特征。结果表明：研究区马铃薯生育期内降水量在260~449 mm之间，其中25%的试验年份为干旱年份；不同生育阶段的耗水量在25~182 mm之间，其中播种~出苗阶段和薯块形成~薯块膨大阶段在湿润年型下耗水量最大，出苗~薯块形成阶段在干旱年型下耗水最多，薯块膨大~成熟阶段在正常年型下耗水最多；薯块形成~薯块膨大阶段的日耗水量显著高于其他阶段，干旱、正常和湿润年型下该阶段的日耗水量分别为3.6、3.9 mm和4.7 mm。2010-2017年马铃薯产量8 250~24 500 kg·hm^-2，水分利用效率32~135 kg·hm^-2·mm^-1，其中干旱年型下马铃薯水分利用效率最高，显著高于其他年型；另外薯块膨大~成熟阶段耗水量的增加对马铃薯产量具有显著的正效应。坝上地区在马铃薯薯块膨大~成熟阶段增加灌溉并且在其他阶段进行适当的干旱胁迫对提升该地区的马铃薯产量具有重要的意义。