拔节和抽雄期水分胁迫对春玉米生长和产量的影响

本试验设置了三种水分处理，包括CK（整个生育期供水充足）、T1（从拔节期开始控水，持续不灌水直至生育期结束）、T2（从抽雄期开始控水，持续不灌水直至生育期结束），讨论水分胁迫对玉米生长和产量的影响。结果表明：玉米株高和叶面积指数对拔节期水分胁迫T1处理比较敏感，T2处理下的影响不是很显著；水分胁迫作用下营养器官积累的干物质对籽粒的贡献率显著下降，特别是叶片和茎秆积累的产物下降明显，叶鞘的干物质积累量仅对T1处理比较敏感；水分胁迫对玉米的穗部性状影响较大，最终导致T1、T2处理较CK处理减产62.8%和37.8%；水分胁迫作用下，对产量影响大小的因子排序为穗粒数>穗长>百粒重>干物质转运率>穗粗>叶面积指数>生物量。     

气候变化背景下石羊河下游径流特征

利用近50年石羊河下游蔡旗水文站径流观测资料和该站上游凉州、古浪、乌鞘岭、永昌4个气象站气温、降水、蒸发量观测数据,运用累计距平、Mann-Kendall(M-K)突变检验、Morlet小波分析和皮尔逊相关系数法分析气候变化背景下石羊河下游径流量的变化特征。结果表明,石羊河的径流变化存在2年、4年、22年变化周期,其中以22年时间尺度径流的变化最为明显,径流量在该尺度上表现为丰水期-枯水期-丰水期-枯水期-丰水期交替变化,截至2017年,径流量表现持续增加趋势。流域内气温、蒸发量呈上升趋势,降水量变化趋势平稳,三者变化周期较一致,在2年、3年、4年、5年、20年、22年等年际和年代际尺度上,径流量变化与气温、蒸发量变化呈显著负相关关系,且时间尺度越大相关性越强;降水量在年际和多时间尺度上对径流量变化有一定影响,但2-5年时间尺度上无明显相关性,20年、22年时间尺度上却呈显著负相关关系,说明石羊河径流量变化可能还与除气候变化外的人类活动等其他因素有很大关系。     

基于不同旱情指数的石羊河流域春旱监测研究

【目的】 对石羊河流域的旱情进行监测,找出更能体现区域旱情变化趋势和适宜石羊河流域的监测指数,为业务化干旱监测打好基础,提供科学手段,也为该区农业生产和防灾减灾提供决策依据。【方法】 文章基于HJ-1A/B的CCD和IRS数据,针对2018年石羊河流域出现的一次较为严重的春旱,采用3种遥感旱情监测指数（TVDI、VSWI、VHI）进行监测,并结合实测土壤湿度进行相关性分析并建立模型。【结果】 3种指数均能反映出研究区域旱情的发生发展及变化过程。其中,3—4月VSWI指数与土壤湿度的相关性最高,相关系数分别为-0.85（P<0.001）和-0.89（P<0.001）;5月旱情缓解后,TVDI指数与土壤湿度的相关性高于VSWI和VHI指数,相关系数为-0.76（P<0.001）。将监测点划分为水浇地和旱地两种类型,TVDI指数适用于反演水浇地的土壤墒情;对于旱地类型,3种指数均可以用来反映旱地土壤墒情。建立土壤湿度与3种遥感指数的关系模型,3—4月VSWI指数建立的模型调整后的R²最高,分别为0.72和0.79,模型的平均绝对误差和均方根误差均低于10%。5月旱情得到缓解后,TVDI指数建立的模型调整后的R²在0.58以上,高于VSWI和VHI指数。【结论】 TVID指数更适用于墒情较好的区域进行土壤湿度的反演,VSWI指数则适合在干旱时期进行干旱监测和反演土壤湿度。     

3种不同代表年份下石羊河流域环境因子对蒸发渗入变化的影响研究

为了揭示石羊河流域蒸发渗入的变化规律,基于LG-I 型大型称重式蒸渗仪,对3 种不同代表年份和不同季节背景下不同环境因子对蒸发渗入变化的影响进行分析研究。通过比较各项环境因子与蒸渗的相关性,结果表明,各项环境因子对蒸渗影响的程度为：降水＞气温＞相对湿度＞风速。降水对蒸渗变化的影响最直接,两者相关性较高,其他3 项因子间接影响蒸渗变化。且降水最多年份蒸渗与各项环境因子的相关性高于其他年份,各个季节中夏季蒸渗与各项环境因子的相关性高于其他季节。     

甘肃省春油菜生育及产量形成对气候变化的响应

利用甘肃省春油菜种植区甘肃民乐县1987—2006年、合作市1987—1999年油菜生育期、产量资料及光温水气象资料,分析了气候变化特征及与油菜生长发育、产量形成之间的相互关系。结果表明:气候变暖背景下,甘肃油菜产区气温呈升高趋势,气温倾向率在0.28~0.31℃·10a-1,河西民乐产区气温增幅大于甘南合作产区。降水基本稳定,两地增(民乐)、减(合作)幅较小。关键生育期——苔花期降水民乐呈减少趋势,合作呈增加趋势;气候变暖使油菜生育进程加快,民乐现蕾—开花、开花—绿熟间隔日数减少趋势明显,1997—2006年平均日数较1986—1996年分别减少13 d和4 d;单位气候要素变化导致气候产量敏感程度不一,民乐产区降水影响以正效应为主,水分不足是产量提高的主要限制因子,最大影响时段出现在苔花期。合作产区光温影响以正效应为主,光温条件不足是主要限制因子,其次是现蕾—开花期降水呈正效应。总体而言,气候变化对高寒阴湿区油菜产量增加和品质形成更为有利,不利于温带草原气候区油菜生产,温带草原气候区应积极采取抗旱保墒、播种期提前等应对措施。     

干旱胁迫对土壤水分动态及玉米水分利用效率影响研究

为研究干旱胁迫效应下土壤的水分动态及玉米水分利用效率,设置干旱胁迫处理和正常灌水处理2种模式,比较不同处理下土壤的水分特征、耗水规律和水分利用效率。结果表明：作物进入拔节期以后,干旱胁迫效应明显,土壤水分开始显著低于正常灌水处理;灌溉后的作物耗水量显著高于干旱胁迫处理,灌溉是影响研究区域玉米生长水分条件的主要因素,玉米进入生殖生长阶段后灌水较不灌水处理的日耗水量增长幅度达到了1.4~7.0倍;干旱胁迫对玉米产量造成严重影响,产量下降54.6%,但是水分利用效率较正常灌水处理高27.3%。     

干旱胁迫下春玉米叶片对光强和CO_2浓度的反应

为应对干旱灾害对作物生长的影响,寻求玉米叶片抗旱减灾的生理阈值。采用LI-6400便携式光合仪测定不同程度干旱胁迫下春玉米叶片在不同光强和CO_2浓度下的光合生理指标。重度干旱胁迫下Pn在低PAR就达到饱和且偏小;在相同PAR下,Pn呈现正常灌溉轻度干旱胁迫中度干旱胁迫重度干旱胁迫。干旱胁迫加剧,Gs减小趋势明显,Ci瞬间储存量也不同。中度和轻度干旱胁迫受气孔限制影响显著,重度干旱胁迫主要受非气孔限制影响。PAR增强,Tr随干旱胁迫加剧而减小。CO_2浓度增大,温度高于35℃叶片Pn反而减小,30℃左右时Pn最大;CO_2浓度倍增Gs在35℃最小;叶片Ci在30℃和35℃明显小于20℃和25℃;30℃叶片Tr最大。不同程度干旱胁迫对光强反应差异显著;CO_2浓度倍增,叶片光合生理过程也受温度影响。     

灌溉方式和播期对玉米水分动态与水分利用效率的影响

为明确不同灌溉方式、不同播期下产量与水分利用效率和耗水量的关系,通过设置滴灌、喷灌、漫灌3种灌水处理和3期分期播种的对比试验,在浇底水前、播种、收获和每旬未每区用土钻法取1 m深土样,用烘干称重法测定土壤含水率,用对比分析的方法研究同一品种在滴灌、喷灌、漫溉条件下和不同播期玉米需水耗水规律。结果表明,滴灌的土壤水分分布及变化对玉米生长最有利,喷灌次之,漫灌最差。滴灌实产最高,耗水量最小,水分利用效率最高,产量次高耗水最少的第三期玉米用水效率最高。滴灌在保证玉米需水的前提下储水能力最强,是干旱缺水地区的高效灌水方式。晚播、晚熟玉米品种有更好、更大的生产潜力和可推广性,就水热匹配来看晚播、晚熟玉米品种也是提高水分利用效率的一种途径。滴灌平均实产较喷灌增加1.69%,较漫灌增加6.53%,耗水量较喷灌减少2.9%,较漫灌减少16.1%,水分利用效率较喷灌增大4.7%,较漫灌增大26.9%,第三期平均实产较第一期增加2.76%,较第二期减少2.81%,耗水量较第一期减少18.2%,较第二期减少18.3%,水分利用效率较第一期增大25.6%,较第二期增大19%。