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多情景土壤水分脅迫對固城夏玉米產量的定量影響評估
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公益性行業(氣象)研究專項(GYHY201306038)、國家氣象中心預報員專項(Y201914)、公益性行業(氣象)研究專項(GYHY201506001)共同資助


Quantitative Impact Assessment of Multi-Situ Soil Water Stress on Summer Maize Yield
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    基于河北省固城生態與農業氣象試驗站2013—2015年夏玉米田間水分控制試驗資料,分多情景模擬自然環境,研究了水分充足條件下夏玉米穗粒重隨發育進程(DVS)的變化特征,對比分析了不同持續時間、不同發育階段、不同程度水分脅迫對產量的影響,并建立了不同情景水分脅迫下土壤相對濕度與產量的定量關系模型。結果表明,在水分充足條件下,夏玉米穗粒重隨DVS的增加呈現“慢—快—慢”的增長特征,其中乳熟—乳熟后10 d的增長幅度和增長速率均為最大;水分脅迫發生在抽雄后10 d—乳熟階段,粒重減少最明顯。夏玉米產量與出苗—拔節(階段Ⅰ)、拔節—抽雄(階段Ⅱ)、抽雄—成熟(階段Ⅲ)以及[階段Ⅰ+階段Ⅱ]和[階段Ⅱ+階段Ⅲ] 5個不同時段土壤相對濕度均呈線性顯著正相關關系,其關系模型表明,水分脅迫程度越嚴重、持續時間越長,產量減少幅度越大,不同階段、相同脅迫程度和持續時間對產量的影響總體表現為:階段Ⅰ<階段Ⅱ<階段Ⅲ<[階段Ⅰ+階段Ⅱ]<[階段Ⅱ+階段Ⅲ],以上階段土壤相對濕度下降10%,產量分別減少89.7 g/m2、122.7 g/m2、129.8 g/m2、133.7 g/m2和144.4 g/m2,減幅為22.8%~36.8%。

    Abstract:

    Grain weight is the most important factor of yield. Based on the summer maize field moisture control experiments from 2013 to 2015 in Gucheng, the EcologicalMeteorological Integrated Observation Experiment Station, Hebei Province, the natural environment is simulated by multiple scenarios, and the change characteristics of grain weight per spike of summer maize with the development stage (DVS) under watersufficient conditions are studied. As the experiment designed, the water at the three major development stages of summer maize, i.e., emerging to jointing, jointing to tasseling, tasseling to maturity, as well as (emerging to jointing)+(jointing to tasseling), (emerging to jointing)+ tasseling to maturity), and (jointing to tasseling)+(tasseling to maturity), are controlled in turn. By comparing the yield changes between different water treatments, the effects of different durations, different developmental stages and different degrees of water stress on yields are analyzed. The quantitative relationship models between soil relative humidity and yields under different water stresses are established. The results show that under the condition without soil water stress, the kernel weight of summer maize shows a “slowfastslow” growth characteristic with the increase of DVS. During the period from milk ripening to 10 days after milk ripening, the increase range and rate of grain weight are the largest. When water stress occurred from 10 days after tasseling to the stage of milk maturity, the grain weight decreased most. When water stress occurred in the emerging to jointing (stageⅠ), jointing to tasseling (stageⅡ), tasseling to maturity (stage Ⅲ), [stageⅠ+stageⅡ] and [stageⅡ+stage Ⅲ], the yield of summer maize had a significant linear positive relationship with soil relative humidity in five different periods separately. The relationship model shows that the more severe the water stress and the longer the duration, the greater the reduction in yield is. The effects of water stress on yield at the same level, different stages and different durations are as follows: [stage II+stage III] > [stage I+stage II] > stage III > stage II > stage I. In the five water treatment scenarios, soil relative humidity went down by 10%, the grain weight reduced 89.7 g/m2、122.7 g/m2、129.8 g/m2、133.7 g/m2 and 144.4 g/m2, respectively, a reduction of 228% to 36.8%.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

譚方穎,李昊,王建林,宋迎波,譚凱炎,任三學.多情景土壤水分脅迫對固城夏玉米產量的定量影響評估[J].氣象科技,2020,48(4):600~606

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  • 收稿日期:2019-03-12
  • 最后修改日期:2020-04-01
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