运用土壤水分表征小麦受渍影响程度的指标构建

【目的】针对地下水位埋深和气象要素构建的小麦受渍程度特征量不足的问题,构建小麦受渍指数WI(Waterlogging in⁃dex),为小麦产量预报和减灾抗灾提供科学依据。【方法】以长江中下游地区常见小麦种植品种“扬麦11”和“郑麦7698”为材料,通过小麦不同品种受渍处理盆栽试验,利用APSIM模型中土壤水分低氧胁迫对小麦根系影响的特征量作为小麦受渍日指数,结合土壤体积含水量,研究土壤水分低氧胁迫、受渍程度与小麦产量的关系。【结果】①小麦受渍时长与小麦产量增减率呈极显著线性负相关,小麦受渍时间越长,小麦产量增减率越低。对比不同受渍时期小麦产量增减率,开花至成熟期对小麦进行受渍处理产量影响较大;②累计WI与小麦叶片SPAD值呈显著负线性关系,即小麦受渍越严重,小麦叶片叶绿素含量及活性越低;③当WI≤5.3(“扬麦11”)或6.0(“郑麦7698”)时,WI与小麦产量增减率呈正相关,WI越大小麦产量增减率越高;当WI>5.3(“扬麦11”)或6.0(“郑麦7698”)时,WI与小麦产量增减率呈负相关,契合小麦受渍害影响机理。【结论】基于土壤水分构建的WI可定量表达小麦受渍程度及对产量的影响,且具有普适性,可以为小麦渍害灾损评估提供可量化的计算方法,对小麦渍害预警,灾损评估有较高利用价值。

基于分布式水文模型的小麦渍害对气候变化响应研究

为探讨长江中下游地区小麦渍害对气候变化的反应,以湖北省监利县为研究对象,收集1970-2018年监利气象观测数据和CMIP5(coupled model intercomparison projectphase5)四种情景[RCP(representative concentration pathway)2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5]2020-2069年全球气候模式模拟气象结果数据,通过分布式水文模型(DHSVM模型:distributed hydrology soil vegetation model)模拟了近100年四种情景监利农田土壤表层(0~30cm)土壤体积含水量,并以此来计算小麦受渍指数[sub-surface waterlogging index(SSWI),每年3-4月(小麦拔节至灌浆期)受渍天数比率]。结果表明,监利小麦受渍指数有逐年递减的趋势,但受渍时间的年际间差异会越来越大,四种情景也呈现出相同的变化规律,其中RCP4.5情景规律最明显,其主要原因是全球CO2排放增加。降雨量增加可能会加大渍害的危害程度,但同期辐射量和气温升高会导致农田蒸散和空气中水汽含量提高,降低农田土壤含水量,有利于渍害的危害程度降低。由于农田水平衡建立在高降水、高蒸散的基础上,因此出现极端天气的可能性增加。