冬小麦土壤含水量与土壤水分胁迫系数关系分析

同一生长时期有限灌水量条件下,土壤水分胁迫系数与根系层有效含水量的关系可用多项式来表达,土壤水分胁迫系数与冬小麦根系层土壤有效含水量有很高的相关性,R2达到0.79以上。根系层土壤含水量变化与土壤水分胁迫系数呈正相关关系,说明利用Aw来判断土壤水分胁迫状况是可行的。

基于作物水分关系改进土壤水分胁迫修正系数的反求方法

土壤水分胁迫修正系数是宏观根系吸水模型的重要组成部分,其所含拟合参数通常基于反求方法予以评估,但传统反求方法未考虑不同胁迫条件下作物生长差异对潜在蒸腾速率的影响,也难以顾及前期水分胁迫对根系吸水或蒸腾带来的滞后影响(常导致复水后作物蒸腾与根区土壤水分变化趋势不同步),从而对参数评估带来较大偏差。鉴于此,本文提出两点相应的改进措施:(1)利用有效叶面积指数对遭受水分胁迫作物的潜在蒸腾速率进行校正;(2)在了解复水后蒸腾变化过程的基础上,仅利用蒸腾与根区水分变化动态基本同步阶段的相关实测数据来优化参数,以尽可能规避或减小滞后影响(即蒸腾与土壤水分变化的不同步过程)。基于不同灌溉处理冬小麦室内土柱栽培试验对改进方法的可靠性进行了评估,结果表明:与传统方法相比,基于改进方法优化参数所建立的根系吸水模型显著改善了冬小麦实际蒸腾速率和相对蒸腾速率的估算精度,使估算值与实测值间的均方根差(RMSE)分别保持在0.07 cm/d、0.04 cm/d以内,而决定系数(R2)则均在0.96以上;模拟的土壤含水量分布也与实测值吻合良好(RMSE≤0.012 cm3/cm3;R2≥0.83)。因此,所提出的改进方法可有效用于优化土壤水分胁迫修正系数中的拟合参数,为建立合理的根系吸水模型从而准确估算或模拟作物蒸腾耗水动态和土壤水分迁移过程奠定一定基础。但基于优化参数所建立的根系吸水模型仍难以准确再现根系吸水在复水后的缓慢恢复过程,有关复水后根系吸水的水分胁迫滞后效应机制及其定量表征仍需进一步深入研究。

山地梨枣树耗水特征及模型

由于枣树树龄、品种、冠层形态、下垫面以及枣树种植区气象条件不同,导致榆林地区枣树耗水规律研究缺乏系统性。本文利用HYDRUS-1D数学模型对枣树耗水规律进行了研究。2008—2010年通过对榆林米脂县不同树龄山地梨枣树叶面积指数、根系分布规律,作物系数的研究,结合HYDRUS-1D模型预测所需土壤、气象等参数的测定,对山地梨枣树土壤水分动态进行了模拟,并对土壤水分模拟结果与实测值进行拟合,反推出模型计算所需的消光系数及土壤水分胁迫系数等参数。结果表明:HYDRUS-1D模型能够很好模拟该地区梨枣树土壤水分动态变化过程,该地区成年(8龄)梨枣树从发芽开始到梨枣收获期结束共耗水267 mm。

FAO56在鲁西北平原地下水浅埋区的试验验证

利用大型称重式蒸渗仪多年冬小麦季日蒸散量数据,对FAO56推荐的作物需水量计算方法在地下水浅埋区的适用性进行了验证。模拟结果表明,在充分供水的灌溉制度下,即使不考虑地下水补给,单、双作物系数法的模拟结果也较精确,对各生育阶段的模拟误差并没有明显的规律,双作物系数法在覆盖度低的初期和后期可以较好的反映灌溉和降水的影响;当供水较少且不考虑地下水补给时,单、双作物系数法和土壤水分胁迫系数修正法的模拟误差均较大。因此,在地下水浅埋区灌溉和降水偏少时,FAO56计算作物需水量的方法应慎重应用,如何考虑地下水对蒸散发的补给,从而实现FAO56在地下水浅埋区的应用还有待于进一步研究。