受渍指数构建及其在长江中下游小麦渍害风险评估中的应用

渍害是长江中下游地区影响小麦生长发育的一种主要农业气象灾害,针对目前渍害评估方法中考虑致灾因子不全面和没有考虑作物耐渍性生育期差异等问题,该研究提出了以整个生长季受渍指数表征小麦受渍程度特征的量化模型。该模型综合考虑了土壤低氧对根系影响和不同生育期内小麦耐渍性差异,并将2016—2022年SMAP(soil moisture active passive)土壤表层含水率产品数据代入模型中计算长江中下游地区各栅格点(10 km×10 km)受渍指数值,通过分析受渍指数与小麦产量的关系,确定受渍指数5.3为是否受渍的阈值,从而得到长江中下游地区受渍率空间分布,并依据受渍率进行分区风险评估。结果表明:湖北省、安徽省、江苏省小麦发生渍害地区主要集中在长江沿线,即各省南部,主要以中风险区为主;湖南省、江西省小麦发生渍害高风险区主要集中在各省的中部,2省其他区域都为中风险区。长江中下游地区全域无渍害区面积占20.0%,低风险区占14.8%,中风险区占30.1%,高风险区占35.7%。研究可为作物渍害精细化风险评估提供可靠的方法与手段。

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。

基于太平洋海温的冬小麦春季湿渍害预测模型

为了进一步开展冬小麦春季湿渍害的预测预报业务工作,利用江苏省1969-2008年60个气象站常规观测资料和冬小麦产量资料,根据场相关分析原理,将江苏省春季湿渍害3个风险区的湿渍害指数与太平洋海温资料进行相关普查,结果表明:3个风险区的小麦春季湿渍害指数和西太平洋海温均存在高相关区,主要位于Nino区和西太平洋北部海区,其相关程度随时间具有一定的变化趋势;挑选出与湿渍害指数相关的强信号海区作为预报因子,通过最优化相关处理提高预报因子相关性;经稳定性和独立性检验,创建了对应3个风险区的冬小麦湿渍害指数预测模型,所有模型均通过0.01显著性水平检验,拟合及试报结果理想,表明预测模型具有一定应用价值。