基于冠气温差的作物水分胁迫指数经验模型研究进展

以作物冠层和空气温度的差值为基础,构建指标监测农田作物水分状况,在过去40 a间取得了很大的进步。在简要论述了以冠气温差为基础的3个指标(胁迫积温、作物水分胁迫指数经验模型和理论模型)发展历程后,着重介绍了作物水分胁迫指数(CWSI)经验模型在计算及应用中存在的主要问题。分析认为CWSI经验模型在目前的使用中存在基线计算方法不统一、基线建立所受环境因素过多、不同地区推广存在区域适用性以及CWSI经验模型应用具有单一性等问题。CWSI经验模型计算简便,如何针对存在的问题进行必要的改进,对该指标的标准化和推广具有重要的应用价值。

玉米作物水分胁迫指数(CWSI)基线差异原因初探

为了探讨相同作物水分胁迫指数(CWSI)基线,在不同试验条件下存在差异的原因,于2010年及2011年连续2年在南方红壤区进行了不同施肥处理的玉米小区试验。结果表明,不同的氮素处理,玉米形态学指标及叶龄存在差异,其中不施氮的处理与施氮的处理差异显著(P<0.05),施氮多和施氮少的处理差异较小。在玉米不同的生育期,CWSI下基线不完全相同。施肥能够影响玉米冠气温差的降低程度,施用氮肥越多,冠气温差降幅越大,从而可使不同施肥处理的CWSI下基线产生差异。此外,在作物发生干旱时,施用不同类型的肥料还能够影响作物冠气温差的增加程度,其中施用化肥处理玉米冠气温差要比施用有机肥和不施肥的处理高,施用有机肥处理的玉米冠气温差也较不施肥的处理高。研究结果认为,相同作物CWSI基线的差异与作物本身品种,以及不同生长条件下作物生长状况之间的差异密切相关,而气候条件是造成这种差异的辅助因素。

作物水分胁迫指数监测红壤农田短期干旱的分析

在南方红壤区,设置化肥(NPK)、有机肥(M)以及不施肥(CK)3个不同施肥水平和3个不同灌水处理的水肥耦合试验,对作物水分胁迫指数(CWSI)在该区监测农田作物发生短期干旱时的使用效果进行了分析。结果表明,在红壤区农田发生短期干旱时,土壤表层水分降低迅速,深层水分变化缓慢;不同施肥处理条件下建立的夏玉米CWSI下基线各不相同,其中施NPK处理下基线明显低于其他两个处理,从而导致不同施肥处理玉米CWSI上基线也存在差异;CWSI与农田表层土壤含水量呈显著的负相关关系,与20 cm土层土壤含水量相关性最好(P<0.01),并且CWSI值还与作物最终产量具有极显著的线性关系(P<0.01)。本研究结果说明,在南方红壤区可以使用CWSI监测农田短期干旱,并可利用该指标对农田水分状况及作物产量进行反映和估计,但是在计算作物CWSI值时,需要根据不同的施肥条件建立相应施肥水平下作物CWSI上下基线。