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基于蒸渗仪的夏玉米耗水特征研究

许高平  
【摘要】:本研究针对华北地区夏玉米生产与水资源紧张的矛盾,使用24台称重式蒸渗仪研究了华北地区夏玉米的耗水特征,比较了不同株型和密度间夏玉米耗水特征的差异,同时建立了夏玉米叶面积指数与作物系数的关系方程,并分析了气象因素与夏玉米日耗水量的相关性。主要研究结果如下: 1.夏玉米全生育期总耗水量410.6mm,吐丝期至灌浆中期耗水量占总耗水量的38.7%,吐丝前和吐丝后耗水量比值大致为46:54,8月耗水量占全生育期耗水量的45.2%。玉米每5日耗水量平均为19.9mm。日耗水量变化呈单峰曲线,峰值出现在吐丝至灌浆中期,达6.6mm d-1,日耗水量昼:夜比为18:1。玉米日耗水速率变化表现为每日6:00开始增加,高峰出现在12:30-13:00,之后日耗水速率下降,持续约30-45分钟后,日耗水速率出现短时间(15-30分钟)小幅回升,15:00以后耗水速率保持下降趋势,18:00以后耗水速率逐渐趋于平稳,18:00至次日6:00耗水速率波动较小。 2.与小株型夏玉米(CF1002)相比,大株型夏玉米(CF3330)总耗水量高28.5mm,月耗水量平均高出5.6mm,5日耗水量平均高出1.3mm,8月两种株型夏玉米月耗水量相差12.9mm,吐丝-灌浆中期两种株型夏玉米耗水量差距最大,达14.7mm,吐丝后两种株型玉米耗水量相差18.2mm,大株型夏玉米全生育期在耗水速率高峰期(12:30-13:00)耗水速率均高于小株型夏玉米,吐丝至灌浆中期,高峰期(12:30-13:00)耗水速率大株型夏玉米较小株型夏玉米高16.9%。 3.密度由6株m-2增加到8株m-2使总耗水量增加55.0mm,月耗水量增加10.9mm,5日耗水量平均增加3.6mm。8月不同密度间夏玉米耗水量相差30.8mm,大喇叭口至吐丝期,两个密度夏玉米阶段耗水量、日耗水量的差异均达最大值,两个密度夏玉米高峰期(12:30-13:00)耗水速率差值也达到最大。 4.玉米叶面积指数的变化呈单峰曲线,大喇叭口至吐丝期,叶面积每增加1m2,大株型夏玉米耗水量上升77.2mm,小株型夏玉米耗水量上升89.2mm,高密度条件夏玉米耗水量上升84.8mm,低密度条件夏玉米耗水量上升81.6mm。在生育前期13时-14时,玉米光合速率和耗水速率均呈下降趋势,在生育后期13时-14时两种株型玉米光合速率下降,耗水速率上升,高密度条件下夏玉米光合速率和耗水速率增加,低密度条件下夏玉米光合速率和耗水速率下降。大株型夏玉米较小株型夏玉米具有较高的产量潜力和水分利用效率,同一株型玉米低密度条件下水分利用效率更高。 5.Priestley-Taylor方程适用于计算本地区参考作物蒸散量,本地区作物系数(Kc)为1.00,初期阶段,发育阶段,中期阶段和后期阶段的作物系数分别为0.40,1.03,1.30和1.13。气象因素对不同株型夏玉米日耗水量的促进或抑制效果受到密度的影响。增密导致辐射对日耗水量的促进效果下降,使降水和日均湿度对日耗水的抑制效果增强,不同株型夏玉米表现一致。


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