紅壤區(qū)農(nóng)田尺度下干旱指標(biāo)的建立及使用.pdf

1、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)定位于農(nóng)田尺度，農(nóng)業(yè)干旱的研究重點(diǎn)是農(nóng)作物本身。因紅壤區(qū)特殊的氣候特點(diǎn)和土壤類(lèi)型，十分有必要對(duì)該區(qū)作物旱情診斷指標(biāo)進(jìn)行探討。
　　 本研究連續(xù)2年(2010及2011年)進(jìn)行玉米大田試驗(yàn)，采用水肥雙因素試驗(yàn)方法，分A、B兩個(gè)地塊，設(shè)置了3-4個(gè)灌水處理(A地塊4個(gè)不同灌水處理，B地塊3個(gè)不同灌水處理)和3個(gè)不同施肥處理(A地塊分別施氮0、140和280kg/hm2，B地塊分別為不施肥(CK)，施有機(jī)肥(M)和化肥(NPK

2、))。試驗(yàn)于玉米長(zhǎng)至拔節(jié)抽雄期時(shí)觀測(cè)玉米冠層溫度。土壤含水量采用剖面水分速測(cè)儀測(cè)量，土壤溫度依靠埋設(shè)在土層5cm與10cm層次的溫度計(jì)觀測(cè)；定期測(cè)量玉米形態(tài)，并在收獲后考種。此外，用Watchdog Series 2000自動(dòng)氣象觀測(cè)站記錄玉米整個(gè)生育期的氣象狀況(包括溫度，相對(duì)濕度，總輻射，風(fēng)速，參考蒸散量)。本文主要研究結(jié)果如下：
　　 紅壤區(qū)夏秋季即使降水頻繁，也較容易發(fā)生短期干旱，在有短期干旱發(fā)生時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注土壤表層含

3、水量的變化。用連續(xù)無(wú)雨日數(shù)反映出2010與2011年玉米生長(zhǎng)階段試驗(yàn)地區(qū)的干旱以短期干旱為主，干旱等級(jí)劃分為輕到中度干旱，作物水分虧缺指數(shù)(CWDI)則診斷出有重旱發(fā)生。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在試驗(yàn)地區(qū)發(fā)生短期干旱時(shí)，不灌水處理小區(qū)10cm土層和20cm土層土壤含水量降低迅速，在短期內(nèi)能夠降至田間持水量的40％，而30cm和40cm土層土壤含水量則降低緩慢，在試驗(yàn)觀測(cè)階段，土壤含水量一直保持在在田間持水量的80％以上。
　　 作物水分脅迫指

4、數(shù)(CWSI)可以在紅壤區(qū)晴天時(shí)使用，且監(jiān)測(cè)作物干旱狀況效果較好。陰天玉米冠氣溫差與空氣飽和差(VPD)的回歸方程線性關(guān)系不顯著(P>0.05)；晴天時(shí)玉米冠氣溫差與VPD的線性關(guān)系極顯著(P<0.01)。說(shuō)明細(xì)壤區(qū)可以在晴天時(shí)建立玉米CWSI的下基線。此外，研究發(fā)現(xiàn)晴天時(shí)在相同空氣飽和差變動(dòng)范圍，有氮素供給的夏玉米冠氣溫差低于不施氮的，而且隨著施氮量的增多，冠氣溫差逐漸降低，從而導(dǎo)致不同施氮水平處理玉米CWSI下基線各不相同。而施用不

5、同種類(lèi)的肥料(CK、M以及NPK)也有類(lèi)似的結(jié)果，說(shuō)明施肥種類(lèi)以及施肥量的多少對(duì)玉米CWSI下基線的建立有影響。試驗(yàn)研究結(jié)果同時(shí)發(fā)現(xiàn)CWSI與紅壤20cm土層土壤含水量有顯著的負(fù)相關(guān)線性關(guān)系(P<0.05)，并且CWSI能夠反映作物最終產(chǎn)量。
　　 土壤表層5cm溫度是一個(gè)較好且能反映農(nóng)田土壤水分狀況的指標(biāo)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不同灌水處理小區(qū)5cm和10cm土層溫度有明顯的差異，而且5cm層次不同灌水處理溫度的差異要大于10cm土層的差異