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1.
《水土保持研究》2020,(5)
为研究黄土高原东部主要作物需水量,基于P-M(Penman-Monteith)作物需水模型,采用山西省内25个气象站点逐日气象数据,计算黄土高原东部冬小麦(Triticum aestivum L.)、玉米(Zea mays L.)、谷子(Setaria italica)、高粱[Sorghum bicolor(L.)Moench]的作物需水量、灌溉需水量及水分盈亏指数。结果表明:(1) 4类作物的作物需水量为293.39～656.77 mm,谷子年均需水量较冬小麦节约39.99%、较玉米节约30.58%,高粱年均需水量较冬小麦节约14.01%、较玉米节约0.53%;(2)灌溉需水量为0～289.69 mm,作物平均灌溉需水量由多到少依次为冬小麦、玉米、高粱、谷子;(3)主要作物水分盈亏指数为-0.23～0.48,谷子是出现水分唯一盈余的作物,区域南部水分盈亏指数最小,冬小麦区域中部缺水严重,玉米、谷子、高粱在区域北部缺水最为严重。研究主要作物需水量空间分布对于确定作物灌溉用水量,了解水分盈亏程度,合理布局种植结构有重要指导意义。 相似文献
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本文以江苏省沙洲县冬小麦为例,用修正彭曼蒸发公式计算冬小麦生育期的旬需水量、旬降水量及其相对变率和各级保证率:分析冬小麦的水分供求比和水分余亏量;用Fuzzy聚类探求冬小麦的水分余亏量的年型与产量的关系。这种作物——土壤——气象因子的水分模式对确定农田排灌系统的设计规模、计算灌溉定额、规定农业技术措施和做作物产量预报都是有用的。 相似文献
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中国冬小麦需水量时空特征分析 总被引：15，自引：4，他引：11
作物需水量是科学确定灌溉时期和灌溉量的重要依据。该文基于中国冬小麦种植区22个省(市、自治区)356个气象站点的气候资料以及冬小麦生育期资料,采用FAO推荐的Penman-Monteith公式和作物系数计算了中国冬小麦1961-2010年全生育期及不同生育阶段的需水量,明确了研究区域内冬小麦需水量的空间分布特征和年代际变化特征,并结合降水量时空分布特征,综合分析冬小麦生长季内水分满足情况。研究结果表明:除播种-越冬(出苗)生育阶段冬小麦降水量空间分布特征不明显外,全生育期及各生育阶段冬小麦降水量空间分布特征均为东南沿海地区高西北内陆地区低的分布特征;除返青(出苗)-拔节生育阶段冬小麦需水量空间分布特征不明显外,全生育期及其他各生育阶段空间分布特征均呈西北高东南低的分布趋势;冬小麦全生育期和各生育阶段需水量近50a来均呈下降趋势,尤其是全生育期及开花-成熟生育阶段内需水量下降趋势更明显,返青(出苗)-拔节生育阶段下降速率较少;若不考虑灌溉条件,从全国尺度来看,华南冬麦区和长江下游冬麦区水分满足情况较好,其他区域冬小麦各个生育阶段的降水条件均不能满足水分需求。比较各区域典型站点冬小麦水分满足情况,北部冬麦区、黄淮冬麦区、新疆冬春麦区和西南冬麦区水分亏缺比较严重,比较水分亏缺严重区域的冬小麦各个生育阶段的水分满足情况看出,相对水分亏缺程度较轻的为播种-越冬生育阶段,开花-成熟生育阶段冬小麦的水分亏缺程度最严重,该生育阶段是决定冬小麦千粒重的关键期,有灌溉条件地区适时灌溉,对保证高产稳产具有重要意义。 相似文献
4.
华北主要作物需水量近50年变化趋势及原因 总被引：35，自引：11，他引：35
作物需水量是制定灌溉计划和水资源规划的重要依据,了解其历史变化对于掌握未来农业用水走势并据此做出正确决策至关重要。该文利用FAO推荐的作物系数乘以参考作物蒸散量的方法计算了华北地区6个站点近50年主要作物的需水量,并并分析了其变化趋势。结果表明：除北京外,华北冬小麦和夏玉米两大作物需水量均呈下降趋势,每10年分别减少0.9～19.2 mm和8.3～24.3 mm。夏玉米需水量下降幅度超过冬小麦。其中以华北南部的郑州减少最多,下降幅度在19.2～24.3 mm/10年。与日照、降雨、温度、湿度和风速的同步分析表明,需水量变化趋势与日照和风速的下降趋势相一致。由于日照减少造成到达地面的能量减少,风速减小可削弱陆地与大气的水分和能量交换强度,故近50年来华北日照与风速的减小是作物需水量下降的主要原因。 相似文献
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基于1961—2013年滁州市气象数据,运用集合经验模态分解和交叉小波分析,探究了冬小麦生育期需水量和灌溉需水量的变化特征。结果表明:1961—2013年滁州市冬小麦生育期需水量和灌溉需水量均呈增加趋势（增势分别为:2.80,1.48 mm/a）;年代变化上,冬小麦生育期需水量逐渐增大,灌溉需水量大致呈现先减少后增加的变化特征。冬小麦生育期作物需水量和灌溉需水量均呈现明显的多尺度变化特征,表现为多尺度的周期变化特征和趋势变化特征。作物需水量存在2.65,6.63,13.25,26.50 a的周期,灌溉需水量存在3.11,5.89,10.60,26.5 a的周期。研究时段,作物需水量和灌溉需水量与潜在蒸散量呈同相位分布,与降水量呈显著的反相位。 相似文献
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作物冠层表面温度诊断冬小麦水分胁迫的试验研究 总被引：16，自引：7，他引：16
利用红外测温装置能够观测获得作物的冠层表面温度,从而诊断作物是否遭受水分胁迫。基于这种技术,使用作物水分胁迫指数CWSI反映我国华北平原地区冬小麦的水分胁迫状况。研究比较了作物水分胁迫指数CWSI的经验模式和理论模式,根据它们的波动特征,可以看出用CWSI经验模式反映华北地区冬小麦水分胁迫不很理想。研究分析了作物水分胁迫指数理论模式与其他一些反映作物水分状况的指标,包括叶水势、叶片气孔阻力,叶片最大净光合速率以及土壤水分含量之间的关系,结果表面理论模式与上述这些指标关系良好,表明其很好地反映了作物的水分胁迫特征。该研究给出了适合于我国华北平原地区冬小麦的作物水分胁迫指数计算的主要参数。研究从实际田间应用的可能性出发,分析并提出了作物水分胁迫指数经验模式和理论模式应用的改进方向 相似文献
7.
基于遥感和地面试验的水分指数与土壤湿度及生理指标关系 总被引：1，自引：0，他引：1
为研究作物生长发育早期受干旱影响的作物水分光谱特征,对冬小麦返青期进行水分控制试验。利用野外光谱辐射仪在河北固城试验区测量冬小麦的光谱并分别计算归一化水分指数（NDWI）和简单比值水分指数（SRWI）,同时测定冬小麦的叶绿素浓度（Chl）、叶面积指数（LAI）、株高（H）和叶片相对含水率（LRWC）等冠层生理指标和土壤湿度（SM）。分析结果表明：冬小麦生理指标与土壤湿度之间有着显著的正相关,最大相关系数为0.657,表明土壤水分状况直接影响作物发育早期的光合和生长状况。NDWI/SRWI与SM相关系数均为 0.545,呈现弱的正相关;相反,水分指数与冬小麦生理指标之间的相关不明显,特别是,NDWI/SRWI与LRWC的相关系数仅为0.175。据此得出在作物低覆盖生长阶段,水分指数更多反映的是土壤水分状况而不是作物水分。 相似文献
8.
作物缺水量是确定灌溉需水量和制定灌溉制度的基础依据。利用新乡地区连续两个冬小麦生长季(2005~2006年、2006~2007年)田间试验资料建立了冬小麦生育期叶面积指数增长模型、需水量估算模型和土壤入渗模型。在此基础上, 根据新乡地区51年(1951~2001年)的逐日气象资料, 采用土壤水分平衡法, 综合考虑作物蒸散、降水和灌溉等因素, 模拟冬小麦各生长季降水有效利用状况, 分析研究该地区连续50个冬小麦生长季降水量与相应时间段有效降水量间的相互关系, 确定不同时间尺度下有效降水量估算模式。最后, 以确定的作物需水量和有效降水量估算模式为基础, 提出河南新乡地区不同时间尺度下的冬小麦缺水量适宜估算模式。 相似文献
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[目的]探究作物生育期需水量的变化趋势及其与气象因子的关系,为气候变化下农作物灌溉排水决策提供理论基础。[方法]基于联合国粮农组织(FAO)推荐的参考作物蒸散计算方法和相关作物系数,利用石河子地区1954—2012年逐日气温、降水、日照时数、风速、相对湿度等资料,计算石河子地区冬小麦近59a作物需水量和灌溉需水量,并探究其气候趋势变化的影响。[结果](1)过去50a,石河子垦区冬小麦需水量总体呈增加趋势,越冬—返青期增势最为明显(气候倾向率为2.65mm/10a);拔节—抽穗期冬小麦需水量最大,为130.23mm。(2)灌溉需水量总体呈减少趋势,其中拔节—抽穗期灌溉需水量最大(平均值为88.65mm)且减少趋势最为明显(气候倾向率为-3.11mm/10a)。(3)气象因子对冬小麦不同生育期的需水量和灌溉需水量有很强的相关性,其中冬小麦生育后期需水量与气象因子有极强的相关性;气象因子中,降水对于灌溉需水量影响最大。[结论]气候变化下,石河子地区冬小麦作物需水量呈增加趋势,但降雨量的增加趋势下,灌溉需水量总体呈减少趋势。 相似文献
10.
宁夏南部干旱地区天然草地需水规律及其水分供应状况 总被引：1，自引：0，他引：1
在宁夏盐池天然草地生长季内采用补充浇水方法,求取牧草需水系数K_d.并引用范·费尔图依森提出的作物田间需水量E_(ml).采用公式:E_(ml)=∑K_(cl)·E_(ol)(E_(ol)为第i生育阶段可能蒸散量),计算、分析天然草地主要生育阶段以及整个生长季需水量及其变异规律,并建立降水量-产量模式.以水分满足率(实际蒸散量与需水量之比值)为指标,分析天然草地水分供应状况及其对潜在产量影响. 相似文献
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基于水分供需关系的冬小麦夏玉米节水灌溉模式研究 总被引：1，自引：0，他引：1
节水灌溉是解决水资源短缺问题的重要途径之一。在长期田间试验的基础上, 运用Hydrus-1D模型对研究区冬小麦 夏玉米轮作条件下的田间水分运移过程进行了模拟分析, 探讨适宜的节水灌溉模式。结果表明, 表征土壤水分实测值与模拟值精度关系的Nash-Suttcliff效率系数Ens为0.652~0.903, 均大于0.5, 模型效果良好; 在灌水量为520 mm的传统灌溉模式下, 1.6 m土层深层土壤水分无效渗漏量为189 mm, 占地表总入渗补给水量的22.3%, 土壤水分无效渗漏大, 且与降雨和灌溉关系密切; 根据作物水分供需状况及土壤水分状况得出夏玉米、冬小麦季的灌溉量分别为50 mm、320 mm, 比传统灌溉模式共节水100 mm。改进后的灌溉模式对于土壤水分渗漏具有良好的控制作用, 土壤水分渗漏峰值明显降低, 根据作物供需与土壤水分状况提出的节水灌溉模式能减少土壤水分渗漏, 提高灌溉水利用效率。 相似文献
12.
Gebruers K Dornez E Boros D Fraś A Dynkowska W Bedo Z Rakszegi M Delcour JA Courtin CM 《Journal of agricultural and food chemistry》2008,56(21):9740-9749
Within the HEALTHGRAIN diversity screening program, the variation in the content of dietary fiber and components thereof in different types of wheat was studied. The wheat types were winter (131 varieties) and spring (20 varieties) wheats (both Triticum aestivum L., also referred to as common wheats), durum wheat (Triticum durum Desf., 10 varieties), spelt wheat (Triticum spelta L., 5 varieties), einkorn wheat (T. monococcum L., 5 varieties), and emmer wheat (Triticum dicoccum Schubler, 5 varieties). Common wheats contained, on average, the highest level of dietary fiber [11.5-18.3% of dry matter (dm)], whereas einkorn and emmer wheats contained the lowest level (7.2-12.8% of dm). Intermediate levels were measured in durum and spelt wheats (10.7-15.5% of dm). Also, on the basis of the arabinoxylan levels in bran, the different wheat types could be divided this way, with ranges of 12.7-22.1% of dm for common wheats, 6.1-14.4% of dm for einkorn and emmer wheats, and 10.9-13.9% of dm for durum and spelt wheats. On average, bran arabinoxylan made up ca. 29% of the total dietary fiber content of wheat. In contrast to what was the case for bran, the arabinoxylan levels in flour were comparable between the different types of wheat. For wheat, in general, they varied between 1.35 and 2.75% of dm. Einkorn, emmer, and durum wheats contained about half the level of mixed-linkage beta-glucan (0.25-0.45% of dm) present in winter, spring, and spelt wheats (0.50-0.95% of dm). All wheat types had Klason lignin, the levels of which varied from 1.40 to 3.25% of dm. The arabinoxylan contents in bran and the dietary fiber contents in wholemeal were inversely and positively related with bran yield, respectively. Aqueous wholemeal extract viscosity, a measure for the level of soluble dietary fiber, was determined to large extent by the level of water-extractable arabinoxylan. In conclusion, the present study revealed substantial variation in the contents of dietary fiber and constituents thereof between different wheat types and varieties. 相似文献
13.
黄淮海农作区冬小麦需水量时空变化特征及气候影响因素分析 总被引：15，自引：0，他引：15
鉴于作物需水量变化趋势对制定灌溉策略与区域水资源配置的重要作用,本文依据黄淮海农作区50个气象台站近50年(1960—2009年)的逐日气象数据,利用SIMETAW模型计算了研究区域7个亚区冬小麦生育期需水量、适宜灌溉量的时空变化趋势,各主要气象因子时空变化趋势以及需水量与气象因子的相关性。结果表明:近50年来,冬小麦生育期需水量呈下降趋势,其中在1970—1999年间显著下降9.21~18.90mm.10a 1;冬小麦需水量多年平均值为452.4 mm;灌溉需要量在不同亚区间变化不同,其中在汾渭谷地水浇地二熟旱地一熟兼二熟区和豫西丘陵山地旱坡地一熟水浇地二熟区呈上升趋势,每10年上升10.02~13.48 mm;生育期降水耦合度仅为0.40。生育期需水量、灌溉需要量在空间上呈现两边多、中间少的分布,在豫西丘陵山地旱坡地一熟水浇地二熟区最高,分别为457.32 mm、335.33 mm;在海河低平原缺水水浇地二熟兼旱地一熟区最低,分别为363.24 mm和247.51 mm。50年来,黄淮海农作区气温显著上升,降水量不显著下降,风速、相对湿度、太阳辐射显著下降;冬小麦需水量下降主要受太阳辐射、温度、平均风速、平均相对湿度、降水的综合影响,其中最主要的气象原因为太阳辐射量下降,温度、日照时数、平均风速与冬小麦需水量呈显著正相关,相对平均湿度与其呈显著负相关。 相似文献
14.
Andersson AA Kamal-Eldin A Fraś A Boros D Aman P 《Journal of agricultural and food chemistry》2008,56(21):9722-9725
The contents of alkylresorcinols (AR) were analyzed in 131 winter wheats, 20 spring wheats, 10 durum wheats, 5 spelt wheats, and 10 early cultivated forms of wheat (5 diploid einkorn and 5 tetraploid emmer), which are part of the HEALTHGRAIN diversity screen. AR were analyzed by gas chromatography (GC), which provides both total contents and relative homologue compositions, as well as with a Fast Blue colorimetric method that provides only total contents but which is fast and easily screens a large number of samples. There was considerable variation in the total AR content analyzed with GC: winter wheat (220-652 microg/g of dm), spring wheat (254-537 microg/g of dm), durum wheat (194-531 microg/g of dm), spelt (490-741 microg/g of dm), einkorn (545-654 microg/g of dm), and emmer wheat (531-714 microg/g of dm). The relative AR homologue composition was different for different types of wheat, with a C17:0 to C21:0 ratio of 0.1 for winter, spring, and spelt wheats, 0.04 for einkorn and emmer wheat, and 0.01 for durum wheat. The total AR content analyzed with the Fast Blue method was lower than that analyzed with GC but there was a good correlation between the two methods (R(2) = 0.76). 相似文献
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The development of high‐quality wheat (Triticum aestivum L.) cultivars depends on a thorough understanding of the constituents of grain and their variation due to genetics and environment. Arabinoxylans (pentosans) are key constituents of wheat grain and have broad and far‐reaching influences on milling and baking quality. However, variation in arabinoxylans due to genotype and environment are not fully understood. In this study, 25 hard winter and 25 hard spring wheat commercial cultivars and advanced breeding lines developed from eight public and private breeding programs in the U.S. Pacific Northwest were analyzed for water‐extractable and total arabinoxylan contents (WE‐AX and total AX), and the proportion of total AX that was water‐extractable. Winter and spring genotypes were grown in three environments each. The results indicated that there were significant differences among both sets of hard wheat genotypes for WE‐AX, total AX, and proportion of total AX that was WE‐AX. The WE‐AX and total AX mean content ranges for the winter cultivars were 0.390–0.808 and 3.09–4.04%, respectively; and for the spring cultivars 0.476–0.919 and 3.94–4.70%, respectively. WE‐AX as a percentage of total AX was similar between the two genotype sets, 11.7–23.0%. Arabinoxylan fractions were generally not correlated with grain protein, test weight, and kernel hardness. The two highest correlations for winter wheats were between protein and total AX (r = –0.40) and test weight and percentage of total AX that were water‐extractable (r = 0.37) for winter wheats. Among spring wheats, single‐kernel characterization system hardness was negatively correlated with WE‐AX and proportion of total AX that was WE‐AX (r = –0.46 and –0.51, respectively). Although often significant, arabinoxylan fractions were usually not highly intercorrelated, indicating some independence of traits. Notable genotypes, being especially high or low for one or more arabinoxylan fraction and, thus, candidates for further genetic study and cross‐breeding, included Juniper, Eddy, and ORN980995 winter wheats, and Hollis, Alta Blanca, and WQL9HDALP spring wheats. Although the results indicate that arabinoxylan fractions of wheat grain can be highly influenced by environment, there is clear support for the existence of genetic differences, especially for WE‐AX and the proportion of total AX that is water‐extractable. As such, the manipulation of arabinoxylan content of wheat grain seems to be a reasonable breeding objective. 相似文献
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冀京津冬小麦灌溉需水量时空变化特征 总被引：11，自引：0，他引：11
利用冀京津地区20个气象站点1961-2010年气象资料和1980-2009年冬小麦生育期资料,采用美国农业部土壤保持局推荐方法计算有效降水量,同时利用FAO推荐的Penman-Monteith方法计算冬小麦全生育期和4个主要生育阶段的需水量,并对冬小麦生育阶段灌溉需水量进行探讨。结果表明,过去50a来,冀京津冬小麦生育期内有效降水量呈增加趋势,空间上呈经向分布特点,表现为从西向东梯状增加的趋势。而冬小麦的需水量呈减少趋势,其中抽穗-乳熟期减少幅度最大,全生育期需水量的空间分布呈带状特征,全区差异较大。抽穗-乳熟期分布由东南向北递减。为满足冬小麦需水要求,全生育期灌溉需水量为291~381mm,灌溉需水量较多的地区为沧州市和衡水市一带。其中需水较多的生育阶段为拔节-抽穗期和抽穗-乳熟期。在空间上,拔节-抽穗期灌溉需水量以沧州市为中心,向南北两侧递减;抽穗-乳熟期灌溉需水量南高北低,有明显的带状分布特征。研究结果可为冀京津冬小麦适时定量灌溉和提高水分利用效率提供基础数据支撑。 相似文献
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潮土区灌浆水和施磷对冬小麦光合作用和产量的影响 总被引：20，自引：1，他引：20
利用防雨微区试验,研究了灌浆水和施磷对缺磷潮土区冬小麦灌浆期光合速率、荧光动力学参数、灌浆过程和产量等的影响。结果表明,全生育期不灌水,灌浆期冬小麦光合作用将受到气孔胁迫,光合速率下降,但水分利用效率提高;灌浆水提高小麦的光合速率和表观量子效率,在同样土壤水分条件下,小麦的光合速率和表观量子效率随施磷量的增加而提高。灌水处理小麦的PSⅡ、Fv/Fm较大,NPQ较小。水、磷都能促进小麦灌浆,提高小麦千粒重,其中磷的作用尤其重要。施磷水平越高,灌浆强度越大,灌浆水对子粒灌浆促进作用也越大。施磷处理的株高、穗长、穗粒数较大,成穗数提高,最终产量受施磷水平影响更为明显。经济系数有随供水和施磷水平提高而降低的趋势。从节水角度,在潮土区,施足磷肥有重要意义。 相似文献
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灌溉条件下秸秆覆盖麦田耗水特性研究 总被引：6，自引：3，他引：6
试验于2 0 0 2 2 0 0 3年在中科院禹城综合试验站完成,研究了秸秆覆盖和灌溉对冬小麦农田耗水特性的影响,结果表明:秸秆覆盖能够增强灌溉水的入渗能力。随着灌溉量的增加,秸秆覆盖减少深层底墒水(SMBS)的消耗。灌溉显著增加冬小麦的耗水强度,返青后,覆盖处理冬小麦的耗水强度大于不覆盖处理。在播种到返青期间,覆盖比不覆盖处理平均少蒸散5 2 2 5mm。返青后,覆盖处理的阶段耗水量大于不覆盖处理,但覆盖与不覆盖处理间的总耗水量差异不大 相似文献