黄土高原半干旱区春小麦产量变动的影响因子分析

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-1098

中国农学通报 ›› 2022, Vol. 38 ›› Issue (32): 55-62.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-1098

所属专题：小麦

• 资源·环境·生态·土壤·气象 • 上一篇下一篇

黄土高原半干旱区春小麦产量变动的影响因子分析

雷俊¹^,²(), 赵福年¹, 卢国阳³(), 姚瑞², 牛海洋², 李文举², 杨蕙宁²

¹中国气象局兰州干旱气象研究所/甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室/中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室,兰州 730020
²定西市气象局,甘肃定西 743000
³兰州区域气候中心,兰州 730020

收稿日期:2021-11-16 修回日期:2022-02-08 出版日期:2022-11-15 发布日期:2022-11-09
通讯作者: 卢国阳
作者简介:雷俊,男,1985年出生,甘肃通渭人,高级工程师,硕士,主要从事农业气象试验方面的研究。通信地址：743000 甘肃省定西市安定区气象新村50号,Tel：0932-8223247,E-mail： 75267630@163.com。
基金资助:
国家自然科学基金“半干旱区春小麦干旱解除的降雨调控机制”(41775107);“典型半干旱雨养区降雨过程对马铃薯农田干旱的解除效应及其调控机制”(41975151);中国气象局兰州干旱气象研究所科研创新项目“土壤-植被-大气相互作用研究”(GHSCXTD-03);甘肃省气象局科研项目“气候变暖背景下半干旱区马铃薯生理生态特性对降水变化的响应”(2122rczx-英才计划-06);“半干旱雨养春小麦产量波动的环境影响机制分析”(GSMArc2019-12);甘肃省科技厅创新基地及人才计划项目“干旱灾害形成机理及其风险预警”(20JR5RA121)

Environmental Factors Influencing Spring Wheat Yield in Semi-arid Region of Loess Plateau

LEI Jun¹^,²(), ZHAO Funian¹, LU Guoyang³(), YAO Rui², NIU Haiyang², LI Wenju², YANG Huining²

¹Lanzhou Institute of Arid Meteorology, China Meteorological Administration, Key Laboratory of Arid Climatic Change and Disaster Reduction of Gansu Province, Key Laboratory of Arid Climate Change and Disaster Reduction of CMA, Lanzhou 730020
²Dingxi Meteorological Bureau, Dingxi, Gansu 743000
³Lanzhou Reginal Climate Center, Lanzhou 730020

Received:2021-11-16 Revised:2022-02-08 Online:2022-11-15 Published:2022-11-09
Contact: LU Guoyang

摘要/Abstract

摘要：

为揭示影响半干旱区春小麦产量波动的环境因子,依据甘肃省定西市农业气象试验站1987—2011年春小麦农业气象观测资料以及文献收集（1993—2013年）获得的春小麦耗水量与产量关系资料,分析了影响黄土高原半干旱区春小麦产量变动的环境因子。结果表明：春小麦产量与5月及主要生育期蒸发量与降水量差呈极显著的负相关关系,且负相关关系受播前土壤含水量的影响,播前土壤水分含量越大,在相同大气蒸发力条件下,春小麦产量越高,反之亦然。春小麦产量与5月份降水量以及播前土壤含水量呈正相关关系,降水量相同,播前土壤水分含量越大,产量越高,在相同土壤含水量条件下,主要生育期大气越干燥,产量越低。有效供水量可以解释60.4%的产量变率,耗水量可解释93.4%的产量变率,温度并不会对研究区春小麦产量变动造成直接影响,其通过空气饱和差影响产量形成。

关键词: 降水量, 播前土壤含水量, 蒸发皿蒸发量, 温度, 空气饱和差

Abstract:

To investigate the effect of environmental factors on spring wheat yield in the semi-arid region, the correlation between environmental factors and spring wheat yield was analyzed based on the long-term data (1987—2011) from agrometeorological observation station in Dingxi of Gansu Province. Meanwhile, data about the correlation between water consumption and yield of spring wheat of the study area（1993—2013）were also collected from literature. The results showed that there was a significantly negative correlation between spring wheat yield and the difference between evaporation and precipitation in May and main growth periods. However, the negative correlation was influenced by the soil water content before sowing. The greater the soil water content before sowing, the higher the spring wheat yield was under the same atmospheric evaporation condition, and vice versa. The spring wheat yield had a positive correlation with the precipitation in May and the soil water content before sowing. Under the same precipitation amount, the higher the soil water content before sowing, the higher the spring wheat yield was. Under the same soil water content, the drier the atmosphere in main wheat growth periods, the lower the wheat yield was. The effective water supply could explain 60.4% of the yield variation, and the water consumption could explain 93.4% of the yield variation. Furthermore, the temperature had no direct impact on the spring wheat yield in the study area, but it might affect the spring wheat yield formation through air saturation deficit.

Key words: precipitation, soil water content before sowing, pan evaporation, temperature, air saturation deficit

中图分类号:

S152.7+5

雷俊, 赵福年, 卢国阳, 姚瑞, 牛海洋, 李文举, 杨蕙宁. 黄土高原半干旱区春小麦产量变动的影响因子分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(32): 55-62.

LEI Jun, ZHAO Funian, LU Guoyang, YAO Rui, NIU Haiyang, LI Wenju, YANG Huining. Environmental Factors Influencing Spring Wheat Yield in Semi-arid Region of Loess Plateau[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2022, 38(32): 55-62.

图/表 9

作者	发表年份	试验品种	有无补充灌溉	试验年份
李凤民等^[16]	1995	陇春8139-2	有	1993,1994
魏虹等^[17]	2000	陇春8139-2	有	1995
张旭东等^[18]	2004	陇春8139-2	雨养	1993—1997
Li等^[19]	2004	陇春8139-2	播前灌溉	1999—2000
王晓娟等^[20]	2010	定西35号	雨养	2008
侯慧芝等^[21]	2010	春小麦27-4	雨养	2008
侯慧芝等^[22]	2012	陇春27号	雨养	2009—2010
李文龙等^[23]	2012	定西新24号	有	2011
侯慧芝等^[24]	2014	陇春27号	雨养	2011—2013

表1. 文献收集耗水量与春小麦产量数据集信息

生育期	播种期	出苗期	三叶期	拔节期	孕穗期	抽穗期	开花期	乳熟期	成熟期
最早出现日期	3/12	4/6	4/22	5/16	5/26	6/3	6/8	6/24	7/6
最晚出现日期	3/28	4/24	5/18	6/4	6/12	6/18	6/23	7/19	7/26

表2. 1987—2011年试验期间春小麦主要生育期最早和最晚出现日期(月/日)

图1. 根据文献资料收集的定西市安定区春小麦统计产量变化（1964—2011年）

图2. 产量与环境因子相关分析

图3. 不同播前土壤含水量条件下产量对环境因子响应分析播前土壤含水量大于235 mm为湿润土壤,小于等于235 mm为干燥土壤。下同

图4. 产量对降水量的响应特征分析

图5. 播前土壤水分含量对产量影响分析

图6. 产量与有效供水量关系分析

图7. 产量与耗水量关系分析粗实线研究结果来自文献[22],虚线研究结果来自文献[23]

参考文献 29

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Environmental Factors Influencing Spring Wheat Yield in Semi-arid Region of Loess Plateau

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