Study on Drought of Spring Maize Based on Scintillation Flux and Soil Moisture

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0321

Abstract

Abstract:

To identify drought conditions at different fertility stages within the growing season of spring maize in Huailai County, Hebei Province, this study calculated a revised crop water deficit index (RCWDI) by using the actual evapotranspiration instead of potential evapotranspiration for spring maize in 2021 in Huailai County, Hebei Province based on the data from the large-aperture scintillometer observation system. According to the actual drought grade of spring maize obtained by soil relative humidity, the drought grade of RCWDI was reconstructed and verified by the data of 2019. The results showed that there was a significant correlation between precipitation and actual evapotranspiration during the fertility period of spring maize in 2021 in Huailai County, and the cumulative value of the difference between precipitation and evapotranspiration could reflect the drought situation of spring maize. The drought of spring maize in Huailai County in 2021 mainly occurred from sowing to jointing stage. Drought ratings obtained by RCWDI in 2019 are up to 80% similar to those based on soil moisture. The study shows that the revised crop water deficit index and its drought grade based on scintillation flux have certain applicability.

Key words: scintillation flux, drought, crop water deficit index (CWDI), spring maize

DAI Xinyu, LIU Cong, LI Qi, DEKYI Droma, WU Dongli. Study on Drought of Spring Maize Based on Scintillation Flux and Soil Moisture[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2024, 40(8): 68-73.

Figures/Tables 8

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土壤质地	等级	各发育阶段土壤相对湿度
土壤质地	等级	播种—出苗	出苗—拔节	拔节—抽雄	抽雄—乳熟	乳熟—成熟
壤土	无旱	R>65	R>60	R>70	R>75	R>65
	轻旱	55<R≤65	50<R≤60	60<R≤70	65<R≤75	55<R≤65
	中旱	45<R≤55	40<R≤50	50<R≤60	55<R≤65	45<R≤55
	重旱	35<R≤45	30<R≤40	40<R≤50	45<R≤55	35<R≤45
	特旱	R≤35	R≤30	R≤40	R≤45	R≤35

土壤质地	等级	各发育阶段土壤相对湿度
土壤质地	等级	播种—出苗	出苗—拔节	拔节—抽雄	抽雄—乳熟	乳熟—成熟
壤土	无旱	R>65	R>60	R>70	R>75	R>65
	轻旱	55<R≤65	50<R≤60	60<R≤70	65<R≤75	55<R≤65
	中旱	45<R≤55	40<R≤50	50<R≤60	55<R≤65	45<R≤55
	重旱	35<R≤45	30<R≤40	40<R≤50	45<R≤55	35<R≤45
	特旱	R≤35	R≤30	R≤40	R≤45	R≤35

生育期	时间	20 cm土壤相对湿度/%	干旱等级
播种—出苗期	4月中旬—5月上旬	40.84	重旱
出苗—拔节期	5月中旬—6月中旬	31.01	重旱
拔节—抽雄期	6月中旬—7月中旬	65.00	轻旱
抽雄—乳熟期	7月下旬—8月中旬	51.87	重旱
乳熟—成熟期	8月下旬—9月中旬	65.65	无旱

生育期	时间	20 cm土壤相对湿度/%	干旱等级
播种—出苗期	4月中旬—5月上旬	40.84	重旱
出苗—拔节期	5月中旬—6月中旬	31.01	重旱
拔节—抽雄期	6月中旬—7月中旬	65.00	轻旱
抽雄—乳熟期	7月下旬—8月中旬	51.87	重旱
乳熟—成熟期	8月下旬—9月中旬	65.65	无旱

等级	各发育阶段水分亏缺指数(K_RCWDI)
等级	播种—出苗	出苗—拔节	拔节—抽雄	抽雄—乳熟	乳熟—成熟
无旱	K_RCWDI≤45	K_RCWDI≤50	K_RCWDI≤35	K_RCWDI≤35	K_RCWDI≤50
轻旱	45<K_RCWDI≤60	50<K_RCWDI≤65	35<K_RCWDI≤50	35<K_RCWDI≤45	50<K_RCWDI≤60
中旱	60<K_RCWDI≤75	65<K_RCWDI≤75	50<K_RCWDI≤60	45<K_RCWDI≤55	60<K_RCWDI≤70
重旱	75<K_RCWDI≤90	75<K_RCWDI≤85	60<K_RCWDI≤70	55<K_RCWDI≤65	70<K_RCWDI≤80
特旱	K_RCWDI>90	K_RCWDI>85	K_RCWDI>70	K_RCWDI>65	K_RCWDI>80