基于CWSI的滴灌冬小麦水分状况监测与诊断技术研究

发布时间：2021-04-18 23:33

　　作物水分胁迫指数（CWSI）是利用作物群体冠层与大气温度差值（简称“冠气温差”）反映作物水分胁迫状况的有效指标,定量研究冠气温差与土壤、植物、大气之间的关系,构建基于CWSI的作物水分状况监测与诊断模型,对于实现作物水分状况的无损实时监测,指导精准灌溉具有重要意义。本研究以北疆地区2个冬小麦品种新冬22号、新冬43号为供试材料,连续开展4年的滴灌小麦水分状况无损监测试验,通过定量分析冠气温差与农田气象要素、水分状况和作物生长的关系,构建基于冠气温差的滴灌冬小麦CWSI诊断与预测模型,旨在为北疆地区滴灌冬小麦水分的精准管理提供理论依据。主要研究结果如下:（1）滴灌冬小麦冠层温度多日或单日冠层温度监测的最佳监测时间为13:00¹5:00（北京时间,下同）。滴灌冬小麦返青后灌水定额小于35mm时,冠层温度、冠气温差在抽穗扬花期表现出一定程度的水分胁迫响应,但复水后可以恢复,灌浆期该灌量则无法满足小麦的需水要求,随着生育进程的推进水分胁迫加剧。返青后灌水定额大于56mm时,滴灌冬小麦不会受到水分胁迫。（2）冠气温差与冠层叶片含水量、植株含水量、冠层等效水厚度呈显著负相关（... 

【文章来源】：石河子大学新疆维吾尔自治区 211工程院校

【文章页数】：130 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

不同生育期红外热像仪图

冠层温湿度和大气温湿度定点观测均采用温湿度记录仪HOBO自动记录冠层和大气的温湿度,仪器于拔节前安装于田间。每个处理安装3个,每天24小时进行监测,每隔1h自动记录一次数据。记录冠层温湿度的仪器安装于每个小区的中间,距离冠层10-15cm处。记录大气温湿度的仪器距离地面1.5m处,采用红外热像仪测定冠层温度的同时采用温湿度表加测大气温湿度。2 结果与分析

通过进一步计算发现,不同测定时间最大冠气温差的分布区间以13:00-15:00出现的频次为最高,其中累计三天最大冠气温差出现在该时间区间的频次,两品种均为100%。灌溉前三天、灌后和灌前分布的频次,新冬22和新冬43两品种2015年分别为71.1%、60%、80%和62.2%、67%、80%,2016年分别为78.3、60%、100%和85%、60%、100%,各测定时间在该时间区间的分布均占60%以上。累计三天分布在13:00-15:00时间区间的最大冠气温差达100%,灌溉前占到80%-100%,灌后占60%左右,灌前三天占62%-85%。因此,从最大冠气温差分布区间来看,无论是单日监测还是多日监测均以13:00-15:00表现最优,该区间最大冠气温差至少占60%以上。从单日和多日监测来看,最佳冠层温度监测时间以累计三天最大冠气温差表现最优,灌溉前表现次之。因此,从最大冠气温差分布的集中程度来看,采用累积三天13:00-15:00最大冠气温差进行冠层温度监测最佳,采用单日监测在灌溉前13:00-15:00进行冠层温度监测也较科学。图2-2全生育期冠层温度日变化


本文编号：3146377