宁夏灌区春小麦叶面积变化的气象条件分析

李福生 官景得 吕巡均

摘要春小麦叶面积生长变化直接影响到小麦干物质的累积量,通过对宁夏春小麦不同发育期叶面积16年的观测数据结合对应气象要素分析发现,春小麦叶面积生长与生育期内积温、日平均温度、日照时数、10cm累计土壤湿度、20cm累计土壤湿度均呈显著正相关。

关键词春小麦叶面积;积温;平均温度;日照;土壤湿度;宁夏灌区

中图分类号S162.5+3文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)21-0238-01

叶面积指数(LAI)是反映作物长势与预报作物产量的一个重要的农学参数。对小麦叶面积指数与产量的相关性、小麦叶面积用于产量预报等进行研究已经有很多,但是关于春小麦生育期内叶面积与各气象因子的相关性研究很少。研究宁夏灌区春小麦各个生育期内光、温、水等气象要素对小麦叶面积的影响,对春小麦产量预报分析及其田间管理提供理论参考。

1数据来源及研究方法

永宁春小麦种植在整个灌区具有试验分析代表性,春小麦叶面积观测数据来源于宁夏永宁县国家一级农业气象试验站1994～2009年观测数据,气象要素数据来源于宁夏永宁县气象局观测数据。笔者运用统计学和相关分析法分析春小麦三叶期至抽穗期叶面积变化与气象要素的相关关系,建立叶面积生长回归方程。

2三叶至抽穗期叶面积变化气象条件分析

春小麦从出苗至抽穗生长时间最长为61d,最短为51d,16年平均生长时间为57d,抽穗期测定平均单株叶面积最大为97.9cm2,最小为33.1cm2。

2.1叶面积与积温的关系

春小麦生长发育与积温有密切的关系。分析发现,叶面积与积温呈正相关,相关性系数R2=0.915,F=670.984,相关性通过置信度0.01的检验。叶面积随积温(∑T)呈幂指数增长(见图1),回归方程为:LAI=0.12×(∑T)1.271。

2.2叶面积与平均温度的关系

日平均温度的高低直接影响到春小麦光合速率的快慢,从出苗至抽穗是春小麦叶片生长时期,光合作用强有利于叶面积的增长。分析观测数据可知,叶面积与积温呈正相关,相关系数R2=0.602,F=93.781,相关性通过置信度0.01的检验。叶面积随平均温度(T)呈幂指数增长(见图2),回归方程为:LAI=0.004×(T)3.221。

2.3叶面积与日照时数的关系

春小麦是长日照作物,所以日照是对光合作用影响最大的一个气象因子,春小麦生育期内各个时段不仅需要一定的光照强度及光谱等,还需要一定的光照时间。日照时数与叶面积呈正相关,相关性系数R2=0.850,F=113.294,相关性通过置信度0.01的检验。叶面积随日照时数(h)呈三次方增长,回归方程为:LAI=-0.201h3+0.01h2+16.646。

2.4叶面积与10cm、20cm累计土壤湿度的关系

土壤水分是春小麦生长发育必不可少的因子。由于春小麦观测地段属引黄自流灌溉耕地,土壤水分补给除自然降水以外,最主要的是通过灌溉供给。春小麦生长用水主要是10cm与20cm的土壤水分,伴随春小麦生长耗水量也不断增加,以每次叶面积测定时期的土壤湿度为土壤水分参考依据,累计土壤湿度,分别分析与叶面积的关系。发现叶面积与10cm、20cm累计土壤湿度均呈正相关,相关性系数R2=0.917,F=688.330,相关性均通过置信度0.01的检验。叶面积随10cm、20cm累计土壤相对湿度(U)呈幂指数增长(见图4、图5),回归方程分别为:LAI=0.043×(2.924)U;LAI=0.041×(2.858)U。

3结论与讨论

宁夏灌区春小麦叶面积生长与生育期内积温、日平均温度、日照时数、10cm累计土壤湿度、20cm累计土壤湿度均呈正相关,相关性显著。对于抽穗至成熟阶段,叶片逐渐变黄干枯,此时的叶面积变化情况相对复杂,有待于进一步研究。

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