检索结果-内蒙古大学图书馆

农业工程学报 2014年第6期30卷 62-70页

作者：高翔龚道枝顾峰雪郝卫平梅旭荣中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室/农业部旱作节水农业重点实验室北京100081

为从农田碳通量角度揭示地膜覆盖种植方式的增产增效机理,于2011年在山西寿阳旱作农业野外试验站对覆膜和露地春玉米田,进行了表层土壤温湿度、土壤呼吸和净碳交换规律及作物生长发育规律的研究和分析。结果表明:与露地处理相比较,覆膜... 详细信息

为从农田碳通量角度揭示地膜覆盖种植方式的增产增效机理,于2011年在山西寿阳旱作农业野外试验站对覆膜和露地春玉米田,进行了表层土壤温湿度、土壤呼吸和净碳交换规律及作物生长发育规律的研究和分析。结果表明:与露地处理相比较,覆膜处理全生育期表层土壤含水率提高了18.7%,前期可平均提高表层土壤温度1.67℃。覆膜和露地处理土壤呼吸变化规律总体一致,但前者的温度敏感系数Q10比后者低,且中后期前者排放的碳仅为后者的61.7%,说明采用覆盖地膜种植方式有利于农田土壤碳管理。前期和中期覆膜处理绿叶面积指数比露地处理平均高0.81 m2/m2,后期覆膜处理衰老较快,收获时比露地处理低1.00 m2/m2;露地处理在前期和中期日均净碳通量平均比覆膜处理大0.04 mg/(m2·s),而后期仅小0.02 mg/(m2·s),这是造成2处理最终生物产量和经济产量差异的根本原因。在地上干物质积累和地下干物质积累方面,覆膜处理始终比露地处理高,收获时差值分别为269.7和38.6 g/m2。露地处理每公顷少收春玉米籽粒1 348 kg。由此可见,覆膜种植可提高表层土壤温湿度,促进作物生长发育,抑制土壤呼吸,促进碳积累,增加农民收入的同时更有利于土壤碳管理。

关键词：农作物膜土壤春玉米地膜覆盖土壤温湿度土壤呼吸净碳通量

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区域粮食产量因灾损失评估之北方五省灾情-产量模型再检验

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中国农业气象 2023年第11期44卷 1009-1021页

作者：刘园刘布春梅旭荣贺金娜陈迪韩锐朱永昶中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室/农业农村部农业环境重点实验室北京100081

利用1961-2020年粮食作物种植面积、产量和农业灾情统计数据,对比分析了全国和冀鲁豫晋陕粮食产量与灾情的变化特征;采用已构建的河北、山东、河南灾情-产量评估模型,输入2008-2020年灾情数据,估算粮食产量及其因灾损失,检验已建灾情-... 详细信息

利用1961-2020年粮食作物种植面积、产量和农业灾情统计数据,对比分析了全国和冀鲁豫晋陕粮食产量与灾情的变化特征;采用已构建的河北、山东、河南灾情-产量评估模型,输入2008-2020年灾情数据,估算粮食产量及其因灾损失,检验已建灾情-产量评估模型的敏感性和稳定性;同时,基于该统计建模方法构建了山西和陕西两省粮食作物灾情-产量评估模型,评价构建模型方法的通用性。结果表明:(1)1961-2020年,北方五省粮食作物种植面积和总产量分别占全国的28%和25%,夏收粮食和秋收粮食种植面积分别以3.39hm^(2)·a^(-1)和106.3hm^(2)·a^(-1)的速率极显著下降(P<0.01),总产量分别以137.3×10^(4)t·a^(-1)和119.9×10^(4)t·a^(-1)的速率极显著增加(P<0.01)。2008-2020年北方五省粮食种植面积和产量分别以209.42hm^(2)·a^(-1)和258.06×10^(4)t·a^(-1)的速率极显著增加(P<0.01)。(2)1961-2020年,北方五省受灾、成灾和绝收面积分别占全国平均灾情的28%、28%和23%,北方五省与全国灾情均呈显著先增强后减轻变化趋势;全国农作物受灾、成灾和绝收面积分别在2008年、2000年和2000年达到历史高值后逐年下降;北方五省相应灾情分别在1990年、1989年和2004年出现下降拐点。全国粮食作物灾情主要来自干旱和洪涝,旱涝受灾、成灾和绝收面积占全国灾害统计面积的76%;北方五省灾情主要来自干旱,干旱受灾、成灾和绝收面积分别占北方五省灾情统计的66%、61%和58%。2008-2020年山东干旱受灾面积最大;河北、山西干旱成灾面积相对较高;河北洪涝和风雹绝收面积最高。(3)基于构建模型的数据序列延长至2020年,冀鲁豫粮食产量模拟值与实际值呈极显著相关关系(R2>0.95,P<0.01),构建的北方五省灾情-粮食作物产量评估模型模拟准确率较高;60a间,冀鲁豫晋陕五省的粮食因灾损失率分别为8.99%、18.02%、9.79%、12.84%和20.04%,近12a受灾情面积减少和农业科技进步的影响,因灾损失率分别为4.4%、17.4%、9.65%、8.14%和17.9%,均有所下降。经模型的验证和构建,该建模统计方法对于评估气象灾害对粮食产量造成的损失表现较好,具有预测粮食产量的性能,具备业务化应用的可行性。鉴于北方五省粮食产量占全国粮食产量比例较高,新时期防范区域农业气象灾害风险对保障国家粮食安全至关重要。

关键词：粮食产量农业气象灾害区域灾情因灾损失评估灾情-产量评估模型

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区域粮食产量因灾损失评估之长江流域灾情-产量模型再检验

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中国农业气象 2023年第12期44卷 1114-1126页

作者：刘园刘布春梅旭荣中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室/农业农村部农业环境重点实验室北京100081

利用1949-2020年长江流域(江苏、安徽、浙江、江西、湖北、湖南、上海和四川)耕地面积、粮食种植面积、产量和农业灾情统计数据,分析区域粮食生产与灾情的变化特征;采用已构建的长江流域7省份(江苏、安徽、浙江、江西、湖北、湖南和上海... 详细信息

利用1949-2020年长江流域(江苏、安徽、浙江、江西、湖北、湖南、上海和四川)耕地面积、粮食种植面积、产量和农业灾情统计数据,分析区域粮食生产与灾情的变化特征;采用已构建的长江流域7省份(江苏、安徽、浙江、江西、湖北、湖南和上海)灾情-产量评估模型,估算各省(市)1949-2020年粮食因灾损失及产量,并构建四川省1949-2020年粮食作物的灾情-产量模型;明确了影响区域粮食产量的主要灾种,构建了主要灾种-产量评估模型,进一步检验了模型构建方法的通用性。结果表明:(1)过去72a,全国、长江流域粮食作物种植面积平均分别为11.60×10^(7)hm^(2)和2.70×10^(7)hm^(2),均呈显著上升趋势(P<0.05),其中沪苏浙川粮食作物种植面积呈显著下降趋势(P<0.05);全流域玉米、小麦、其他作物和稻谷种植面积分别占全区粮食作物种植面积的5.9%、14.9%、34.6%和44.6%,稻谷种植面积增加趋势显著(P<0.05)。(2)1949-2020年,全国、全流域粮食作物产量平均分别为3.67×10^(8)t和1.38×10^(8)t,呈显著增加趋势(P<0.05);全流域玉米、小麦、其他作物和稻谷产量分别占全区粮食作物种植产量的的6.0%、12.0%、11.9%和70.1%,其中稻谷产量显著上升(P<0.05)。同期,全流域和全国粮食作物复种指数分别为138%和214%,均呈下降趋势,尤其浙江省复种指数从1980s的250%降至2010s的100%,降幅较大。(3)研究期内长江流域作物受灾面积、成灾面积和绝收面积平均分别为1.08×10^(7)hm^(2)、0.48×10^(7)hm^(2)和0.08×10^(7)hm^(2),分别占全国的30.8%、29.2%和28.8%,变异率分别为51.5%、64.4%和115.5%。干旱和洪涝总灾情占比较高,分别占全国粮食作物干旱和洪涝受灾面积、成灾面积和绝收面积74.3%、74.0%、66.9%,低温、风雹和台风引起的总灾情分别占全国的36.6%、32.4%和25.5%。(4)基于已构建的1949-2014年长江流域灾情-产量评估模型,将数据扩展至2020年,对模型进行再检验,结果表明,1949-2020年苏皖浙赣湘粮食产量的模拟值与实际值呈极显著线性相关,决定系数(R^(2))均高于0.97,沪鄂决定系数(R2)略偏低(分别为0.78和0.80,P<0.01)。72a间,四川省新建模型模拟结果精度高,决定系数为0.99。8省(市)中以上海和浙江粮食因灾减产率相对较高(27.4%和33.4%),苏皖赣鄂湘川粮食因灾减产率分别为13.0%、15.5%、9.0%、10.3%、6.47%和0.14%,明确区域重点防御灾种后,构建新的主要灾种-粮食产量回归模型,仍可以解释粮食减产量95%以上。进一步区域评估表明,构建的模型能很好地模拟气象灾害对粮食产量造成的损失,具有预测粮食产量的性能,具备全国业务化应用的可行性。

关键词：区域农业灾情因灾损失评估模型粮食产量农业气象灾害受灾面积成灾面积绝收面积

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中国北方主产地苹果始花期模拟及晚霜冻风险评估

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农业工程学报 2020年第21期36卷 154-163页

作者：邱美娟刘布春刘园王珂依庞静漪张晓男贺金娜中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室/农业部农业环境重点实验室北京100081 营口市气象局营口115001 沈阳农业大学农学院沈阳110161

建立中国北方苹果主产地苹果始花期模型,分析苹果花期晚霜冻气候风险,为有效防御晚霜冻灾害对当地苹果生产的影响提供科学指导。该研究选取中国新疆的伊宁、阿克苏、黄土高原的万荣、白水、礼泉、陕州区和渤海湾的福山、熊岳分别代表中... 详细信息

建立中国北方苹果主产地苹果始花期模型,分析苹果花期晚霜冻气候风险,为有效防御晚霜冻灾害对当地苹果生产的影响提供科学指导。该研究选取中国新疆的伊宁、阿克苏、黄土高原的万荣、白水、礼泉、陕州区和渤海湾的福山、熊岳分别代表中国3大苹果产区,利用各区代表站的苹果始花期资料和同期气象数据,建立并检验了不同站点苹果始花期模型,并利用该模型模拟了1962-2019年苹果始花期,分析其时空变化特征。结合晚霜冻气象指标,对苹果花期晚霜冻气候风险进行评估。结果表明:1)苹果始花期模型能够在数据独立的情况下较准确地模拟各区代表站的始花期变化,新疆、黄土高原和渤海湾苹果产区内部检验的均方根误差分别为2.5~4.8、2.4~5.0、2.3~3.0 d,交叉检验的均方根误差分别为5.0~6.6、3.4~6.0和3.6~4.1 d。2)模拟得到的苹果始花期均呈显著提前趋势,趋势系数分别为-1.84^-1.04、-3.09^-2.62和-2.37^-1.88d/10a。3)不同区域苹果晚霜冻气候风险有着明显的差异。新疆和黄土高原果区苹果晚霜冻气候风险指数相对较大,其中伊宁最大达2.38,其次是万荣达1.81,而渤海湾果区的福山苹果晚霜冻气候风险指数为0。结果表明新疆和黄土高原果区苹果遭受晚霜冻的影响较大,渤海湾果区受晚霜冻影响最小。

关键词：模型风险评估晚霜冻气象指标致灾因子苹果始花期

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气候变化对华北冬小麦生育期和灌溉需水量的影响

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生态学报 2014年第9期34卷 2367-2377页

作者：胡玮严昌荣李迎春刘勤中国农业科学院农业环境与可持续发展研究/所作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室北京100081 农业部旱作节水农业重点实验室北京100081 农业部农业环境重点实验室北京100081

利用华北4个气象站点1981—2010年冬小麦的生育期数据和气象资料,研究了华北平原典型区域冬小麦在气候变化条件下的生育期及各生育阶段灌溉需水量。结果表明:(1)过去30a来,华北地区冬小麦播种期和出苗期均有推迟趋势,且高纬度站点的变... 详细信息

利用华北4个气象站点1981—2010年冬小麦的生育期数据和气象资料,研究了华北平原典型区域冬小麦在气候变化条件下的生育期及各生育阶段灌溉需水量。结果表明:(1)过去30a来,华北地区冬小麦播种期和出苗期均有推迟趋势,且高纬度站点的变化趋势明显,其他生育期则呈提前趋势,而冬小麦全生育期表现为缩短;(2)华北冬小麦灌溉需水量在空间上从北到南、自东向西逐渐递减趋势;在时间上,东西部地区灌溉需水量变化趋势相反,东部地区呈逐渐增加趋势,而西部地区呈减小趋势;(3)冬小麦生育阶段的灌溉需水量变化不相同,播种—出苗、拔节—抽穗和抽穗—乳熟期灌溉需水量表现为减少趋势,而出苗—拔节和乳熟—成熟期则表现为增加趋势。就冬小麦整个生育期而言,华北西部地区灌溉需水量(北京密云站和石家庄栾城站)有减少趋势,分别减少6.72mm/10a和8.3mm/10a;而华北东部地区(天津宝坻站和邢台南宫站)的趋势正好相反,分别增加2.6mm/10a和7.08mm/10a。6个生育阶段灌溉需水量的年际波动程度依次为:播种—出苗期>乳熟—成熟期>抽穗—乳熟期>拔节—抽穗期>出苗—拔节期>播种—成熟期;(4)气象要素对灌溉需水量的影响较复杂,其中灌溉需水量同有效降水量、相对湿度呈负相关,且相关关系极显著,与生育期长度存在微负相关关系,与日照时数、平均温度和风速呈显著正相关。同时,影响各生育阶段灌溉需水量的气象要素也存在差异,主要包括有效降水量、相对湿度和风速等。

关键词：冬小麦生育期气候变化灌溉需水量

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基于农作物灾情的长江中下游地区粮食产量损失评估

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中国农业气象 2018年第4期39卷 280-291页

作者：张轶刘布春杨晓娟刘园白薇董博超中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室/农业部农业环境重点实验室北京100081 沈阳农业大学农学院沈阳110866

利用长江中下游地区7省(市)1949-2014年农作物灾情统计数据和粮食作物单产数据,采用多元线性回归方法,构建粮食气象减产量与农作物受灾面积、成灾面积及绝收面积的回归模型,运用主成分分析法研究长江中下游7省(市)影响粮食产量的主要农... 详细信息

利用长江中下游地区7省(市)1949-2014年农作物灾情统计数据和粮食作物单产数据,采用多元线性回归方法,构建粮食气象减产量与农作物受灾面积、成灾面积及绝收面积的回归模型,运用主成分分析法研究长江中下游7省(市)影响粮食产量的主要农业气象灾害,对因气象灾害导致的粮食产量损失进行评估。结果表明:(1)粮食气象减产量与总灾情显著相关(P<0.05),其中除湖南省外,其它各省相关关系达极显著水平(P<0.01)。粮食气象减产量与成灾面积关系更密切,依据总灾情评估粮食产量,模型的拟合优度(R^2)除上海市外均大于0.9。(2)根据粮食气象减产量与干旱、洪涝、风雹、低温、台风5种灾情的相关性,建立主要灾种粮食产量模型,仅从R^2数值来看,除湖南省外,其它6省(市)主要灾种模型的R^2均略高于总灾情模型,但单因素方差分析表明,两类模型的R^2不存在显著差异。(3)两类模型均不能解释粮食作物结构性逐年波动变化,是模型产生模拟误差的一个主要因素。本研究建立的灾损模型和产量评估模型能较好地模拟灾情与粮食产量的关系,2015年数据试报检验表明,可以将其用作长江中下游地区不同省(市)粮食产量短期预测。

关键词：因灾减产量气象灾害产量模拟模型灾损率灾害损失评估

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近30年黄淮海平原干旱对冬小麦产量的潜在影响模拟

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农业工程学报 2015年第6期31卷 150-158页

作者：徐建文居辉梅旭荣刘勤杨建莹大连市气象服务中心大连116001 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室北京100081 农业部农业环境重点开放实验室北京100081 农业部旱作节水农业重点实验室北京100081

为了探明黄淮海平原冬小麦需水关键生育阶段干旱对产量的潜在影响,该文基于黄淮海平原6个农业亚区典型站点的1981—2009年气象数据及田间观测资料,使用作物模型DSSAT模拟探讨了近30 a冬小麦关键生育阶段潜在干旱对产量的影响,并分析了... 详细信息

为了探明黄淮海平原冬小麦需水关键生育阶段干旱对产量的潜在影响,该文基于黄淮海平原6个农业亚区典型站点的1981—2009年气象数据及田间观测资料,使用作物模型DSSAT模拟探讨了近30 a冬小麦关键生育阶段潜在干旱对产量的影响,并分析了各典型站点干旱减产的概率分布以及典型丰水和缺水年土壤水分的变化规律与产量的关系。研究结果表明:DSSAT模型的区域模拟误差在可接受的范围内(模拟的冬小麦开花期、成熟期和产量的相对均方根误差分别为2.0%、2.5%和12.4%),调试的区域品种3H能够代表黄淮海平原冬小麦品种进行区域模拟。黄淮海平原冬小麦需水关键生育阶段潜在干旱减产率在1980s均呈现出明显减轻的趋势。冬小麦拔节—抽穗期的潜在干旱减产率由南向北逐渐加重,黄淮海农作区天津(Ⅰ区)、石家庄(Ⅱ区)和莘县(Ⅲ区)的减产率超过了40%,临沂(Ⅳ区)、商丘(Ⅴ区)与寿县(Ⅵ区)分别为38%、27%和13%,干旱减产的区域差异主要是由各地气候因素的差异所导致。另外,黄淮海平原冬小麦同一水平的干旱减产率,在拔节—抽穗期发生的概率要远大于灌浆期的概率,北部地区冬小麦在拔节—抽穗期同一水平的潜在干旱减产率要明显高于南部地区,而在灌浆期的概率差别不明显。该研究可为黄淮海平原冬小麦实际生产过程中的抗旱管理与合理灌溉提供理论依据。

关键词：作物干旱模型冬小麦生育阶段产量 DSSAT 黄淮海平原

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探讨品种间差异改良作物水分利用效率(英文)

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作物学报 2013年第5期39卷 761-766页

作者：梅旭荣钟秀丽刘晓英中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 / 国家作物高效用水与抗灾减损工程实验室 / 农业部旱作节水农业重点开放实验室北京100081

提高水分利用效率是缓解水资源危机实现作物可持续生产的重要策略。本文对叶片尺度的瞬时 WUE 和单株尺度WUE的品种间差异, 瞬时WUE到田间尺度WUE的尺度转换, 以及瞬时WUE与产量之间的关系进行了讨论。瞬时 WUE 具有较大的遗传变异性, ... 详细信息

提高水分利用效率是缓解水资源危机实现作物可持续生产的重要策略。本文对叶片尺度的瞬时 WUE 和单株尺度WUE的品种间差异, 瞬时WUE到田间尺度WUE的尺度转换, 以及瞬时WUE与产量之间的关系进行了讨论。瞬时 WUE 具有较大的遗传变异性, 在亏水条件下品种间差异更显著。在禾谷类作物上, 气孔导度与瞬时 WUE 密切相关。单株尺度 WUE 在亏水条件下品种间差异显著, 足水条件下差异相对较小。气孔导度是影响单株尺度 WUE 的重要性状, 品种之间气孔对水分亏缺的敏感性差异较大。瞬时 WUE 向田间尺度 WUE 的尺度转换不仅受到冠层阻力和边界层阻力的制约, 还受土壤蒸发与作物蒸腾比率以及同化物分配模式的影响。瞬时 WUE 与产量的关系决定于环境的水分条件, 在作物生长发育主要依靠土壤中储存水分的干旱条件下, 瞬时 WUE 高对获得高产有利。相反, 在水分条件较适宜的地区, 高瞬时 WUE 性状不利于高产。

关键词：水分利用效率产量水分亏缺品种差异

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黄淮海地区干旱变化特征及其对气候变化的响应

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生态学报 2014年第2期34卷 460-470页

作者：徐建文居辉刘勤杨建莹中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室北京100081 农业部农业环境重点实验室北京100081 农业部旱作节水农业重点实验室北京100081

为了探究气候变化背景下黄淮海地区的干旱特征,基于黄淮海平原34个气象站点的1961—2012年气象数据,使用相对湿润指数探讨分析了近50年黄淮海地区冬小麦生长季及4个季节干旱的时空变化及其对气候变化的响应。结果表明:(1)在整个分析期内... 详细信息

为了探究气候变化背景下黄淮海地区的干旱特征,基于黄淮海平原34个气象站点的1961—2012年气象数据,使用相对湿润指数探讨分析了近50年黄淮海地区冬小麦生长季及4个季节干旱的时空变化及其对气候变化的响应。结果表明:(1)在整个分析期内(1961—2011)冬小麦生长季干旱减轻,但是在近20年干旱有了加重的趋势,且干旱加重的趋势是一种突变现象。(2)黄淮海地区1961年以来,春季、冬季以及冬小麦生长季内均表现为不同程度的干旱,干旱频率都达到90%以上,其中春、冬两季最为干旱,3个时段整个黄淮海中北部地区都为高频干旱区域,且4个季节及冬小麦生长季干旱程度与干旱频率的区域分布均表现为由南向北递增的趋势。(3)黄淮海地区的干旱特征对降水、太阳辐射和相对湿度这3个气候要素的变化最为敏感。

关键词：相对湿润度干旱季节冬小麦气候变化黄淮海

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水分亏缺冬小麦近等基因系冠气温差与群体总耗水量的关系

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生态学报 2019年第1期39卷 244-253页

作者：梅旭荣黄桂荣严昌荣刘晓英张欣莹王雅静顾峰雪郭瑞钟秀丽中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所国家作物高效用水与抗灾减损工程实验室/农业部旱作节水农业重点开放实验室北京100081

研究品种之间群体耗水特性的差异及其关键影响因素,为品种耗水特性评价与低耗水品种鉴选方法提供依据。选用水分亏缺条件下产量差异不显著,但耗水量差异极显著的冬小麦品种晋麦47和京411及其15个近等基因系为实验材料。利用防雨池和防... 详细信息

研究品种之间群体耗水特性的差异及其关键影响因素,为品种耗水特性评价与低耗水品种鉴选方法提供依据。选用水分亏缺条件下产量差异不显著,但耗水量差异极显著的冬小麦品种晋麦47和京411及其15个近等基因系为实验材料。利用防雨池和防雨棚开展实验,模拟水分亏缺条件。监测全生育期土壤水分含量,计算总耗水量,收获后测定籽粒产量,计算水分利用效率(WUE)。同时,分别在拔节-孕穗期、抽穗-开花期和灌浆期3个不同生育期监测冠层-大气温度差值(CTD)、叶片蒸腾速率和气孔导度。结果表明,3个不同生育期,15个近等基因系及其亲本之间,CTD均达到显著差异。CTD的方差分析表明,基因型和年份均对不同生育期的CTD有显著影响,但是二者之间仅在抽穗-开花期存在互作(P=0.0002)。15个近等基因系及其亲本之间耗水量存在显著差异,产量没有显著差异。源于耗水量的差异,部分品种/系之间WUE达显著差异。3个不同生育期,15个近等基因系及其亲本之间,CTD与总耗水量均呈极显著负相关关系。抽穗-开花期最高,2012—2013年度和2016—2017年度分别达到0.7042和0.6095。叶片蒸腾速率和气孔导度与群体总耗水量之间相关性很弱,3个生育期均未达到显著水平。对该组近等基因系材料,影响群体总耗水量的关键因素不是叶片蒸腾生理特性,而是群体冠层生长特性。表明构建合理的群体冠层结构不仅是获得高产的途经,而且是调控群体总耗水量,提高品种水分利用效率的重要途径。

关键词：近等基因系耗水量冠气温差叶片蒸腾速率

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