富裕县农田土壤湿度变化及其对玉米发育期和产量的影响

doi:10.3969/j.issn.1673-503X.2020.04.010

气象与环境学报 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (4): 74-82.doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.04.010

富裕县农田土壤湿度变化及其对玉米发育期和产量的影响

闫平^1,^2,³(),季生太^1,²,孙彦坤⁴,姜丽霞^1,^2,³,王秋京^1,^2,³,吕佳佳^1,^2,³,王萍^1,^2,^3,*()

1. 黑龙江省龙云气象科技有限责任公司气象院士工作站, 黑龙江哈尔滨 150030
2. 中国气象局东北地区生态气象创新开放实验室, 黑龙江哈尔滨 150030
3. 黑龙江省气象科学研究所, 黑龙江哈尔滨 150030
4. 东北农业大学, 黑龙江哈尔滨 150030

收稿日期:2019-05-08 出版日期:2020-08-30 发布日期:2020-06-16
通讯作者: 王萍 E-mail:di-chun@163.com;nqzxwp@163.com
作者简介:闫平，女，1979年生，高级工程师，主要从事农业气象研究，E-mail：di-chun@163.com
基金资助:
中国气象局沈阳大气环境研究所和辽宁省农业气象灾害重点实验室联合开放基金项目(2019SYIAE04);科技部"粮食丰产增效科技创新"重点专项(2018YFD0300103-1);中国气象局东北地区生态气象创新开放实验室基金项目(stqx2019zd01);中国气象局东北地区生态气象创新开放实验室基金项目(stqx201803);中国气象局东北地区生态气象创新开放实验室基金项目(stqx201705)

Change characteristics of farmland soil moisture in Fuyu County and their effects on development period and yield of Maize

Ping YAN^1,^2,³(),Sheng-tai JI^1,²,Yan-kun SUN⁴,Li-xia JIANG^1,^2,³,Qiu-jing WANG^1,^2,³,Jia-jia LV^1,^2,³,Ping WANG^1,^2,^3,*()

1. Meteorological Academician Workstation of Heilongjiang Province, Harbin 150030, China
2. Innovation and Opening laboratory of Regional Eco-Meteorology in Northeast, China Meteorological Administration, Harbin 150030, China
3. Heilongjiang Province Institute of Meteorological Science, Harbin 150030, China
4. Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China

Received:2019-05-08 Online:2020-08-30 Published:2020-06-16
Contact: Ping WANG E-mail:di-chun@163.com;nqzxwp@163.com

摘要/Abstract

摘要：

本文旨在分析黑龙江省富裕县农田土壤相对湿度对玉米发育期和产量的影响，以期为松嫩平原西部玉米生产提供科学参考。以黑龙江省富裕县为研究区域，利用1982—2017年土壤相对湿度资料、1995—2017年玉米发育期资料、玉米产量资料，采用对比分析、相关分析、Mann-Kendall突变检验法，分析土壤相对湿度变化特征，研究土壤相对湿度对玉米发育期和产量的影响。结果表明：富裕县近36 a土壤相对湿度呈增加—减小—增加的趋势。播种期—出苗期、拔节期—抽雄期、乳熟期—成熟期土壤干旱平均每4—6 a一遇，抽雄期—乳熟期每2—3 a一遇，出苗期—拔节期土壤基本无旱。各发育期土壤相对湿度减小的突变年在1987年前后，增加的突变年在2013年前后。20世纪80年代土壤较适宜，干旱轻，90年代土壤相对湿度迅速下降，干旱最重，之后随着年代的推移土壤干旱逐渐减轻。玉米主要发育期中播种期—出苗期、出苗期—拔节期土壤干旱对产量影响较小，拔节期—成熟期是土壤干旱影响产量的主要时期。

关键词: 土壤相对湿度, 玉米, 发育期, 产量

Abstract:

This paper analyses the effects of relative soil moisture (RSM) on maize development period and yield so as to provide a scientific basis for the maize production in west Songnen Plain.Taking west Songnen Plain in Fuyu county of Heilongjiang province as the research region, using the RSM data during 1982-2017, the development period and yield of maize during 1995-2017, the change characteristics of RSM and their effects on the development period and yield of maize were investigated based on comparative analysis, correlation analysis, and Mann-Kendall mutation testing methods.The results show that the RSM experiences an increasing-decreasing-increasing change trend in recent 36 years.On average, soil drought occurs every 4-6 years during sowing-emergence, jointing-tasseling, milk-mature stage and occurs every 2-3 years during the tasseling-milk stage.Soil drought does not occur during the emergence-jointing stage.The mutation year of RSM with a decreasing and increasing trend for each development period is around 1987 and 2013, respectively.The RSM is suitable and the drought is lighter in the 1980s.In the 1990s, the RSM declines rapidly, which results in the most severe droughts.Then, the drought gradually eases with the passage of the year.Soil droughts occurring in sowing-emergence and seedling-jointing have little effect on maize yield, and the jointing-maturing period is the key period when a drought affects maize yield.

Key words: Relative soil moisture, Maize, Development period, Yield

中图分类号:

S513
P49

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图/表 9

表1

图1

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表2

图3

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表5

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参考文献 32

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等级	播种期—出苗期	出苗期—拔节期	拔节期—抽雄期	抽雄期—乳熟期	乳熟期—成熟期
轻旱	50＜R≤60	45＜R≤55	55＜R≤65	60＜R≤70	50＜R≤60
中旱	40＜R≤50	35＜R≤45	45＜R≤55	50＜R≤60	40＜R≤50
重旱	30＜R≤40	25＜R≤35	35＜R≤45	40＜R≤50	30＜R≤40

发育期	播种期—出苗期土壤相对湿度	出苗期—拔节期土壤相对湿度	拔节期—抽雄期土壤相对湿度	抽雄期—乳熟期土壤相对湿度	乳熟期—成熟期土壤相对湿度
播种日期	0.27	0.15	0.20	0.03	-0.18
出苗日期	0.11	0.15	-0.01	-0.07	-0.19
拔节日期	-0.35	0.03	0.00	0.18	0.34
抽雄日期	-0.49^*	-0.17	-0.26	0.22	0.38
乳熟日期	-0.42	-0.02	-0.07	0.20	0.36
成熟日期	-0.41	-0.22	-0.13	0.30	0.30

项目	播种期—出苗期	出苗期—拔节期	拔节期—抽雄期	抽雄期—乳熟期	乳熟期—成熟期
相关系数(R)	-0.121	0.080	0.321^*	-0.123	0.049
Sig	0.592	0.724	0.037	0.586	0.830

气象产量	播种期—出苗期	出苗期—拔节期	拔节期—抽雄期	抽雄期—乳熟期	乳熟期—成熟期
土壤干旱年	676	290	-134	-345	-301
非土壤干旱年	-159	19	93	292	186
差值	835	271	-228	-637	-487

典型年	2003年播种期—拔节期	2007年拔节期—成熟期	2010年抽雄期—成熟期	2012年播种期—出苗期
典型年产量/(kg/hm²)	4530	3820	5600	9500
近5 a增减产百分比/(%)	-3	-58	-16	1

富裕县农田土壤湿度变化及其对玉米发育期和产量的影响

Change characteristics of farmland soil moisture in Fuyu County and their effects on development period and yield of Maize

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发育期	统计量	1982—1990年	1991—2000年	2001—2010年	2011—2017年
播种期—出苗期	R_多年/(%)	93	64	76	79
播种期—出苗期	D_A/a	0	4	2	0
出苗期—拔节期	R_多年/(%)	88	67	79	87
出苗期—拔节期	D_A/a	0	0	1	0
拔节期—抽雄期	R_多年/(%)	90	67	78	87
拔节期—抽雄期	D_A/a	1	4	3	0
抽雄期—乳熟期	R_多年/(%)	84	72	71	88
抽雄期—乳熟期	D_A/a	4	7	6	0
乳熟期—成熟期	R_多年/(%)	101	74	67	88
乳熟期—成熟期	D_A/a	1	3	4	0

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