李淑靜
摘要:春玉米的需水量變化是指玉米在生長(zhǎng)過(guò)程中進(jìn)行生命活動(dòng)、葉面蒸騰作用、玉米間水分蒸發(fā)等幾個(gè)方面影響因素結(jié)合在一起引起的需水量變化,同時(shí),春玉米的生命活動(dòng)還與氣象因子有關(guān),氣溫太高,會(huì)使得蒸發(fā)的水分與在常溫下相比要多一點(diǎn),氣溫太低,造成葉面蒸騰作用太弱,需水量較小,而水分又是直接影響到玉米實(shí)際質(zhì)量的關(guān)鍵因素,可見(jiàn)玉米的需水量變化與氣象因子因素對(duì)玉米生長(zhǎng)的重要性。本文就春玉米需水量變化及其與氣象因子的關(guān)系進(jìn)行相關(guān)探討。
關(guān)鍵詞:春玉米需水量變化;氣象因子;探索構(gòu)架
一、引言
在川西高原地區(qū),全年氣溫較高,干濕季節(jié)明顯,是典型的干熱河谷氣候,冬季一般天氣晴朗、日照豐富,很適合于像玉米這種喜光照、耐高溫的作物生長(zhǎng)。而隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與全球范圍內(nèi)氣候的大幅度變化,使得在川西高原地區(qū)有些地方容易出現(xiàn)干旱情況,干旱導(dǎo)致水資源供求不足,容易引起玉米缺水,影響到春玉米的正常生長(zhǎng)。為了緩解水資源使用短缺的局面,要盡可能的提高水利用率,針對(duì)春玉米需水量與氣象因子的變化,科學(xué)合理的進(jìn)行灌溉,有效提升在玉米種植過(guò)程中水資源的使用率。
二、資料方法
研究春玉米需水量變化與環(huán)境因子兩者之間的關(guān)系,所參考的數(shù)據(jù)來(lái)源可以從川西高原地區(qū)歷年的自然氣候記錄與種植情況數(shù)據(jù)做資料。其中,自然環(huán)境記錄包括日均降水量、日均光照強(qiáng)度、日均光照時(shí)間等會(huì)影響到玉米自然生長(zhǎng)的最直接因素。在春玉米的種植情況分析中,不同的地區(qū)地理位置內(nèi)、環(huán)境范圍內(nèi)、不同的季節(jié)時(shí)間區(qū)域,以及不同的地勢(shì)高度等,結(jié)合以上因素,分析得到環(huán)境因子與春玉米生長(zhǎng)相關(guān)聯(lián)的主要影響部分。
春玉米需水量的計(jì)算方法是基于植物的蒸騰作用計(jì)算開(kāi)始,目前一般采用以植物的蒸騰水含量作為其需水量數(shù)值的參考。當(dāng)下聯(lián)合國(guó)所提出的Penman- Monteith計(jì)算法則是比較接近與作物需水量實(shí)際大小的計(jì)算公式。相比于蒸騰計(jì)算,要更加貼近作物需水量的真實(shí)值,且廣泛適用于不同環(huán)境下的作物生長(zhǎng)情況。用具體公式表達(dá)為:ETm=K*ETc,其中ETm表示作物的需水量也能稱(chēng)作作物的潛在蒸騰含水量,K表示玉米系數(shù),ETo是指玉米的蒸騰參考系數(shù)。此類(lèi)公式比較實(shí)用于大部分的春玉米需水量計(jì)算,但是也會(huì)存在一定誤差,比如說(shuō)溫度、降水量等外界環(huán)境引起的誤差。
三、春玉米需水量和缺水量變化
春玉米需水量與缺水量變化兩者是相關(guān)聯(lián)的,需水量越大表示缺水現(xiàn)象越嚴(yán)重,作物缺水的同時(shí)也產(chǎn)生了需水反應(yīng),但是這兩者也不存在完全對(duì)應(yīng)與一致的關(guān)系,需水量的影響因素還有源自作物自身生長(zhǎng)環(huán)境的影響,比如春玉米種植土壤供水與保水能力較差,這會(huì)導(dǎo)致作物的需水量變的頻繁,但不一定是因?yàn)樽魑飪?nèi)部缺水而產(chǎn)生的需水反應(yīng),只是作物為了存儲(chǔ)更多的水分以供日后生長(zhǎng)而產(chǎn)生的需水要求。如果土壤的保水能力強(qiáng),玉米的需水量可能要少些,為維持生命活動(dòng)產(chǎn)生的缺水反應(yīng)則可以通過(guò)向土壤吸收水分來(lái)滿(mǎn)足。
四、春玉米需水量的氣象要素
春玉米需水量的氣象要素有玉米生長(zhǎng)季節(jié)內(nèi)高溫、空氣含水量、風(fēng)力大小等,總的來(lái)說(shuō)可分為光、熱、水分這三個(gè)方面的影響因素,如果光照強(qiáng)、風(fēng)力大,使得玉米的實(shí)際蒸騰活動(dòng)強(qiáng)烈,所蒸發(fā)出的水分也增加,引起需水量的提高。相反,例如陰雨天氣,玉米棵間蒸發(fā)與葉面蒸騰作用的細(xì)胞呼吸口都會(huì)開(kāi)的比較小,降低其蒸騰作用,這時(shí)的需水量會(huì)不太高。由于風(fēng)力、光照、溫度這幾者對(duì)玉米的需水量是共同影響的,因此對(duì)三者的分析缺一不可,若光照很強(qiáng),溫度很高,但是風(fēng)力太小,對(duì)植物散熱的會(huì)有一定影響,難以帶動(dòng)植物周?chē)乃至鲃?dòng),使得蒸騰作用并不會(huì)太強(qiáng)烈。但是如果風(fēng)力大、溫度高、光照不太強(qiáng),也會(huì)引起玉米的需水量提高,這是由于風(fēng)力將細(xì)胞呼吸口吹散,加上溫度的作用,導(dǎo)致植物內(nèi)蒸騰作用活躍,需水量也變大。五、生長(zhǎng)期內(nèi)氣象因子和春玉米需水量的關(guān)系
在玉米生長(zhǎng)期內(nèi)氣象因子與玉米需水量的關(guān)系中,氣象因子是直接會(huì)影響到玉米生長(zhǎng)發(fā)育的,玉米生長(zhǎng)發(fā)育的每個(gè)過(guò)程中所需要的水分、營(yíng)養(yǎng)、對(duì)光照的要求、體內(nèi)需水量都不一樣。玉米是喜光的作物,在干旱條件下,只要適時(shí)灌溉便能加速玉米生長(zhǎng),玉米生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的每個(gè)階段所需要的含水量、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)都不同,相比于植株成熟時(shí)期的含水量,玉米在種苗以及發(fā)芽過(guò)程時(shí)含水量要高的多,體內(nèi)需水量也很大,這時(shí)候在對(duì)玉米進(jìn)行大量的輸水準(zhǔn)備,確保玉米種苗能吸取足夠的水分,而在成熟期內(nèi),可以適當(dāng)減少水分灌輸含量,這個(gè)階段玉米的需水量也會(huì)有所減少。考慮到玉米生長(zhǎng)期內(nèi)氣象因子對(duì)玉米需水量的影響,一般玉米種植溫度就在28℃~30℃,溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響玉米發(fā)芽,玉米生長(zhǎng)時(shí)的最適宜溫度為20℃~24℃,這段溫度區(qū)間內(nèi),玉米根系生長(zhǎng)較快且較健壯。溫度會(huì)影響種植土壤中礦物質(zhì)的合成與含量,對(duì)玉米的營(yíng)養(yǎng)成分也會(huì)產(chǎn)生很大影響。在潮濕氣候下,空氣含水量增多,會(huì)導(dǎo)致玉米內(nèi)需水量減少。
在多次實(shí)驗(yàn)與總結(jié)后,我們可以用如下圖表表示出兩者的關(guān)系,其中圖一縱坐標(biāo)表示玉米產(chǎn)量,橫坐標(biāo)表示氣象溫度。在溫度為20℃~24℃時(shí)玉米產(chǎn)量最多,其中,這也是最適合玉米生長(zhǎng)的溫度,能有388kg每畝,而溫度過(guò)低或過(guò)高玉米產(chǎn)量都是最低的8kg。因此不管是在低溫還是在高溫的環(huán)境下盡可能的將玉米生長(zhǎng)的環(huán)境溫度控制在20℃~24℃是最佳的。
結(jié)論:綜上所述,春玉米需水量變化與氣象因子有著直接的關(guān)系,本文就川西高原氣候特征為例,在此環(huán)境與溫度下,春玉米生長(zhǎng)只要按照每個(gè)生長(zhǎng)階段中給予適量的水灌溉,就能有效提升玉米產(chǎn)量與種植質(zhì)量。
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