土壤水分对冬小麦叶片光合速率影响模型构建
2020-05-13王培娟马玉平霍治国2杨建莹邬定荣
王培娟 马玉平 霍治国2)* 杨建莹 邬定荣
1)(中国气象科学研究院, 北京 100081)2)(南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心, 南京 210044)
引 言
小麦是世界各地广泛种植的禾本科作物,与玉米、水稻并称为全球三大主粮作物。截至2017年底,全球小麦种植面积为2.19×108hm2,略高于玉米(1.97×108hm2)和水稻(1.67×108hm2),居三大作物之首[1]。小麦也是中国的主要粮食作物之一,且以冬小麦为主[2],在中国粮食生产及粮食安全方面占重要地位。2017年,中国冬小麦播种面积和总产量分别为2.29×107hm2和1.28×108t,占全国小麦总播种面积和总产量的93.4%和95.2%[3]。中国北方冬麦区主要集中分布在秦岭及淮河以北、长城以南、六盘山以东地区,该区年降水量为500~800 mm。受季风气候影响,年降水量自东南向西北递减,且季节内分配不均,全年降水量的60%~70%集中在夏季[4],易发生春旱、冬春连旱[5]。而在淮河以南的长江中下游稻麦两熟耕作区,小麦抽穗开花阶段雨量充沛[6],超出小麦正常需水量,由于地下水位过高或土壤排水不良,易发生涝渍灾害[7-8]。因此,水分是我国冬小麦生长的关键性限制因子,由于土壤水分亏缺或过饱和,小麦生产常会受到干旱或渍水危害。
干旱通过引起叶片气孔关闭和新陈代谢功能损坏限制作物的光合作用。光合作用是绿色植物通过叶绿体,利用光能将二氧化碳和水转换成储存能量的有机物,并释放出氧气的生化过程。光合作用作为植物产量形成的重要生理过程,对水分胁迫反应敏感。随着干旱强度的加大,光合速率作为光合作用重要的生理生态参数呈不断下降趋势,是作物后期受旱减产的主要原因[9]。……
