春小麦产量对不同气候年型的响应及其与品种干旱敏感性的关系

摘要

[目的]本研究旨在分析旱地春小麦产量增加的品种特性及其与气候条件的关系，为区域小麦品种选育和作物布局提供参考依据。[方法]在半干旱雨养农业区布设春小麦长期定位试验(雨养处理),开展不同播期以及播前和生育期间不同灌水处理试验，采用K-means聚类分析方法划分春小麦气候年型，并利用参数化后的春小麦生长发育模型设置不同气候情景，模拟研究半干旱区雨养春小麦产量对气候年型的响应及其与品种干旱敏感性之间的关系。[结果]春小麦生长发育的气候条件可以分为5个不同的年型，其主要由播前土壤含水量和生育期大气干湿程度(潜在蒸散与降水量之差)决定；所构建的春小麦模型对发育期、地上部生物量、收获指数以及产量的模拟值与实测值相比，一致性指数均大于0.8,相对均方根误差均小于30%。通过模型模拟发现，在播期与播前土壤含水量固定的情形下，当生育期降水量小于140 mm时，对干旱敏感的春小麦品种产量高于对干旱呈中性的品种，而在生育期降水量大于200 mm时，对干旱不敏感的春小麦品种产量最高。[结论]本研究所构建的春小麦模型能够较为准确地模拟春小麦发育期、地上部生物量、收获指数及产量形成。对干旱敏感的春小麦品种在极端干旱气候年型下更容易获得较高的产量，而对干旱不敏感的春小麦品种则在水分条件相对适宜的气候年型下容易高产。

关键词

作物模型 / 春小麦 / 等水和非等水性 / 极端干旱 / 气候年型

基金资助

国家自然科学基金项目(42230611,42005097,42175192); 博士后科研基金项目(BSH2022001)