基于CWDI的河西春小麦干旱特征分析

摘要

干旱是影响河西走廊春小麦生长的主要农业气象灾害,准确识别其干旱特征对当地春小麦科学田间管理和防灾减灾非常重要。基于1995—2023年武威气象站逐日气象数据及农业气象试验站春小麦发育时期、土壤相对湿度(R_sm)和产量数据,计算春小麦生育期内有效降水量（P_e）、作物需水量（ET_c）及作物水分亏缺指数（CWDI）,并采用回归分析、Spearman相关分析、Mann-kendall（M-K）检测等方法,分析了春小麦水分供需状况及干旱特征。结果表明,1995—2023年河西春小麦生育期ET_c远高于P_e,无灌溉条件下水分供需失衡,拔节—抽穗期水分亏缺峰值达58.7 mm。经干旱频率分析,无灌溉条件下春小麦全生育期旱灾频发,拔节—抽穗期重旱频率高达86%;有灌溉时仅播种—三叶期重旱频率为55%,但实际减产率仅2.7%～9.4%。1995—2023年河西CWDI年际波动显著,无灌溉时春小麦全生育期持续干旱,抽穗—乳熟期CWDI高达85%,并以9.5%·a^-1速率极显著上升（P<0.01）,2014—2015年发生突变;灌溉条件下CWDI呈单谷型变化,整体上升速率减缓至1.4%·a^-1,但三叶—拔节期为52.0%·a^-1的显著下降趋势（P<0.05）,播种—三叶期CWDI为81%,但冬灌保障了土壤墒情,水分基本满足春小麦生长需求。气候变化加剧了春小麦水分胁迫,在春小麦需水关键期采用滴灌等精准灌溉技术,能够有效缓解气候变化导致的春旱及春末夏初干旱对作物的负面影响,保障春小麦正常生长发育,稳定产量。

关键词

作物水分亏缺指数 / 河西春小麦 / 水分供需 / 干旱频率 / 干旱特征