春玉米需水量变化及其与气象因子的关系探索构架

    李淑静

    摘要：春玉米的需水量变化是指玉米在生长过程中进行生命活动、叶面蒸腾作用、玉米间水分蒸发等几个方面影响因素结合在一起引起的需水量变化，同时，春玉米的生命活动还与气象因子有关，气温太高，会使得蒸发的水分与在常温下相比要多一点，气温太低，造成叶面蒸腾作用太弱，需水量较小，而水分又是直接影响到玉米实际质量的关键因素，可见玉米的需水量变化与气象因子因素对玉米生长的重要性。本文就春玉米需水量变化及其与气象因子的关系进行相关探讨。

    关键词：春玉米需水量变化；气象因子；探索构架

    一、引言

    在川西高原地区，全年气温较高，干湿季节明显，是典型的干热河谷气候，冬季一般天气晴朗、日照丰富，很适合于像玉米这种喜光照、耐高温的作物生长。而随着社会经济的不断发展与全球范围内气候的大幅度变化，使得在川西高原地区有些地方容易出现干旱情况，干旱导致水资源供求不足，容易引起玉米缺水，影响到春玉米的正常生长。为了缓解水资源使用短缺的局面，要尽可能的提高水利用率，针对春玉米需水量与气象因子的变化，科学合理的进行灌溉，有效提升在玉米种植过程中水资源的使用率。

    二、资料方法

    研究春玉米需水量变化与环境因子两者之间的关系，所参考的数据来源可以从川西高原地区历年的自然气候记录与种植情况数据做资料。其中，自然环境记录包括日均降水量、日均光照强度、日均光照时间等会影响到玉米自然生长的最直接因素。在春玉米的种植情况分析中，不同的地区地理位置内、环境范围内、不同的季节时间区域，以及不同的地势高度等，结合以上因素，分析得到环境因子与春玉米生长相关联的主要影响部分。

    春玉米需水量的计算方法是基于植物的蒸腾作用计算开始，目前一般采用以植物的蒸腾水含量作为其需水量数值的参考。当下联合国所提出的Penman- Monteith计算法则是比较接近与作物需水量实际大小的计算公式。相比于蒸腾计算，要更加贴近作物需水量的真实值，且广泛适用于不同环境下的作物生长情况。用具体公式表达为：ETm=K*ETc，其中ETm表示作物的需水量也能称作作物的潜在蒸腾含水量，K表示玉米系数，ETo是指玉米的蒸腾参考系数。此类公式比较实用于大部分的春玉米需水量计算，但是也会存在一定误差，比如说温度、降水量等外界环境引起的误差。

    三、春玉米需水量和缺水量变化

    春玉米需水量与缺水量变化两者是相关联的，需水量越大表示缺水现象越严重，作物缺水的同时也产生了需水反应，但是这两者也不存在完全对应与一致的关系，需水量的影响因素还有源自作物自身生长环境的影响，比如春玉米种植土壤供水与保水能力较差，这会导致作物的需水量变的频繁，但不一定是因为作物内部缺水而产生的需水反应，只是作物为了存储更多的水分以供日后生長而产生的需水要求。如果土壤的保水能力强，玉米的需水量可能要少些，为维持生命活动产生的缺水反应则可以通过向土壤吸收水分来满足。

    四、春玉米需水量的气象要素

    春玉米需水量的气象要素有玉米生长季节内高温、空气含水量、风力大小等，总的来说可分为光、热、水分这三个方面的影响因素，如果光照强、风力大，使得玉米的实际蒸腾活动强烈，所蒸发出的水分也增加，引起需水量的提高。相反，例如阴雨天气，玉米棵间蒸发与叶面蒸腾作用的细胞呼吸口都会开的比较小，降低其蒸腾作用，这时的需水量会不太高。由于风力、光照、温度这几者对玉米的需水量是共同影响的，因此对三者的分析缺一不可，若光照很强，温度很高，但是风力太小，对植物散热的会有一定影响，难以带动植物周围的水分流动，使得蒸腾作用并不会太强烈。但是如果风力大、温度高、光照不太强，也会引起玉米的需水量提高，这是由于风力将细胞呼吸口吹散，加上温度的作用，导致植物内蒸腾作用活跃，需水量也变大。五、生长期内气象因子和春玉米需水量的关系

    在玉米生长期内气象因子与玉米需水量的关系中，气象因子是直接会影响到玉米生长发育的，玉米生长发育的每个过程中所需要的水分、营养、对光照的要求、体内需水量都不一样。玉米是喜光的作物，在干旱条件下，只要适时灌溉便能加速玉米生长，玉米生长发育过程中的每个阶段所需要的含水量、营养物质都不同，相比于植株成熟时期的含水量，玉米在种苗以及发芽过程时含水量要高的多，体内需水量也很大，这时候在对玉米进行大量的输水准备，确保玉米种苗能吸取足够的水分，而在成熟期内，可以适当减少水分灌输含量，这个阶段玉米的需水量也会有所减少。考虑到玉米生长期内气象因子对玉米需水量的影响，一般玉米种植温度就在28℃～30℃，温度过高或过低都会影响玉米发芽，玉米生长时的最适宜温度为20℃～24℃，这段温度区间内，玉米根系生长较快且较健壮。温度会影响种植土壤中矿物质的合成与含量，对玉米的营养成分也会产生很大影响。在潮湿气候下，空气含水量增多，会导致玉米内需水量减少。

    在多次实验与总结后，我们可以用如下图表表示出两者的关系，其中图一纵坐标表示玉米产量，横坐标表示气象温度。在温度为20℃～24℃时玉米产量最多，其中，这也是最适合玉米生长的温度，能有388kg每亩，而温度过低或过高玉米产量都是最低的8kg。因此不管是在低温还是在高温的环境下尽可能的将玉米生长的环境温度控制在20℃～24℃是最佳的。

    结论：综上所述，春玉米需水量变化与气象因子有着直接的关系，本文就川西高原气候特征为例，在此环境与温度下，春玉米生长只要按照每个生长阶段中给予适量的水灌溉，就能有效提升玉米产量与种植质量。

    参考文献

    [1]张玉芹；杨恒山；高聚林；张瑞富；王志刚；徐寿军；范秀艳；杨升辉；超高产春玉米冠层结构及生理特性的研究[A]；中国作物学会50周年庆祝会暨2011年学术年会论文集[C]；2011年

    [2]樊向阳；齐学斌；高胜国；赵辉；王景雷；不同覆盖条件下春玉米农田耗水特征及提高水分利用率研究[A]；中国青年农业科学学术年报[C]；2002年