利用簡(jiǎn)易田間小氣候氣象站研究冬小麥小氣候與大氣候

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1、利用簡(jiǎn)易田間小氣候氣象站研究冬小麥小氣候與大氣候摘要：通過(guò)使用托普儀器的NL-5型簡(jiǎn)易田間小氣候氣象站對(duì)冬小麥拔節(jié)后期、孕穗期和成熟期田間活動(dòng)面和1.5m高的氣溫和相對(duì)濕度與標(biāo)準(zhǔn)氣象站對(duì)應(yīng)要素作了同步觀測(cè)和分析，找出各生育時(shí)段的差異，為將公共氣象信息轉(zhuǎn)換成作物環(huán)境信息提供了依據(jù)。關(guān)鍵詞：冬小麥；小氣候；氣象信息在農(nóng)業(yè)科學(xué)研究中，欲建立作物與其生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系，就必須對(duì)氣象要素進(jìn)行觀測(cè)，簡(jiǎn)單地借用國(guó)家公共氣象網(wǎng)現(xiàn)有的資料極易得出錯(cuò)誤的結(jié)論。為了將公共氣象信息轉(zhuǎn)換成作物環(huán)境信息，須找出大氣候資料與田間小氣候資料之間的關(guān)系，為科研與推廣、災(zāi)害預(yù)測(cè)及防御提供準(zhǔn)確利用氣象信息的方法和手段。本文以冬小

2、麥為例，使用托普儀器的NL-5型簡(jiǎn)易田間小氣候氣象站，對(duì)冬小麥在生育中期和后期作了對(duì)比觀測(cè)，并分析兩種資料的差異。1、材料與方法本試驗(yàn)在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科技示范園區(qū)進(jìn)行。觀測(cè)時(shí)間為3月22日、4月22日、5月22日，其中3月22日全天多云，零時(shí)有零星小雨持續(xù)半個(gè)小時(shí)，其余兩次觀測(cè)天氣狀況良好。1.1材料豫麥68，豫麥9023和豫麥9901，3種冬小麥品種，托普儀器的NL-5型簡(jiǎn)易田間小氣候氣象站。1.2試驗(yàn)方法在小麥拔節(jié)后期、孕穗期和成熟期，在供試品種的3個(gè)地塊上，用BH2型通風(fēng)干濕表分別觀測(cè)麥田活動(dòng)層和1.5m高的氣溫和相對(duì)濕度；在托普儀器的NL-5型簡(jiǎn)易田間小氣候氣象站標(biāo)準(zhǔn)下墊面（20cm高

3、的草坪）上亦用BH2型通風(fēng)干濕表觀測(cè)1.5m高的氣溫和相對(duì)濕度。2、結(jié)果與分析2.1氣溫比較圖1、2、3為分別Y68、Y9023、Y9901拔節(jié)后期的活動(dòng)面、1.5m高和氣象站的氣溫日變化。從中可以看出，該時(shí)期全天氣象站的氣溫均高于小麥活動(dòng)面和高處，這是由于氣象站下墊面為草坪，其葉面積系數(shù)略小于拔節(jié)期的麥田，從而導(dǎo)致蒸散耗熱的緣故。在有日照的時(shí)間內(nèi)和前半夜各處理的氣溫相差無(wú)幾，但后半夜卻相差較大，且均以活動(dòng)面為最低，其原因是夜間近地氣層輻射冷卻，高度越低，溫度越低。最高氣溫出現(xiàn)在14-16時(shí)，均以1.5m高處最高。最低氣溫出現(xiàn)在6時(shí)前后。圖7、8、9分別為3個(gè)品種在孕穗期間之活動(dòng)面、1.5m

4、高和氣象站的氣溫日變化曲線。從中可以看出，基本變化與拔節(jié)后期相同，但由于植株的增高，活動(dòng)面與高之間的高差縮小，夜間氣溫差變小，最高氣溫出現(xiàn)在12-14時(shí)，較前期提前且峰值明顯。最低氣溫仍出現(xiàn)在6時(shí)。成熟期的冬小麥3個(gè)高度的氣溫差異更小，而且隨時(shí)間的變化更為平滑。此外，1.5m高處夜間氣溫高，而活動(dòng)面白天氣溫高。2.2相對(duì)濕度比較圖4、5、6分別為3個(gè)小麥品種拔節(jié)后期的活動(dòng)面、1.5m高和氣象站的空氣濕度日變化。從總體上看，因在葉片集中的活動(dòng)面蒸騰強(qiáng)度明顯大于草坪，造成大部分時(shí)間活動(dòng)面的空氣相對(duì)濕度最高，高處次之，氣象站最低。在下午高處出現(xiàn)最低值的原因，則是它雖與氣象站觀測(cè)高度相同，但下午田間

5、亂流強(qiáng)，水汽向上擴(kuò)散多。整個(gè)夜間的空氣濕度均高，且增幅變緩，最高值出現(xiàn)在清晨，這是由氣溫低、飽和水汽壓小所致。相對(duì)濕度最低值出現(xiàn)在氣溫最高的14-16時(shí)，這是飽和水汽壓增幅大于水汽壓的結(jié)果。孕穗期3個(gè)品種的3個(gè)高度上相對(duì)濕度之日變化與拔節(jié)后期相似（見(jiàn)圖10、11、12），但后半夜各高度之間的濕度差異較小，這同樣是因3個(gè)高度的差別較小所致。成熟期相對(duì)濕度與孕穗期相似，但在10時(shí)前后突然出現(xiàn)一個(gè)次高值。3、結(jié)論與討論由以上分析可知，冬小麥拔節(jié)后期、孕穗期和成熟期的小氣候與同期的大氣候有所不同，主要表現(xiàn)在中期與后期，而孕穗期與成熟期則相似，品種間差異不明顯。在拔節(jié)后期，在一天中大部分時(shí)間內(nèi)，氣象站

6、氣溫比小麥活動(dòng)面和1.5m處為高，后半夜相差較大，而前半夜和白天相差較小。最高氣溫和最低氣溫出現(xiàn)時(shí)間基本相同且與常規(guī)一致。孕穗期間的氣溫日變化規(guī)律與拔節(jié)后期基本相同，但最高氣溫約提前1-2小時(shí)。成熟期間氣溫日變化較前平滑。在拔節(jié)后期，全天大部分時(shí)間活動(dòng)面的空氣濕度最高，1.5m處次之，氣象站最低。最高空氣濕度出現(xiàn)在清晨，最低相對(duì)濕度出現(xiàn)14-16時(shí)。孕穗期和成熟期的相對(duì)濕度日變化與拔節(jié)期相似，但在10時(shí)前后突然出現(xiàn)一個(gè)次高值。附錄高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目?jī)x器參考方案：設(shè)備名稱型號(hào)生產(chǎn)廠家數(shù)量單位主要內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)土壤采樣設(shè)備托普儀器1套取土鉆（1米3孔）、環(huán)刀、鋁盒、鋼卷尺。土壤養(yǎng)分速測(cè)儀TPY-IV

7、托普儀器1套可測(cè)指標(biāo)：速效氮、有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量，土壤酸堿度及土壤含鹽量，植株中的全氮、全磷、全鉀，儀器內(nèi)存73種農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育所需養(yǎng)分量，可在本機(jī)上直接配肥并輸出施肥量，不帶打印功能。TPY-6A托普儀器1套可測(cè)指標(biāo)：速效氮、有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量，土壤酸堿度及土壤含鹽量，植株中的全氮、全磷、全鉀，數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)可打印，內(nèi)存73種農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育所需養(yǎng)分量，可在本機(jī)上直接配肥并輸出施肥量。TPY-6P