基于茎秆直径微变化信号强度监测交替沟灌玉米水分状况

• 作者: 冉辉 周始威 杜斌 王文娥 胡笑涛
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 信号分析 灌溉 水分 日最大收缩量 日增长量
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 农业水土工程
• 页码范围: 98-106
• 页数: 9页
• 分类号: S275.3
• 字数: 8180字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2018.02.013

摘要

为研究茎秆直径微变化信号强度与交替沟灌玉米水分状况,试验设置常规沟灌处理、交替沟灌高水处理和交替沟灌低水处理,研究了3种处理玉米茎秆直径最大日收缩量(maximum daily shrinkage, MDS)、茎秆直径日增长量(daily increase, DI)与土壤含水率的关系,探讨了以信号强度(指标实测值与参考值的比值)诊断玉米水分状况的可行性,并通过"信噪比"结合水分敏感性对各生育期内MDS信号值(signal MDS, SIMDS)与DI信号值(signal DI, SIDI)适宜性进行评价.结果表明:MDS和DI在不同生育期表现出显著差异(P<0.01),易受到气象因素影响,对土壤含水率变化的响应较弱.信号强度可排除气象因素干扰,各水分处理信号值呈现出不同规律,交替沟灌玉米信号值高于常规处理信号值.不同生育期内信号强度与水分敏感性表现出显著差异,拔节期内3组处理 SIDI信噪比平均值大于 SIMDS,且复水后 SIDI信号强度降低幅度平均值(51.44%)大于SIMDS(30.55%),因此SIDI是更适宜的拔节期水分诊断指标;抽穗期内2种指标敏感性和信噪比相差不大,SIMDS与土壤含水率相关性更好,抽穗期应选择SIMDS作为水分亏缺诊断指标.成熟期SIMDS信噪比平均值大于 SIDI,复水后信号强度降低幅度平均值(65.12%)大于 SIDI(52.78%),SIMDS更适宜作为玉米水分状况诊断指标.该研究可为监测交替沟灌玉米水分技术提供技术支撑.