淮北平原冬小麥土壤含水率時空特征分析

許海婷，黃娟萍，朱永華，呂海深，劉勇，王振龍

?作物水肥高效利用?

淮北平原冬小麥土壤含水率時空特征分析

許海婷1，黃娟萍2，朱永華1*，呂海深1，劉勇1，王振龍3

（1.河海大學 水文水資源學院，南京 210098；2.福建省水文水資源勘測局閩江河口水文實驗站，福州 350000；3.安徽省（水利部淮委）水利科學研究院 水利水資源安徽省重點實驗室，安徽 蚌埠 233000）

【】探討淮北平原冬小麥生育期內土壤水分的時空變化特征，為冬小麥灌溉和田間水分管理提供科學依據。基于1992—2018年淮北平原砂姜黑土區的土壤含水率數據和適宜土壤含水率閾值，采用Mann-Kendall檢驗法（M-K檢驗法）、滑動T檢驗法、克里金插值法等方法分析了淮北平原冬小麥生育期內土壤含水率時空變化規律。①冬小麥全生育期10、20 cm土層深度含水率呈下降趨勢，而50 cm含水率則呈上升趨勢；10、20和50 cm的土壤含水率未發生突變，其變化處于正常波動范圍。②冬小麥生育期內，拔節—抽穗階段、抽穗—乳熟階段和乳熟—成熟階段的土壤含水率低于適宜含水率下限值出現的概率分別為38.5%、46.2%和46.2%，不利于冬小麥生長發育；而返青—拔節階段土壤含水率均高于適宜含水率下限值，出現干旱脅迫的可能性較低。③在空間分布上，冬小麥全生育期表層土壤含水率西南部最高，中部較低，而中層50 cm則呈從南向北減少的整體態勢。④在拔節—抽穗階段，土壤含水率的低值區出現在蚌埠和蒙城的概率為45.5%和50.0%，而在抽穗—乳熟階段其概率分別為62.0%和38.1%。未來淮北平原表層土壤含水率可能呈下降趨勢，冬小麥生長受干旱脅迫的可能性較大，蚌埠和蒙城地區應加強冬小麥的灌溉。

冬小麥；適宜土壤含水率閾值；時空變化；砂姜黑土；淮北平原

0 引言

【研究意義】土壤水分作為地表水文過程的主要物理參量之一，影響蒸發、下滲、徑流補給地下水等過程，是降水和蒸發的綜合體現，也是作物生長發育的限定因子[1-3]。土壤水分決定了作物生長狀況和區域的農業生產發展，當土壤水分供應不足時，作物的許多生理生化過程會受到干擾，影響與大氣進行水分交換[4]，致使作物減產。淮北平原是我國重要的商品糧基地，也是安徽省重要的農業區，冬小麥是主要的糧食作物之一，其產量對該區域的糧食安全和經濟發展具有重要影響。因此，研究淮北平原冬小麥生育期內的土壤水分時空變化規律，可以為合理利用水資源和實施農田水分管理提供科學依據，也能更有效地指導灌溉、排澇等農業活動，對保證冬小麥穩產高產具有重要意義[5-6]。

【研究進展】袁宏偉等[7]通過分析冬小麥蒸發蒸騰與土壤水分之間的關系，發現冬小麥受0～60 cm土層土壤水分的影響。趙葉萌等[8]分析了冬小麥生育期不同深度的土壤水分與冬小麥產量的關系，提出40 cm土層可以作為冬小麥水分虧損診斷的適宜土層。方文松等[9]指出，在冬小麥生育期內，應將土壤含水率保持在田間持水率的60%～75%。吳海卿等[10]研究結果表明光合作用對冬小麥土壤水分存在閾值反應，閾值為田間持水率的65%。【切入點】這些研究大都是通過分析冬小麥的生長發育狀況與土層含水率的關系研究土壤含水率閾值，但鮮有基于適宜土壤含水率閾值分析長時間序列的土壤水分變化特征。【擬解決的關鍵問題】因此，利用1992—2018年淮北平原砂漿黑土區的土壤含水率數據、適宜土壤含水率閾值、田間持水率以及凋萎含水率，采取M-K檢驗法、滑動T檢驗法、克里金插值法等方法對冬小麥生育期內土壤含水率的時空變化規律進行研究，以此為該區域調整灌溉方案和實施田間水分管理提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

淮北平原位于淮河干流以北，沙穎河以南，屬暖溫帶半濕潤氣候，自然條件優越，農業發展歷史悠久，是我國重要的棉糧油產區。區域地勢平坦，除東北部邊緣地區有少量低山殘丘外，其余地區多為沖積平原，地勢由西北向東南傾斜。季風氣候顯著，光照充足，雨熱同期，適于農作物生長，但旱澇災害頻繁，降水分布不均。土壤類型以砂姜黑土為主，地下水埋深較淺，區域以旱作農業為主，播種面積較多的作物為小麥、玉米、甘薯、大豆等，雖然該區為安徽省重要的農產區，但作物產量卻處于中下等水平，低產田占比較大[11]。

淮北平原的砂姜黑土區占總面積的54%，主要分布在淮北平原的中南部，是冬小麥主要的種植區。其中蚌埠、阜陽、蒙城和宿縣站點均勻分布在砂姜黑土區，土壤類型一致，且具有較好的代表性，因此選取這4個站點分析淮北平原冬小麥土壤含水率的時空變化規律。

1.2 數據來源

本文的數據包括淮北平原土壤含水率數據、冬小麥生長資料和適宜土壤含水率閾值。

淮北平原土壤含水率數據：1992—2018年蚌埠站的土壤水分數據來源于安徽省蚌埠市固鎮縣新馬橋鎮五道溝實驗站。蒙城、阜陽和宿縣3個站點1992—2011年的土壤含水率數據來源于中國農作物生長發育狀況資料數據集；2012—2018年的土壤水分數據來自淮河流域土壤水分墑情觀測數據。將4個站點不同深度的土壤水分數據統一換算為各土層的土壤體積含水率，并取其平均值代表淮北平原各土層的土壤含水率數據。

蚌埠市五道溝試驗站的經緯度為117°21′E，33°9′N，海拔約20 cm，多年平均降雨量為890 mm，多年平均蒸發為1 047 mm，多年平均氣溫為14 ℃。試驗區土壤為砂漿黑土，土壤水分采用土鉆每5天取樣1次（每月逢1、6日），采用烘干法測定各土層重量含水率。各土層的田間持水率和凋萎含水率數據均來源于該站的試驗報告。

冬小麥生長資料：依據蚌埠五道溝試驗報告[12]和淮北平原冬小麥的生長發育狀況，將冬小麥生育期分為6個生育階段，即播種—分蘗（1010—1220）、分蘗—返青（1221—次年0210）、返青—拔節（0211—0320）、拔節—抽穗（0321—0420）、抽穗—乳熟（0421—0515）、乳熟—成熟（0516—0531），以該年10月10日至次年5月31日為1個生長季，比如1992—1993年生長季簡寫為1992生長季，其他生長季表示方法相同。

適宜土壤含水率閾值：根據肖俊夫等[13]研究結果得知，冬小麥根系主要分布在0～60 cm深土壤中，且土壤水分消耗的主要土層為0～20 cm，因此，本文選取10、20、50 cm土層的土壤水分數據研究冬小麥全生育期土壤水分變化規律。依據李德等[14-15]對淮北平原冬小麥的研究得知，影響淮北平原砂姜黑土區冬小麥產量的關鍵因素是0～10 cm或0～20 cm土層的土壤水分，且0～10 cm或0～20 cm土層的適宜含水率為田間持水率的65%～80%，因此選取0～20 cm土層冬小麥各生育階段的土壤水分數據研究冬小麥各生育階段土壤水分時空演變規律，且0～20 cm土層適宜土壤含水率閾值為田間持水率的65%～80%。

1.3 研究方法

時間變化分析分為趨勢性分析和突變分析，其中趨勢性分析應用M-K趨勢檢驗法和線性趨勢法。突變分析運用M-K突變檢驗法和滑動T檢驗法相結合的辦法，首先用M-K檢驗法確定突變界點，再用滑動T檢驗法驗證M-K檢驗法結論的準確性，以此增加突變分析的可信度[16]。

空間變化分析則采用ArcGIS的克里金插值法。按一個年代劃分為一個時期，將1992—2017生長季分為3個時期，即1992—2000生長季、2001—2010生長季和2011—2017生長季，通過克里金插值法生成土壤含水率空間插值圖，由此分析冬小麥不同生育階段土壤含水率空間變化特征。

2 結果與分析

2.1 冬小麥生育期內土壤含水率時間變化特征

1）趨勢性分析。圖1是淮北平原不同深度冬小麥全生育期的平均土壤含水率隨時間的變化圖。由圖1結合M-K趨勢檢驗法可知，10 cm土壤含水率最小值為0.238 cm3/cm3，出現在2010生長季，最大值為0.351 cm3/cm3，出現在1997生長季，通過線性擬合得：=-0.000 4+0.294 0；由M-K檢驗法得統計變量=-0.264 5，未通過0.1的顯著性檢驗水平，這表明10 cm土壤含水率呈下降趨勢，但趨勢性不明顯。20 cm土壤含水率在2012生長季達到最小值0.251 cm3/cm3，在1997生長季達到最大值0.352 cm3/cm-3，通過線性擬合得：=-0.001 2+0.314 1，土壤含水率呈下降趨勢；由M-K檢驗法得統計變量為-1.631 1，通過了0.1的置信水平，因此20 cm土壤含水率呈下降趨勢，下降趨勢顯著。10 cm與20 cm土壤含水率波動變化比較一致，都呈下降趨勢。此外，10 cm和20 cm土壤含水率在1995生長季、1999生長季和2010生長季明顯較低，且接近凋萎含水率，查閱資料（《中國氣象災害大典》及《安徽統計年鑒》）得知其相關年份為典型干旱年份，降水量較少，表層土壤含水率較低。

50 cm土壤含水率最小值為1999生長季的0.307 cm3/cm3，最大值為2011生長季的0.381 cm3/cm3，通過線性擬合得：=0.001 0+0.322 0，土壤含水率呈上升趨勢；由M-K檢驗法得統計變量為2.248 2，通過了0.05的置信水平，這表明50 cm土壤含水率呈上升趨勢，上升趨勢明顯。50 cm土層土壤含水率高于表層土壤含水率，且變化趨勢與表層不一致，可能是淮北平原地下水埋深較淺，中層土壤含水率受地下水補給影響較大，且該層土壤含水率比較接近于田間持水率，說明50 cm土層土壤水分是冬小麥生長發育可以充分利用的水資源。

2）突變性分析。通過M-K突變檢驗得知，10 cm土壤含水率可能發生突變的生長季為1993、2009和2012生長季，20 cm土壤含水率可能發生突變的生長季為2010和2013生長季，50 cm土壤含水率可能發生突變的生長季為2009生長季。以可能發生突變的生長季為界點，對其進行滑動T檢驗，檢驗結果見表1。由表1可知，3個土層可能發生突變的生長季的0值都未通過0.05的顯著性檢驗。這表明冬小麥全生育期土壤含水率都未發生突變，其變化屬于正常波動范圍。

表1 可能突變的生長季滑動T檢驗結果

2.2 冬小麥不同生育階段土壤含水率時間變化特征

圖2為0～20 cm冬小麥各生育階段的平均土壤含水率隨時間變化的曲線圖，由圖2可知，在冬小麥的各生育階段中，土壤含水率波動變化存在差異，在前3個生育階段，土壤含水率基本都處于適宜含水率下限值之上，而后3個生育階段土壤含水率則波動變化比較大，且有的生長季土壤含水率低于凋萎含水率。

1）播種—分蘗階段。冬小麥從播種到分蘗，需水量較多，約占總需水量的20%，如果土壤缺水，將會影響種子的萌發和出苗的整齊度。在播種—分蘗階段，土壤含水率波動變化較小，1995和2012生長季土壤含水率低于適宜含水率下限值，有6個生長季的土壤含水率略高于適宜含水率上限值，但未超過田間持水率，其他生長季的土壤含水率則在適宜含水率閾值之間波動。1995和2012生長季土壤含水率不足，與淮北平原在1995—1996年、2011—2012年發生播種期干旱相吻合。總體上看，該階段的土壤濕度比較有利于冬小麥生長發育，出現干旱脅迫的可能性較低，未來冬小麥若遇到播種期土壤含水率低時，應適量灌溉，保證冬小麥出苗。

2）分蘗—返青階段。該期由于氣溫低，農田蒸發、蒸騰都比較弱，耗水強度也較低，需水量相較對于其他生育階段較低，約占總需水量的7%，如果出現干旱情況時，則會影響冬小麥葉片和根系生長，甚至會導致幼苗死亡。在分蘗—返青階段，土壤含水率在適宜含水率上限值上下波動變化，其中有接近1/2的生長季高于適宜含水率上限值；2010生長季土壤含水率低于適宜含水率下限值，這與2010年是淮北平原典型的干旱年份相吻合。該階段冬小麥可利用的水資源比較充足，有利于冬小麥度過越冬期。

3）返青—拔節階段。冬小麥經過返青后，穗的原始體開始分化。進入拔節期后，小麥基部節間開始伸長，植株大量吸收養料，生長較快，需水量約占總需水量的10%。如果出現缺水情況，則會影響穗部分化和植株生長高度。在返青—拔節階段，土壤含水率都在適宜含水率下限值之上，有利于冬小麥植株生長和麥穗分化；有8個生長季略高于適宜含水率上限值，但未超過田間持水率。總體來說，該階段的土壤含水率比較適宜于冬小麥生長發育，能滿足冬小麥的正常生長需求。

4）拔節—抽穗階段。拔節后，冬小麥進入旺盛生長階段，對水需求量劇增。該期是冬小麥一生中需水量最大的生育階段，約占總需水量的30%，保證充足的水分有利于小麥保花增粒。如果出現干旱，則會引起花粉不孕，進而影響結實率和穗粒數導致冬小麥減產。在拔節—抽穗階段，土壤含水率與前3個生育階段相比，波動變化比較明顯，變化幅度較大，低于適宜含水率下限值出現的概率為38.5%，且1999生長季的土壤含水率接近于凋萎含水率，冬小麥生長發育受到干旱脅迫的可能性較大。該階段對冬小麥的生長發育尤為重要，未來淮北平原如果出現降水量不足，蒸發量較大時，應注意加強灌溉。

5）抽穗—乳熟階段。抽穗—乳熟階段是冬小麥麥粒有機物積累和粒籽形成的重要階段，需水量較大，約占總需水量的25%。如果土壤水分過低，會影響冬小麥的麥穗數和粒質量，也可能會使冬小麥成熟期較正常提前，導致冬小麥減產。在抽穗—乳熟階段，土壤含水率波動變化比較明顯，在26個生長季中，低于適宜含水率下限值的概率為46.2%，且2012生長季的土壤含水率低于凋萎含水率，冬小麥缺水問題比較嚴重。淮北平原冬小麥在該階段土壤含水率較低，與冬小麥生長所需水量差距較大，應適量加強灌溉，保證有效的土壤水分，以增加畝產，但需注意灌溉的時間，避免引發小麥倒伏。

6）乳熟—成熟階段。在乳熟—成熟階段，冬小麥籽粒基本定型，需水量不大，約占總需水量的8%，土壤含水率波動變化也比較明顯，低于適宜含水率下限值的概率為46.2%，且1993生長季的土壤含水率低于凋萎含水率。乳熟—成熟階段是冬小麥生長發育的最后一個階段，雖然需水量不大，但土壤含水率在該階段易出現低于適宜含水率下限值的情況，這會影響小麥產量，未來應加強重視該階段冬小麥缺水問題。

2.3 冬小麥生育期內土壤含水率空間分布特征

為了研究1992—2017生長季冬小麥全生育期內土壤含水率的空間變化特征，采取ArcGIS的克里金插值法進行空間插值，結果見圖3。由圖3可知，10 cm與20 cm土壤含水率空間分布特點比較一致，都是西南的阜陽為土壤含水率的高值區，東南的蚌埠和中部的蒙城為土壤含水率的低值區，空間分布為東西高，中部低。而中層50 cm土壤含水率的空間分布則與表層不同，呈現出從南向北減少的整體態勢，阜陽仍為土壤含水率的高值區，中部的蒙城和宿縣則為低值區。與淮北平原降水量的空間分布[17]對比分析發現，中層50 cm冬小麥土壤含水率與降水量的空間分布較為吻合，這可能是淮北平原中層土壤含水率受降水量和地下水補給影響較大，而表層土壤含水率受蒸發和氣溫等氣象因素影響比較大。

圖3 1992—2017生長季不同深度土壤含水率空間分布

圖4 不同時期冬小麥拔節—抽穗階段0～20 cm土壤含水率空間分布

2.4 冬小麥不同生育階段土壤含水率空間變化特征

淮北平原冬小麥在拔節—抽穗階段和抽穗—乳熟階段需水量大，而土壤含水率較低，易出現低于適宜含水率下限值的情況，土壤缺水問題比較嚴重，因此選擇研究這2個階段的土壤含水率空間變化特征。圖4和圖5分別是冬小麥0～20 cm土壤含水率在這2個階段的空間插值圖。

1）拔節—抽穗階段。由圖4可以看出，在1992—2000生長季，西南部的阜陽為土壤含水率的高值區，東南部的蚌埠為土壤含水率的低值區，總體呈西南高，東南低的分布特征；在2001—2010生長季，土壤含水率的高值區仍為西南部的阜陽，東部宿縣的土壤含水率也較高，而低值區由蚌埠向蒙城遷移，總體呈東西高，中間低的態勢；在2011—2017生長季，阜陽和宿縣土壤含水率較高，其他地區的土壤含水率分布相對比較均勻。在冬小麥拔節—抽穗階段，西南的阜陽一直為土壤含水率的高值區，低值區則逐漸由東南地區向中部地區轉移，空間分布趨于均勻。

2）抽穗—乳熟階段。由圖5可知，在1992—2000生長季，土壤含水率的高值區為西南部的阜陽，而低值區則為東南部的蚌埠，空間分布為西南高，東南低；在2001—2010生長季，高值區仍為西南部的阜陽，中部地區為土壤含水率的低值區；在2010—2017生長季，西南的阜陽仍為土壤含水率的高值區，東部宿縣的土壤含水率也在增加，低值區范圍也逐漸減小。在冬小麥抽穗—乳熟期階段，阜陽和宿縣地區土壤含水率較高，土壤含水率低值區分布在中部地區，且范圍逐漸減小。

圖5 不同時期冬小麥抽穗—乳熟階段0～20 cm土壤含水率空間分布

表2 4個站點冬小麥拔節—抽穗階段的土壤含水率高值區與低值區頻次統計

表2和表3分別是4個站點在拔節—抽穗階段和抽穗—乳熟階段土壤含水率高值區和低值區的頻次統計結果。可以看出，在拔節—抽穗階段，土壤含水率的高值區出現在阜陽的概率為72.7%，低值區出現在蚌埠和蒙城的概率分別為45.5%和50.0%；未來蚌埠和蒙城地區的冬小麥生長受干旱脅迫的可能性較大，應注意加強灌溉，以保持較高的土壤含水率。在抽穗—乳熟階段，土壤含水率的高值區一直為阜陽，而低值區出現在蚌埠和蒙城的概率分別為62.0%和38.1%；蚌埠和蒙城地區在該階段土壤含水率較低，土壤缺水嚴重，不利于冬小麥生長發育。

表3 4個站點冬小麥抽穗—乳熟階段的土壤含水率高值區與低值區頻次統計

3 討論

0～50 cm土層是各種農作物根系的主要分布層[18-19]，本研究表明，冬小麥全生育期表層土壤含水率與中層（50 cm）呈不同的變化趨勢，且50 cm土壤含水率相較于表層波動比較緩慢，這與譚凱炎等[20]研究結果一致。在空間分布上，10 cm與20 cm土層都呈西南部較高，而中部較低的特征，說明10 cm與20 cm土壤含水率比較近似[21]；而中層50 cm土壤含水率與淮北平原的降水量分布[17]比較吻合，這可能是中層土壤含水率受降水量和地下水補給影響較大，而表層土壤含水率受氣溫與蒸發等因素較大。

在冬小麥生育期內，播種—分蘗階段，土壤含水率基本都在土壤適宜含水率閾值之間波動，有利于冬小麥生長發育，該階段需適量灌溉，保證出苗率；分蘗—返青階段和返青—拔節階段，土壤含水率比較適宜，基本上能滿足冬小麥的正常生長需要；拔節—抽穗階段和抽穗—乳熟階段，需水量較大，土壤含水率波動變化比較明顯，在1992—2017生長季，低于適宜含水率下限值出現的概率分別為38.5%和46.2%，缺水情況比較嚴重，應加強灌溉，保持有效的土壤含水率；乳熟—成熟階段，雖然需水量不大，但土壤含水率低于適宜含水率下限值出現概率為46.2%，且出現低于凋萎含水率的情況，未來應注意該階段土壤缺水問題。

利用適宜土壤含水率閾值分析冬小麥各生育期土壤水分的虧缺情況是符合冬小麥生產實踐的。楊萌等[22]利用水分虧缺指數得出拔節—開花期是冬小麥水分最虧缺時期，保證該階段的水分供應對河北省冬小麥的產量具有重要意義；劉明等[23]通過EPIC作物生長模型研究黃淮海地區冬小麥水分脅迫得到冬小麥的4個主要的水分脅迫期，分別位于分蘗期、返青期、拔節期和灌漿期；孫宏勇等[24]的冬小麥干旱脅迫試驗表明拔節期水分脅迫對冬小麥的產量和水分利用效率影響最大。這與本文得到的拔節—抽穗階段是冬小麥水分最虧缺時期的結論基本一致。

由于本文所選的站點較少且實地監測耗時較大，不如遙感監測覆蓋范圍廣，因此今后研究應該將實地監測與遙感監測結合起來研究更為精準。此外，在分析冬小麥各生育階段土壤含水率變化特征時，只是將土壤含水率與適宜土壤含水率、田間持水率和凋萎含水率結合起來分析，而未與各個生育階段的干旱標準進行細化分析，未來應加強這一方面的研究分析，以此為合理灌溉提供更有效的科學指導。

4 結論

1）淮北平原冬小麥全生育期內10 cm與20 cm土層含水率呈下降趨勢；50 cm土層的土壤含水率呈上升趨勢，趨勢性較為明顯。10、20 cm和50 cm土層全生育期的土壤含水率變化處于正常波動范圍。未來表層土壤含水率可能呈下降趨勢，冬小麥受干旱脅迫的可能性較大。

2）拔節—抽穗階段的土壤墑情最差，缺水問題最為嚴重，抽穗—乳熟階段和乳熟—成熟階段次之。

3）在空間分布上，冬小麥全生育期表層土壤含水率西南部最高，中部較低，而中層50 cm則呈從南向北減少的整體態勢。

4）在拔節—抽穗階段，土壤含水率的低值區出現在蚌埠和蒙城的概率為45.5%和50.0%；在抽穗—乳熟階段，土壤含水率的低值區出現在蚌埠和蒙城的概率分別為62.0%和38.1%；蚌埠和蒙城地區冬小麥在這2個生長階段的土壤墑情較差。

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Spatiotemporal Variation of Soil Water Content over Winter Wheat Fields in Huaibei Plain

XU Haiting1, HUANG Juanping2, ZHU Yonghua1*, LYU Haishen1, LIU Yong1, WANG Zhenlong3

(1.College of Hydrology and Water Resources, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2.Fujian Hydrology and Water Resources Bureau Minjiang Estuary Hydrology Experimental Station, Fuzhou 350000, China; 3.Key Laboratory on Water Conservancy and Water Resources of Anhui Province, Anhui & Huaihe River Institute of Hydraulic Research, Bengbu 233000, China)

【】Soil water controls all physical and biological processes in soil and understanding its dynamics is central to improving agronomic and irrigation management. The objective of this paper is to analyze soil water variation in winter wheat fields across Huaibei plain in attempts to provide baseline data to help improve agricultural water management in this region.【】Soils in the studied areas are predominantly luvisol soil and the analysis was based on soil water content measured from 1992 to 2018 over the wheat fields in Huaibei plain. For each growth stage of the wheat, we set a threshold soil moisture below which the wheat was deemed to suffer water stress. Spatiotemporal change in soil water content was analyzed using the Mann-Kendall test, the sliding T-test, and the Kriging interpolation. 【】①Soil water content in the top 0～20 cm soil has been in decline while the water content at the depth of 50 cm has been in increase over the past few decades. Across the plain, soil water content at the depths of 10 cm, 20 cm and 50 cm did not show massive upheaval. ②The probability of soil water content dropping below the thresholds at jointing - heading stage, heading - milk ripe stage and milk ripe -ripping stage was 38.5%, 46.2% and 46.2% respectively. In contrast, the probability of soil water content exceeding the threshold at reviving - jointing stage was high, indicating that water stress is unlikely to occur during this stage. ③Spatially, water content in the surface soil was the highest in the southwest and the least in the middle, while soil water content at the depth of 50 cm decreases from the south to the north. ④The probability that soil water content at Bengbu and Mengcheng dropped below the threshold at the jointing - heading stage was 45.5% and 50.0% respectively, and increased to 62.0% and 38.1% respectively at the heading - milk ripe stage.【】Soil water content measured from the past 30 years indicated that the surface soil moisture in the winter wheat field is likely to continue to decrease, making the winter wheat, especially at seedling stage, prone to water stress. Improving irrigation is hence required in the areas proximal to Bengbu and Mengcheng to safeguard their wheat production.

winter wheat; threshold soil moisture; spatiotemporal variation; luvisol soil; Huaibei Plain

S274.3

A

10.13522/j.cnki.ggps.2020424

1672 - 3317（2021）07 - 0001 - 08

許海婷, 黃娟萍, 朱永華, 等. 淮北平原冬小麥土壤含水率時空特征分析[J]. 灌溉排水學報, 2021, 40(7): 1-8.

XU Haiting, HUANG Juanping, ZHU Yonghua, et al.Spatiotemporal Variation of Soil Water Content over Winter Wheat Fields in Huaibei Plain[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2021, 40(7): 1-8.

2020-07-28

國家重點研發計劃項目（2016YFC0402703）；國家自然科學基金重點項目（41830752）；國家自然科學基金面上項目（42071033，41961134003）

許海婷（1996-），女。碩士研究生，主要從事地理環境演變及水文效應研究。E-mail: xuhaitinghhu@163.com

朱永華（1970-），女。教授，博士，主要從事生態水文與水環境保護、水生態環境保護與修復等研究。E-mail: zhuyonghua@hhu.edu.cn

責任編輯：白芳芳