[发明专利]一种干旱条件下夏玉米综合恢复力评价方法

说明书

本发明公开了一种干旱条件下夏玉米综合自适应能力评价方法，包括以下步骤：S1、通过实验获取正常及干旱条件下夏玉米生长指标，统计正常与干旱条件下各生长指标的差异；S2、通过主成分分析法选取各生长指标中夏玉米生长差异变化中的中心成分，并计算相应的权重值；S3、计算各生长指标单因素自适应能力指数；S4、根据各主要生长指标的权重和单因素自适应能力，计算夏玉米的综合自适应能力指数；S5、对干旱条件下夏玉米综合自适应能力进行评价。本发明可定量评价干旱条件下夏玉米的综合自适应能力，对干旱条件下夏玉米的有效灌溉提供指导，有利于提高农业粮食产量和水分利用效率，为农业干旱风险应对和水资源高效利用提供依据。

技术领域

本发明涉及农业防旱抗旱的技术领域，特别是一种干旱条件下夏玉米综合恢复力评价方法。

背景技术

夏玉米是我国重要的粮食作物之一，其生长对干旱的影响十分敏感，是最容易受到干旱胁迫的作物，严重干旱会使玉米减产，甚至绝收。在气候变化的影响下，未来发生干旱的频率和严重程度加强，对夏玉米的生长和生产构成严重的威胁，进而影响我国的粮食安全。如何提高玉米在干旱胁迫下的灌溉用水效率显得尤为重要，评价玉米在干旱条件下的自适应能力可为制定农业用水和粮食生产的管理策略提供支撑。

目前，干旱条件下作物的抗旱性逐渐成为研究热点。有学者将作物经历干旱后自我恢复的能力称为自适应能力，指作物经过干旱胁迫和复水后恢复或超过正常生长的能力。有研究表明虽然干旱会影响玉米的生长发育，但玉米在复水后具有一定的自适应能力，使玉米恢复甚至超出正常生长状态。然而，目前研究多针对玉米某一性状的影响进行研究，尚没有结合各类生长指标，对夏玉米综合自适应能力进行定量评价的指标和方法。

发明内容

本发明提供了一种干旱条件下夏玉米综合自适应能力评价方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的目的是提供一种干旱条件下夏玉米综合自适应能力评价方法，包括以下步骤：

S1、通过实验获取正常及干旱条件下夏玉米生长指标，统计正常与干旱条件下各生长指标的差异；

S2、通过主成分分析法选取各生长指标中夏玉米生长差异变化中的主成分，并计算相应的权重值；

S3、计算各生长指标单因素自适应能力指数；

S4、根据各主要生长指标的权重和单因素自适应能力，计算夏玉米的综合自适应能力指数；

S5、对干旱条件下夏玉米综合自适应能力进行评价。

优选的，所述步骤S1具体包括以下内容：

S11、通过人工降雨设备控制土壤湿度，设置正常和干旱两种实验情景，分别在干旱结束及早后复水时期采集两种情景下夏玉米株高、茎粗、叶面积指数、生物量、叶片碳同位素含量、根表面积、根长、根尖数和夏玉米产量等生长指标数据。

S12、统计正常与干旱条件下各生长指标的差异，用以下公式表示：

其中，k为生长指标；t为计算时期，包括干旱结束及早后复水两个时期；D^k，t为生长指标k在t时期正常与干旱条件下的差异；为生长指标k在t时期正常情景下的指标值；为生长指标k在t时期干旱情景下的指标值。

优选的，所述步骤S2的具体方法为：假设在干旱结束及早后复水两个时期内共进行了n次重复实验，则以S12中所述的D^k，t为数据，构建k×n矩阵作为输入进行主成分分析，获得由m个生长指标组成的反映夏玉米生长差异变化的主成分(PC1)，并计算相应的权重值λ₁，λ₂，…，λ_m。