T/CI 881-2025 玉米、冬小麦和棉花水分诊断指南

​​《玉米、冬小麦和棉花水分诊断指南》（T/CI 881-2025）主要内容总结​​

​​1. 文件概述​​

• ​​适用范围​​：适用于中国北方地区玉米、冬小麦和棉花的水分诊断，指导灌溉管理以提高水分利用效率。
• ​​起草单位​​：由中国农业大学、西北农林科技大学等多家科研机构联合制定。
• ​​核心内容​​：建立作物水分诊断指标体系，提供关键指标、监测方法、阈值及诊断流程。

​​2. 术语与定义​​

文件定义了20个关键术语，涵盖大气、土壤、作物三个维度的水分指标，例如：

• ​​气象干旱​​（如降水量距平百分率、帕默尔干旱指数）。
• ​​土壤水分​​（如田间持水量、土水势）。
• ​​作物生理指标​​（如叶水势、CWSI、CWDI）。

​​3. 指标体系构建原则​​

提出12项原则，强调：

• ​​科学性​​：基于植物生理学原理。
• ​​实用性​​：指标需易于测量（如遥感结合地面数据）。
• ​​动态性​​：考虑作物生育阶段差异（如玉米拔节期需更高土壤湿度）。
• ​​系统性​​：综合大气、土壤、作物多维度数据。

​​4. 水分诊断方法​​

​​（1）大气干旱诊断​​

• ​​5种气象干旱指数​​：
  • ​​降水量距平百分率​​（适用于资料较少地区）。
  • ​​综合气象干旱指数​​（结合30天和90天降水数据，适用资料完善地区）。
  • 其他：标准化降水指数、帕默尔指数、相对湿润度指数。
• ​​等级划分​​：按GB/T 20481-2017分为无旱、轻旱、中旱、重旱、特旱。

​​（2）土壤水分诊断​​

• ​​监测方法​​：
  • ​​田块尺度​​：频域反射法（GB/T 33705）。
  • ​​农场尺度​​：无人机多光谱遥感+烘干法校正。
  • ​​灌区尺度​​：卫星遥感（如Sentinel-1/2）。
• ​​关键指标​​：
  • ​​土壤相对湿度​​（R=含水量/田间持水量），阈值见附录A（如玉米拔节期需65%~75%）。
  • ​​土水势​​：冬小麦临界值为-30 kPa，玉米为-20~-30 kPa。

​​（3）作物水分诊断​​

• ​​生理指标监测​​：
  • ​​叶片含水量​​：田块用红外光谱法，区域用遥感反演。
  • ​​叶水势​​：压力室法测定（如冬小麦拔节期临界值-1.1~-1.2 MPa）。
  • ​​冠层温度​​：反映蒸腾与水分胁迫（通过红外热像仪或卫星数据）。
• ​​综合指数​​：
  • ​​CWSI（作物水分胁迫指数）​​：公式基于冠层温度与参考温度，阈值分生育阶段（如玉米抽穗期0.32~0.39）。
  • ​​CWDI（水分亏缺指数）​​：计算潜在与实际蒸散量差值。

​​5. 数据处理与分析​​

• ​​质量控制​​：传感器校准、合理采集频率（如蒸腾速率需高频监测）。
• ​​多源数据融合​​：
  • 结合遥感（大范围）与地面数据（高精度）。
  • 机器学习建模（如随机森林预测水分状况）。
• ​​模型验证​​：需通过历史数据训练与实地校验。

​​6. 诊断流程​​

• ​​有观测资料地区​​：
  1. 监测气象、土壤、作物指标。
  2. 先诊断大气干旱，再评估土壤与作物水分。
  3. 根据阈值（附录A）决定灌溉（如土壤相对湿度<65%需灌水）。
• ​​无观测资料地区​​：
  • ​​经验法​​：观察叶片萎蔫、土壤触感、天气预报等。

​​7. 附录A（关键阈值表）​​

• ​​土壤相对湿度​​：分地区、作物、生育阶段（如华北玉米抽雄期需75%~85%）。
• ​​叶水势临界值​​：如棉花现蕾期-1.1~-1.2 MPa。
• ​​CWSI阈值​​：西北冬小麦开花期0.39~0.51。

​​8. 参考文献​​

引用国家标准（如GB/T 34810-12）、学术著作及期刊论文，支撑指标的科学性。

​​核心价值​​

• ​​多尺度监测​​：从田块到灌区，整合地面传感器与遥感技术。
• ​​动态阈值​​：针对不同作物、生育阶段和区域提供差异化标准。
• ​​技术融合​​：传统测量（如环刀法）与现代技术（机器学习、无人机）结合。
• ​​指导实践​​：直接服务于农业灌溉决策，提升水资源利用效率。