基于AquaCrop模型的北疆滴灌春小麥灌溉制度研究.pdf

1、目的：為了深入研究不同環(huán)境條件下滴灌春小麥的需水規(guī)律，進一步提高水分利用效率，為制定適宜北疆滴灌春小麥生產(chǎn)的精細化水分管理方案提供一定的理論參考。
　　方法：在北疆滴灌春小麥生產(chǎn)中引進FAO推薦的AquaCrop水分生產(chǎn)效率模型，利用2009、2011年滴灌春小麥灌溉制度研究試驗數(shù)據(jù)對該模型進行了本地化的校準與驗證；并利用校準后的模型參數(shù)，模擬分析了降水年型、播種日期、土壤水分消耗量閾值、土壤質(zhì)地、地下水位、初始土壤剖面含水量6個

2、因素對滴灌春小麥凈灌溉需水量的影響規(guī)律；并設(shè)定不同的灌溉頻率與灌溉定額水平，對不同降水年型下的滴灌春小麥灌溉制度進行了模擬分析。
　　結(jié)果：
　　1、通過校準與驗證，獲得了適宜北疆地區(qū)春小麥生產(chǎn)的一系列模型參數(shù)：初始冠層覆蓋度為6.65％，最大冠層覆蓋度98%，播種到出苗時間101℃·d，開始開花時間815℃·d，開花期持續(xù)時間169℃·d，達到生理成熟時間1910℃·d，標準化的水分生產(chǎn)效率18.0kg/m3，參考收獲指數(shù)

3、42.0%,冠層完全覆蓋但未衰老時的作物蒸騰系數(shù)1.20。
　　2、經(jīng)本地化校準后的模型能夠準確模擬北疆滴灌春小麥蒸散量，以此為基礎(chǔ)得到的0.6m土體貯水量、冠層覆蓋度、地上部生物量及籽粒產(chǎn)量均具有良好的模擬精度，相應(yīng)的R2與RMSE分別為0.40、14.34mm；0.88、6.84%；0.94、0.92t/hm2；0.96、0.78t/hm2。
　　3、滴灌春小麥凈灌溉需水量模擬結(jié)果表明，濕潤年（2009)、正常年（201

4、1)、干旱年（2014)年的凈灌溉量分別為123、148、197mm；3月21日、3月31日、4月10日播種下的春小麥生育期分別為100、98、94天，土壤水分消耗量閾值為50%、70%、90%RAW下的春小麥冠層擴展水分脅迫系數(shù)分別為7%、28%、36%；土壤質(zhì)地為砂土、壤土、粘土下的深層滲漏量分別為310、28、0mm;地下水位為3、5、7 m下的毛管上升水量分別為156、23、0mm；初始土壤剖面含水量為60%、80%、100%T

5、AW下的毛管上升水量為208、178、156mm;凈灌溉量分別為220、176、123mm。
　　4、滴灌春小麥灌溉制度模擬分析結(jié)果表明，隨著灌溉定額的增加與灌溉頻率的增大，滴灌春小麥的蒸騰量、生物量、產(chǎn)量均有增加的趨勢；而灌溉頻率對滴灌春小麥的收獲指數(shù)與水分利用效率無明顯影響。滴灌春小麥產(chǎn)量的水分利用效率主要受降雨年型影響。
　　結(jié)論：
　　在干旱區(qū)利用本地化校準后的AquaCrop模型模擬滴灌春小麥蒸散量以指導(dǎo)精準

6、灌溉是可行的；模型的凈灌溉需水量模擬功能可以滿足各種環(huán)境條件下的作物水分需求；降水年型對春小麥的凈灌溉需水量有顯著影響，播種日期對春小麥的生育期有顯著的影響，土壤水分消耗量閾值對春小麥冠層擴展水分脅迫系數(shù)有顯著影響，土壤質(zhì)地對深層滲漏量有顯著影響，地下水位對毛管上升水量有顯著影響，初始土壤剖面含水量對毛管上升水量與凈灌溉量均有顯著影響；濕潤年（2009)、正常年(2011)、干旱年（2014)的滴灌春小麥最佳灌溉制度處理分別為：D2W2