Aquacrop模型在半干旱區(qū)春小麥虧缺灌溉管理中的應(yīng)用——以甘肅定西為例.pdf

1、本文收集整理了甘肅省定西市2010年農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站大田觀測(cè)資料、逐日氣象資料、主要土壤參數(shù)資料、田間管理資料等,對(duì)FAO推出的Aquacrop模型進(jìn)行了參數(shù)校準(zhǔn),用參數(shù)化的模型模擬了2010年和2008年的冠層覆蓋度、產(chǎn)量、生物量、土壤含水量,對(duì)該模型進(jìn)行了評(píng)估,并在不同灌溉方式下研究了春小麥對(duì)不同水分狀況的響應(yīng),基于最穩(wěn)定產(chǎn)量和最大水分利用效率,提出了最佳虧缺灌溉管理策略,可以在未來(lái)環(huán)境惡化導(dǎo)致干旱加劇時(shí),為定西市建立既節(jié)約灌溉用水又

2、實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)體系提供一定的理論參考。其研究和探討的主要內(nèi)容包括:
　　1、對(duì)Aquacrop模型中部分非保守參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析,得出在模型校準(zhǔn)過(guò)程中,冠層增長(zhǎng)系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化水分生產(chǎn)效率、參考收獲指數(shù)、收獲指數(shù)的建立等參數(shù)的校準(zhǔn)是首要的。
　　2、采用2010年的田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型,以生物量和產(chǎn)量為目標(biāo)函數(shù),通過(guò)試差法校準(zhǔn)參數(shù),得到了參數(shù)化的Aquacrop模型,使用參數(shù)化的Aquacrop模型對(duì)2010年和200

3、8年的冠層覆蓋度、產(chǎn)量、生物量及土壤水分含量進(jìn)行了模擬及驗(yàn)證,表明,該模型模擬的2010年和2008年春小麥的冠層覆蓋度、產(chǎn)量、生物量、土壤水分含量和實(shí)測(cè)值有很好的相關(guān)性,進(jìn)一步證明了該模型在半干旱區(qū)的適用性。
　　3、在濕潤(rùn)年份、正常年份、干旱年份設(shè)計(jì)不同的水分處理方式,模擬了不同灌溉方式下春小麥的產(chǎn)量及生物量,得出:濕潤(rùn)年份,在充分灌溉及虧缺灌溉的處理方式下,小麥的產(chǎn)量差別不大,最大產(chǎn)量(4.589 t/ha)出現(xiàn)在灌二水的處

4、理方式下(三葉期、灌漿期),最大生物量(10.608 t/ha)出現(xiàn)在全灌時(shí);正常年份,春小麥產(chǎn)量及生物量隨著灌溉數(shù)量的增加而增加,全灌方式以及灌三水的處理方式(三葉期、拔節(jié)期、抽穗期)下都能獲得高產(chǎn)(產(chǎn)量:4.663 t/ha,生物量:10.824 t/ha);干旱年份,春小麥產(chǎn)量及生物量隨著灌溉水量的增加而增加,最大產(chǎn)量及生物量(產(chǎn)量:4.197 t/ha,生物量:9.580 t/ha)出現(xiàn)在全灌方式下。
　　4、不同灌溉方式

5、下春小麥的水分利用效率:濕潤(rùn)年份,水分利用效率不灌水>灌一水>灌二水>灌三水>灌四水,可見(jiàn),濕潤(rùn)年份灌溉量越多,水分利用效率反而越低;正常年份,水分利用效率灌一水>灌二水>不灌水>灌三水>灌四水,可見(jiàn),在灌一水的情況下,即在抽穗期進(jìn)行灌溉(T14),可以獲得較高的水分利用效率;干旱年份,水分利用效率灌四水>灌三水>灌二水>灌一水>不灌水,可見(jiàn),只有全灌方式下才能獲得較高的水分利用率。
　　5、基于最高水分利用效率和最穩(wěn)定產(chǎn)量,在不