基于田間試驗和Aquacrop模型的覆膜冬小麥生長動態(tài)和土壤水分模擬分析.pdf

1、覆蓋栽培可以有效地改善土壤水熱狀況，促進作物生長發(fā)育，提高作物產(chǎn)量和水分利用效率，已經(jīng)成為旱地農(nóng)業(yè)的一項重要的栽培技術，在我國旱作區(qū)得到了廣泛的應用。本研究于2013-2016年在西北農(nóng)林科技大學節(jié)水灌溉試驗站設置不同覆蓋試驗，對比研究了平作不覆蓋(CK)、秸稈覆蓋平作種植(SM)、地膜覆蓋平作種植(PM)和壟覆地膜溝覆秸稈(SPM)4種覆蓋方式對冬小麥土壤水分、溫度、作物生長、產(chǎn)量和水分利用效率的影響。并利用田間試驗數(shù)據(jù)校準驗證了Aq

2、uaCrop模型在陜西關中地區(qū)的適用性。通過分析得到的主要結(jié)論如下:
　　(1)土壤貯水量的變化趨勢與降雨量的變化趨勢基本一致，覆蓋處理具有良好的蓄水保墑作用，能顯著提高0-260cm土壤貯水量。3年成熟期SM、PM和SPM土壤貯水量平均值較CK處理分別增加13.6％、8.2％和8.7％。對典型降雨后不同覆蓋條件對土壤含水率的影響發(fā)現(xiàn):降雨量較大時，深層土壤含水率出現(xiàn)增加趨勢，降雨量較小增加土壤表層土壤含水率，對深層土壤含水率影響

3、較小。降雨量為42.4mm，降雨前后CK、SM、PM和SPM15cm土層土壤含水率分別增加1.5％、1.6％、0.6％和3.8％。CK、SM、PM和SPM30cm土層土壤含水率分別增加2.0％、2.9％、1.0％和4.8％?？梢?，SPM能夠更好地聚集降雨量。
　　(2)不同覆蓋方式對土壤溫度的影響趨勢大體一致。地膜覆蓋、秸稈覆蓋和壟覆地膜溝覆秸稈處理能夠在溫度較低時（冬小麥生長前期，即苗期、越冬期等）增加土壤溫度，在溫度較高時，可

4、以降低土壤溫度。不同覆蓋處理在后期主要表現(xiàn)為降溫效應。在冬小麥生長后期,SM、PM和SPM處理15cm土層土壤溫度較CK處理分別降低了2.4℃、2.1℃和1℃（4月1日之后到成熟期）。前期溫度高促進冬小麥生長，降低越冬期小麥苗的死亡率，提高穗數(shù)。后期的降溫效應有利于在開花-灌漿-成熟期避免高溫危害，提高粒重。
　　(3)冬小麥在返青期后，隨著大氣溫度的升高，株高開始出現(xiàn)明顯增加趨勢，開花期之后，各處理的植株高度變化較小。各覆蓋處理

5、能顯著增加植株高度，3年生育期內(nèi)平均高度表現(xiàn)為PM＞SPM＞SM＞CK。各覆蓋處理能顯著提高冬小麥產(chǎn)量，2014-2015和2015-2016年SM、PM和SPM處理冬小麥產(chǎn)量平均值較CK提高32.0％、49.0％和56.9％。壟覆地膜溝覆秸稈能夠促進冬小麥生長，提高土壤貯水量，為作物生長創(chuàng)造適宜的水熱條件，并提高作物產(chǎn)量，是本試驗最適宜的覆蓋方式。
　　(4)利用三年冬小麥數(shù)據(jù)對AquaCrop模型在覆膜條件下進衍模擬和驗證，根