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)氣象試驗站大田觀測資料、逐日氣象資料、主要土壤參數(shù)資料、田間管理資料等,對FAO推出的Aquacrop模型進行了參數(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,對該模型進行了評估,并在不同灌溉方式下研究了春小麥對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,可以在未來環(huán)境惡化導(dǎo)致干旱加劇時,為定西市建立既節(jié)約灌溉用水又

2、實現(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Aquacrop模型中部分非保守參數(shù)進行了敏感性分析,得出在模型校準(zhǔn)過程中,冠層增長系數(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年的田間試驗數(shù)據(jù)驅(qū)動模型,以生物量和產(chǎn)量為目標(biāo)函數(shù),通過試差法校準(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行了模擬及驗證,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、土壤水分含量和實測值有很好的相關(guān)性,進一步證明了該模型在半干旱區(qū)的適用性。
　　3、在濕潤年份、正常年份、干旱年份設(shè)計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;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,濕潤年份灌溉量越多,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,在灌一水的情況下,即在抽穗期進行灌溉(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,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