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基于APSIM模型小麦-玉米不同灌溉制度作物产量和水分利用效率分析

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针对海河平原地下水位持续下降和维持小麦—玉米两熟较高产量之间的矛盾,对不同降水年型小麦—玉米不同灌溉制度下产量和水分利用效率(WUE)进行模拟分析,结果对平衡该区域地下水可持续利用与粮食生产提供重要科学决策依据.利用研究区域站点长时间序列气象数据,以小麦不同水分处理地上部生物量、叶面积和周年土壤水分动态田间试验数据为基础,对APSIM小麦玉米遗传参数和土壤水分等相关参数进行了校准和验证.利用校准和验证的APSIM模型,对不同降水年型小麦—玉米不同生长阶段水分亏缺指数(CWDI)进行了分析,并模拟了8种不同灌溉制度情景下小麦玉米产量、水分利用效率和灌溉水利用效率(IWUE).结果表明:不同降水年型小麦各生育阶段CWDI均较高,说明无论干旱、平水和湿润年份小麦需水量远大于降水量,尤其是拔节—成熟期水分严重亏缺,属极旱;玉米抽雄前基本不受干旱胁迫影响,但抽雄后的灌浆阶段处于中旱或重旱,对水分需求迫切.兼顾产量和水分利用效率的灌溉制度,干旱、平水及湿润年份全年灌溉3次,灌水量为225 mm(小麦播种75 mm+拔节期75 mm+开花期75 mm)时可获得较高的周年产量和最大WUE.不同降水年型周年产量和WUE在干旱年份分别为17357.6 kg/hm2和29.6 kg/(hm2·mm),平水年份分别为18827.9 kg/hm2和25.9 kg/(hm2·mm),湿润年份分别为19685.2 kg/hm2和25.8 kg/(hm2·mm).此灌溉制度下,小麦、玉米可获得较高的产量和水分利用效率,为该区域水—粮权衡的重要灌溉策略和措施.
Analysis of Crop Yield and Water Use Efficiency of Wheat-Maize Double Cropping System Under Different Irrigation Systems Based on APSIM Model

薛佳欣、张鑫、张建恒、张江伟、王贵彦、陈宗培

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河北农业大学农学院,河北 保定 071000

国家华北作物改良与调控重点实验室,河北 保定 071000

河北省作物生长调控重点实验室,河北 保定 071000

APSIM模型 降水年型 小麦—玉米 灌溉制度 海河平原

2018YFD0300504

2021

10.13870/j.cnki.stbcxb.2021.04.015

水土保持学报
中国土壤学会　中国科学院水利部水土保持研究所

水土保持学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.226
ISSN：1009-2242
年,卷(期)：2021.35(4)
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