基于AquaCrop模型的大豆灌溉制度优化研究
基于AquaCrop模型的大豆灌溉制度优化研究
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DOI：
10.3864/j.issn.0578-1752.2022.17.009
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
蔡焕杰
中科院分区：
文献类型：
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作者：
王巧娟;何虹;李亮;张超;蔡焕杰
【目的】探究AquaCrop模型在关中地区的适用性,寻求大豆在不同降水年型下最适宜的灌溉制度。【方法】用田间试验实测数据对该模型进行校正,并用校准后的模型模拟1961—2019年内所有3种不同降水年型14种灌溉制度下的大豆产量和水分利用效率。【结果】AquaCrop模型模拟田间产量最高处理的冠层覆盖度的决定系数(R 2)、均方根误差(RMSE)、标准均方根误差(NRMSE)及Nash效率系数(EF)分别为0.96、7.15%、11.03%和0.94;模拟值与实测值生物量的决定系数(R 2)、均方根误差(RMSE)、标准均方根误差(NRMSE)及Nash效率系数(EF)分别为0.99、526.04 kg·hm~(-2)、14.45%和0.97;最终产量模拟的决定系数(R 2)、均方根误差(RMSE)、标准均方根误差(NRMSE)及Nash效率系数(EF)分别为0.97、49.98 kg·hm~(-2)、1.74%和0.82,各处理的冠层覆盖度和生物量实测值与模拟值的R 2均大于0.95,说明AquaCrop模型可以较好地模拟关中地区大豆的生长发育动态与产量。结合模型模拟结果可知,大豆作物需水量平均值为398.2 mm,各个生育时期的需水量差异较大,分枝期需水量为127.8 mm,开花-结荚期需水量为212.6 mm,鼓粒期的需水量为57.7 mm。结合对3种不同降水年型进行不同灌溉制度模拟后发现,大豆开花-结荚期为需水关键期,该生育时期水分供应情况影响大豆的最终产量。在湿润年可以不灌水;平水年和干旱年仅在开花-结荚期分别灌溉45和70 mm可实现最高产量(2 699、2 486 kg·hm~(-2))和最大水分利用效率(0.74、0.7 kg·m~(-3))。【结论】该地区大豆灌溉制度,应以不同降水年型分布情况为基础对大豆灌溉制度进行选择,可保证大豆具有较高的产量和水分利用效率,可作为关中地区大豆灌溉制度的参考依据。