基于AquaCrop模型评估气候变化下棉花生产的可持续性

摘要：

运用 2017-2018 年南疆绿洲区膜下滴灌棉花土壤水分、冠层覆盖度、生物量、蒸散量(ET)及产量(Y)数据,校准和验证AquaCrop模型中作物参数,将数据输入AquaCrop模型气象、作物、灌溉、田间管理模块模拟了 6 种灌溉水平(18、24、30、36、45 和 54mm)和 5 个播期(3 月23 日、4 月3日、4 月13日、4 月23 日和 5 月 3 日)共 30 种情景下南疆绿洲区膜下滴灌棉花的生物量和产量,并分析 1988-2017 年连续 30a棉花产量的稳定性和可持续性.结果表明,AquaCrop模型能够较好地模拟不同灌溉和播期下棉花冠层盖度、地上生物量和土壤水分,归一化均方根误差(NRMSE)均小于 20%,协同指数(d)和相关系数(R2)均接近 1.AquaCrop 模型低估了棉花蒸散量和产量,相对误差(RE)分别为-4.5%～1.2%和-8.6%～-6.8%,但证明了AquaCrop模型可以进行情景模拟.模型预测表明,棉花生产稳定性和可持续性受播期影响较小,而随灌水定额的增大而提高.播期相同时,棉花生物量和产量随灌溉定额的增大而增加,在 495mm 的灌溉定额下获得了较高的灌溉用水效率,并确保棉花产量无显著下降.同时,在 495mm灌溉定额下适当推迟播期至 4 月 13日,可以节约用水 36.78mm,如运用早熟棉种于 4 月 23 日播种,可以节约用水 65.34mm.因此,对于水资源富裕地区可考虑早播获得高产,而水资源匮乏地区在品种与栽培模式配套下,晚播是一种适应现在和未来气候变化下水资源短缺的经济、有效的策略.

关键词：AquaCrop模型、灌溉定额、播期、产量预测

所属期刊栏目：44

分类号：S152.7;S562;S275.6

资助基金：国家重点研发计划;兵团重大科技计划项目;塔里木大学校长基金项目

在线出版日期：2023-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：588-598