基于RZWQM模型的石羊河流域春小麦灌溉制度优化.pdf

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1、第32卷2016正第6期3月农业工程学报TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringV01．32No．6Mar．2016121基于RZWQM模型的石羊河流域春小麦灌溉制度优化周始威·，胡笑涛艨，王文娥-，AllanA．Andales2，张亚军1(1．西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室，杨凌712100；2．美国科罗拉多州立大学土壤与作物科学系，科罗拉多州80523)摘要：为探讨石羊河流域春小麦适宜灌水上限及不同生育期计划湿润层深度，在该地区开展田间试验。利用田间试验资料对RZWQM(rootzonewater

2、qualitymodel)模型进行率定和验证，并应用模型模拟了灌水上限及不同生育阶段计划湿润层深度对春小麦籽粒产量、灌水量、籽粒灌溉水利用效率及灌水次数的影响。结果表明：不同灌水处理间产量差异较小，但所需灌水量有较大差异，存在节水空间；灌水上限对于灌水量的影响要远远大于对产量的影响，灌水上限的降低会增加灌水次数，从而提高小麦产量；适宜的计划湿润层深度可以保证灌溉水尽可能多的分布于根系吸收范围内，避免浪费，达到节水目的；试验证明，通过调控灌水上限和各生育期计划湿润层深度可以达到节水增产的目的。综合考虑各控制因素对产量、所需灌水量及籽粒灌溉水利用效率的影响，建议该地区春小麦灌溉制度为：灌水上限

3、选择80％1王t间持水量，苗期计划湿润层深度为30cm，拔节期计划湿润层深度为60cm，抽穗期计划湿润层深度为50cm，灌浆期计划湿润层深度为70cm。关键词：灌溉；作物；优化；春小麦；RZWQM模型；灌水上限；计划湿润层深度doi：10．11975，j．issn．1002-6819．2016．06．017中图分类号：$275文献标志码：A文章编号：1002—6819(2016)一06—0121—09周始威，胡笑涛，王文娥，AllanA．Andales，张亚军．基于RZWQM模型的石羊河流域春小麦灌溉制度优化【J】．农业工程学报，2016，32(6)：121—129．doi：10．1197

4、5／j．issn．1002—6819．2016．06．017http：／／www．tcsae．orgZhouShiwei，HuXiaotao，WangWen’e，AllanAndales，ZhangYajun．OptimizationofirrigationschedulebasedonRZWQMmodelforspringwheatinShiyangRiverBasin[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2016，32(6)：121—129．(inChine

5、sewithEnglishabstract)doi：10．119750．issn．1002—6819．2016．06．017http：／／www．tcsae．org0引言石羊河流域气候干旱少雨，年平均降水量仅为160mm，且降水存在时间差异，无法保证作物需水要求，这就需要采取灌溉措施来达到作物高产、稳产的目的。该地区地表水资源匮乏，灌溉用水以地下水为主。随着可利用地下水量的减少，灌溉用水压力逐年增大，农业可持续发展要求采用节水灌溉技术与管理措施，提高水分利用效率。农业节水的途径是多样的，其中，通过优化灌水制度来实现节水的方法被广泛认可。对于优化灌溉制度的研究，国内外已经开展了大量的工作，研

6、究内容主要包括适宜灌溉水量的确定以及在生育期内水量分配的问题，其实质就是确定不同生育期适宜的灌溉计划湿润层深度和土壤水分上、下限指标。不同的生育期，作物对水分的需求也不同，这些指标也应发生变化㈣。目前，研究主要集中于不同生育期灌水下限及计划湿润层深度的确定，对春小麦灌水上限的研究很少，在以往的研究中多以田间持水量为灌水上限，这会使得收稿日期：2015—09—1l修订日期：2016一01—23基金项目：国家自然科学基金项目(51179163)作者简介：周始威(1990一)，男，汉族，河南安阳人，主要从事节水灌溉原理与新技术研究。杨凌西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室，71210

7、0。Emaihwdzw2015@163．eom※通信作者：胡笑涛(1972一)，男，汉族，博士，教授，主要从事节水灌溉理论与新技术研究。杨凌西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室，7121000Email：huxiaota011@nwsuaf．edu．cn一部分灌溉水进入湿润层以下20。30cm处，造成水分的浪费㈣。而且在确定计划湿润层深度时，对作物的影响考虑不足，不同生育期计划湿润层深度确定不合理。对于适宜的