冬小麥對(duì)水分脅迫響應(yīng)的模型模擬與節(jié)水滴灌制度優(yōu)化

楊曉慧 王碧勝 孫筱璐 侯靳錦 徐夢杰 王志軍 房全孝

冬小麥對(duì)水分脅迫響應(yīng)的模型模擬與節(jié)水滴灌制度優(yōu)化

楊曉慧 王碧勝*孫筱璐 侯靳錦 徐夢杰 王志軍 房全孝*

青島農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院, 山東青島 266109

滴灌技術(shù)結(jié)合節(jié)水灌溉制度可顯著提高作物水分利用效率, 但針對(duì)滴灌條件下冬小麥節(jié)水灌溉制度的優(yōu)化研究相對(duì)較少, 利用作物模型優(yōu)化節(jié)水灌溉制度可以彌補(bǔ)田間試驗(yàn)的不足, 對(duì)于作物精確灌溉具有重要的指導(dǎo)意義。本研究利用膠東冬小麥滴灌節(jié)水試驗(yàn)數(shù)據(jù)(2016—2019年)評(píng)價(jià)了根區(qū)水質(zhì)模型(RZWQM-CERES)的適應(yīng)性, 并模擬評(píng)價(jià)了不同節(jié)水滴灌制度對(duì)冬小麥產(chǎn)量和水分利用效率的影響, 以篩選最佳節(jié)水滴灌制度。結(jié)果表明RZWQM- CERES可以較好地模擬土壤水分、冬小麥生長和產(chǎn)量對(duì)不同滴灌處理和季節(jié)的響應(yīng), 其中模擬0～90 cm土壤貯水量的均方根誤差(RMSE)為22.7～32.3 mm、相對(duì)均方根誤差(NRMSE)為11.9%～16.3%、決定系數(shù)(2)為0.52～0.69, 模擬收獲期生物量的RMSE為1184～1904 kg hm-2、NRMSE為9.9%～16.8%、2為0.67, 模擬產(chǎn)量的RMSE為361～491 kg hm–2、NRMSE為5.7%～7.8%、2為0.75。長期模擬結(jié)果表明該地區(qū)冬小麥需水關(guān)鍵期為孕穗期(豐水年和平水年)或拔節(jié)期(枯水年)。針對(duì)不同降水年型冬小麥產(chǎn)量和水分利用效率對(duì)灌溉量的響應(yīng)差異, 篩選滴灌條件下冬小麥最佳灌溉制度為: 豐水年在拔節(jié)期和開花期各灌水45 mm; 平水年(或枯水年)在拔節(jié)期、孕穗期及開花期各灌水35 mm (或45 mm)。本研究結(jié)果擴(kuò)展了RZWQM-CERES優(yōu)化冬小麥滴灌制度的應(yīng)用潛力, 為實(shí)施冬小麥精確灌溉提供了重要的技術(shù)支持。

冬小麥; 水分脅迫; 滴灌……