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基于AquaCrop模型评估气候变化下棉花生产的可持续性

文献类型： 中文期刊

作者： 王洪博;李国辉;徐雪雯;黄维雄;赵泽艺;高阳;王兴鹏

作者机构：

关键词： AquaCrop模型;灌溉定额;播期;产量预测

期刊名称：中国农业气象

ISSN： 1000-6362

年卷期： 2023 年 44 卷 07 期

页码：

收录情况： 北大核心（2020版） ; ; CSCD（2023-2024年度） ; ; 科技核心（2023版） ; ; 农林核心（2020版）

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（R~2）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。

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