基于AquaCrop模型的南疆无膜滴灌棉花灌溉制度优化
2021-05-18王兴鹏蒋富昌王洪博杨莹攀
王兴鹏 蒋富昌 王洪博 曹 辉 杨莹攀 高 阳
(1.塔里木大学水利与建筑工程学院, 阿拉尔 843300; 2.塔里木大学现代农业工程重点实验室, 阿拉尔 843300;3.中国农业科学院农田灌溉研究所, 新乡 453003)
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新疆是我国重要的农业产区,其农业用水量占总用水量的比例为全国最高,2017年农业用水量达到513.7亿m3, 占全疆用水量的93.2%,南疆农业用水占比则达到96%[1]。棉花是新疆地区的主要经济作物之一。地域优势和显著的植棉效益使棉花种植面积不断扩大,从2002年的94万hm2增加到2017年的225.4万hm2,15年间棉花种植面积扩大了2.4倍。然而,有限的水资源已成为制约新疆农业可持续发展的主要因素[2-3]。因此,制定合理的灌溉制度、实现对有限水资源的高效利用,对南疆乃至整个新疆地区的农业发展均具有重要意义[4]。随着膜下滴灌技术的大面积推广,新疆棉花覆膜率已达到100%[5]。在提高新疆地区作物产量和经济效益的同时,膜下滴灌也造成了较为严重的环境污染。南疆棉田土壤残膜量高达273.36 kg/hm2,土壤残膜积累严重威胁着区域农业的可持续发展[6-7]。在新疆地区推广无膜种植模式是解决残膜污染问题的可行途径。目前,无膜棉花种植的田间栽培及水肥管理措施等尚不够完善[8],因此,研究无膜棉花种植的灌溉制度对推广无膜栽培模式及缓解残膜污染均具有重要意义。
AquaCrop模型具有输入参数少、适用范围广、界面简单、直观性强和精度高等优点[9],该模型通过不同管理措施和灌溉模式下的作物冠层覆盖度和收获指数来模拟作物产量[10],最终通过计算作物的水分利用效率来评估作物产量对水分的响应,并揭示不同灌溉条件下的作物-水分响应机制[11]。……
