基于APSIM模型的气候变化条件下播期对旱地春小麦产量影响研究

摘要

持续复杂的气候变化开始影响全球农作物的生产模式,小麦作为主要的粮食作物受到气候变化的影响更显著。播期是影响小麦最重要的农艺措施之一。为研究小麦产量对气候变化和播期的响应,本文结合大田试验与APSIM-wheat模型,选取甘肃省定西市安定区甘肃农业大学大田试验地为研究区,在验证模型模拟的适应性基础上,设置春小麦播期为早播(3月3日)、常规播期(3月19日)、晚播(3月31日)3种模式,分析5个降水梯度(降水量不变、降低10%和20%、升高10%和20%)、5个气温梯度(不变、降低1.5和1℃、升高1.5和1℃)以及5个CO_(2)浓度梯度(以100 mol/mol为梯度逐步递增,变化范围170~570 mol/mol)的组合情景下春小麦产量的变化趋势。APSIM-wheat模型在研究区具有较高的精确度和适应性。气候变化和播期都会对春小麦产量产生影响。各播期当处于P_(1)T_(1)C_(1)(降水量降低20%、气温降低1.5℃、CO_(2)浓度为170 mol/mol)时,春小麦的产量最低;当处于P_(4)T_(4)C_(4)(降水量升高10%、气温升高1℃、CO_(2)浓度为470 mol/mol)时,春小麦的产量最高。当气候情景相同,播期为早播时春小麦产量最高。为应对未来气候变化,陇中旱地农田可通过适当调整播种日期来提高春小麦产量,如当温度升高1℃、降水量升高10%、CO_(2)浓度接近470 mol/mol时,可选择早播以获得高产。