基于AquaCrop模型的南疆无膜滴灌棉花灌溉制度优化

摘要

为探究AquaCrop模型对南疆地区无膜滴灌棉花种植的适用性、寻求最优灌溉制度,以2018-2019年田间实测数据对模型进行校验,并利用校准模型分别模拟2种不同灌水情景下的棉花冠层覆盖度、生物量及产量的变化规律.结果 表明:采用AquaCrop模型模拟2019年冠层覆盖度的均方根误差(RMSE)、拟合指数(d)、标准均方根误差(NRMSE)及决定系数(R2)分别为6.03％、0.12、13.08％和0.97,生物量模拟的各参数分别为810 kg/hm2、0.93、6.41％和0.80,产量模拟的各参数分别为751 kg/hm2、0.84、14.02％和0.87,说明AquaCrop模型可以较好地模拟南疆地区无膜滴灌棉花的生长与产量.基于1960-2019年的气象数据,利用AquaCrop模型对无膜滴灌棉花进行情景模拟:灌水周期相同时,无膜滴灌棉花产量随灌溉定额的增加呈先增加、后减小的变化趋势,总灌水量为7200 m3/hm2时产量达到最大值(5398 kg/hm2),水分利用效率(WUE)为0.75 kg/m3;灌溉定额相同时,无膜滴灌棉花产量随灌水周期的增加而增加,总灌水量为5400 m3/hm2、灌水周期为5d时,产量达到最大值(5315 kg/hm2)、WUE为0.98 kg/m3.研究表明,灌水周期5d、灌溉定额540 mm的灌溉制度可保证无膜滴灌棉花具有较高的产量和水分利用率,可作为无膜滴灌棉花的参考灌溉制度在南疆地区推广应用.