基于AquaCrop模型的冬小麦灌溉制度研究

发布时间：2020-07-10 19:24

【摘要】：AquaCrop模型是由FAO(联合国粮农组织)于2009年发布的新型作物模拟模型,该模型的特点是可利用较少的输入数据对作物进行生产力、土壤水分平衡等方面的模拟与预测,是一个易于操作、简洁、实用的模型。本文以陕西省杨凌示范区西北农林科技大学教育部旱区农业水土工程重点实验室灌溉试验站大田试验为基础,以AquaCrop模型为工具,以2012-2013年试验站冬小麦大田试验为数据来源,利用逐日气象数据、土壤参数、作物生长数据及一系列管理参数进行了AquaCrop模型本地化调试,并以2011-2012年试验站冬小麦数据进行了模型的验证和评估;在此基础上,研究了不同灌水量及灌水时间对冬小麦产量及水分利用效率的影响,提出不同典型年冬小麦最优灌溉管理制度。主要研究结果如下:(1)通过调试获得了适合杨凌地区的一系列模型参数:播种密度为28万株/ha,播种到出苗的时间为9天,最大冠层覆盖率96%,达到最大冠层覆盖时间为196天,冠层衰减系数为9.8%,播种到开花时间200天,播种到衰老的时间211天,开花周期8天,最大有效根深3m,最小有效根深0.3m,播种到最大根深的时间200天,参考收获指数48%,收获指数存在周期35天。(2)参数调试、校准后的AquaCrop模型对于杨凌地区冬小麦最终产量、地上部生物量和冬小麦生育期内生物量的累计过程都有较高的模拟精度。本研究模型验证中,实测冠层覆盖率与模拟值之间的校正决定系数R2为0.99,二者在全生育期过程中的均方根误差RMSE为4.7%,标准化均方根误差NRMSE为5.3%,符合度指数d为0.97;最终实测产量与模拟产量间的相对误差为-1.37%;最终地上生物量与模拟值的相对误差为4.97%;冬小麦全生育期的实测生物量与模拟生物量间的均方根误差RMSE为1.33t/ha,标准化均方根误差NRMSE为14.6%,符合度指数d为0.99。充分证明了AquaCrop模型在陕西关中地区的适用性。(3)综合考虑冬小麦最稳定产量及水分利用效率,制定出不同水平年适宜的灌溉制度:湿润年份,采取灌一水,在返青期或拔节期灌水50mm;在正常年份,采取灌二水:在返青期、拔节期各灌溉50mm;干旱年采取灌3水,返青期、拔节期、灌浆期各灌50mm。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S512.11;S274

【参考文献】

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本文编号：2749353