基于改进AquaCrop模型的覆膜栽培玉米水分利用过程模拟与验证

为应用Aqua Crop模型模拟覆膜玉米水分利用与产量形成过程,该文根据玉米发育阶段生长度日恒定原理,利用地积温对气积温的补偿效应,改进Aqua Crop模型对覆膜玉米的气温计算方法,并根据2011年的生育期、耗水量和产量实测数据对改进模型参数进行校正,依据2012年与2013年的冠层覆盖度、土体贮水量、产量与水分利用效率试验数据对改进模型验证。结果表明,玉米地膜覆盖地积温对气积温的量化补偿系数(Cm):播种-出苗为1.356,出苗-抽雄前为0.635;校正改进的Aqua Crop模型能够较好地模拟覆膜与裸地玉米生育天数、作物耗水量、籽粒产量,相对误差(Pe)、模型效率(CE)、残差系数(CRM)变幅分别为:-4%<Pe<-1%,0.01<RRMSE<0.06,-0.013<CRM<0.045,进一步验证改进覆膜与裸地的冠层覆盖度与土体贮水量实测与模拟值均为R2>0.88,CE>0.87,0.09<RRMSE<0.39,产量与水分利用效率实测与模拟值的R2分别为0.96和0.93,RRMSE分别为0.042和0.06,CE分别为0.91和0.89,说明改进Aqua Crop模型对覆膜与裸地玉米产量的模拟要好于水分利用效率。总体上改进的Aqua Crop模型模拟覆膜玉米既具有良好的机理性,又具有良好的适用性。本研究可为气候变化条件下开展覆膜玉米生产潜力及限制产量的水温因素等研究提供参考依据与技术支撑。

AquaCrop模型在北疆滴灌春小麦生产中的校准及验证

为精确模拟干旱区不同灌溉制度下的小麦耗水量,进一步提高水分利用效率,在北疆春小麦生产中引进FAO推荐的AquaCrop作物水分生产力模型,基于实测资料对模型进行校验。结果表明,校准后的模型能够准确模拟北疆滴灌春小麦蒸散量,以此为基础得到的冠层覆盖度、地上部干生物量及籽粒产量具有良好的模拟精度。因此,在干旱区应用AquaCrop模型模拟滴灌春小麦蒸散量指导精准灌溉是可行的。