灌区尺度作物水分利用效率指标研究

在对灌区来水、作物产量和作物需水量尺度分析的基础上,研究了灌区尺度作物水分利用效率指标,结果表明,冬小麦、夏玉米、棉花不同的生育期对采用哪种水分利用效率指标有直接影响;灌溉、降雨、地下水补给等资料较全时,3种作物都采用WUEET;无降雨资料时,冬小麦可选用WUEi近似代替WUEET;正常年份,夏玉米的WUEP0就是WUEET,干旱年份且需夏灌时,夏玉米WUEET由有效降雨量与灌溉量共同产生;棉花不能用WUEi或WUEP0中的任何一种指标反映其真实的水分利用效率,而只能用WUEET确定。

近20年河北省几种高耗水作物的水分利用效率分析

近年来高耗水作物的大面积种植是导致河北省农业水资源日益短缺的重要原因之一。本文基于河北省21个国家标准气象站点1999—2018年气象数据和作物生育期相关数据,采用Penman-Monteith公式和分段单值平均作物系数法,计算了河北省冬小麦、夏玉米,以及苹果、梨、西瓜、葡萄等几种高耗水作物的生育期需水量、有效降水量、灌溉需水量以及降水耦合度等指标;从作物水分利用效率(WUE)、灌溉水分利用效率(WUEI)、营养水分利用效率(WUEN)、经济水分利用效率(WUEE)等角度,全面分析了6种作物的水分利用时空演变特征。结果表明,果树类作物的需水量总体大于粮食作物。作物灌溉需水量从大到小依次为苹果、梨、冬小麦、葡萄、西瓜、夏玉米。生育期内有效降水量最大的是苹果和梨,最低的是冬小麦;夏玉米的降水耦合度最高,其次是西瓜;除冬小麦外,其他五种作物的降水耦合度在过去20年呈上升趋势。果树类作物的WUE、WUEI、WUEE均高于粮食作物,尤其WUEE远高于粮食作物,最高可达到粮食作物的十倍左右;粮食作物的WUEN整体高于水果作物。本研究开展的作物水分利用效率综合分析,可为河北省调整优化作物结构,促进农业水资源的高效可持续利用提供参考。