太行山山前平原节水替代模式耗水特征分析

针对华北平原冬小麦-夏玉米模式的高耗水特征,结合当地作物生态适应性、粮棉安全及经济效益要求,从2003—2010年筛选确定了麦玉-春甘薯-春棉-春甘薯模式(粮棉薯)、黑麦草/春棉-花生-麦玉模式(粮棉油)、麦玉-花生模式(粮油)进行定位试验研究,分析3种模式替代麦玉模式的可行性。笔者重点研究了各模式的水分消耗特征,分析了一个轮作周期内(2006—2009年)各模式土壤贮水量、耗水量、各层次体积含水量变化和水分平衡。研究结果表明:与麦玉对照相比3种替代型模式土壤贮水量和不同层次水分利用表现出显著茬口效应,可更好的实现年际间水分互补利用;粮棉薯和粮油模式比麦玉模式生育期节水18%以上,2种模式下土壤贮水量平均每年增加20mm以上且与对照无显著差异,但这2种模式4年间土壤水分无效蒸发量显著高于对照。粮棉油模式与麦玉模式相比生育期节水5.4%,平均每年土壤贮水量增加13.8mm,显著低于麦玉模式(21.9mm),水分无效蒸发与对照无显著差异。替代型模式土壤贮水量整体水平较高,土壤水分变化率相对较小。因此,粮棉薯模式和粮油模式节水效果较好,粮棉油模式无明显节水效果,但综合粮食安全,粮油模式为最优替代模式。