农业机械学报

作者：蒋腾聪,窦子荷,姚宁,冯浩,于强,何建强

单位：西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,中国科学院水利部水土保持研究所,西北农林科技大学,

关键词：冬小麦;作物模型;水分胁迫;RZWQM2模型;生长发育;土壤水分

基金：国家高技术研究发展计划（863计划）项目（2013AA102904）、陕西省科技统筹创新工程计划项目（2016KTZDNY03-06）、黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室开放基金项目（A314021402-1611）、西北农林科技大学人才专项资金项目（千人计划）和高等学校学科创新引智计划（111计划）项目（B12007）

为提高水分胁迫条件下作物生长过程的模拟精度，根区水质模型（Root zone water quality model 2, RZWQM2）的开发者改进了原有的水分胁迫指标（Soil water index 1，WSI1）得到2种新的水分胁迫指标WSI2和WSI3。其中，WSI2用Nimah and Hanks方程修正影响光合作用的胁迫系数（Soil water factor，SWFAC）中的根系吸水项；WSI3则在WSI2的基础上加入了土壤蒸发项。为比较上述3种水分胁迫指标模拟水分胁迫条件下冬小麦生长发育的精度，并对其在关中地区的适用性进行评价，首先利用2012—2013年和2013—2014年两年度的冬小麦分段受旱试验对RZWQM2模型进行校准和验证，然后分别选取模型中3种不同的水分胁迫因子对2年（2012—2014年）分段受旱试验进行模拟，评价冬小麦的土壤水分动态、蒸腾总量、最终生物量和籽粒产量的模拟效果。结果表明：3种水分胁迫因子能较好地模拟生育后期轻度受旱条件下冬小麦的生长发育过程，但随着受旱程度的加深和受旱时段的提前，模型的模拟精度降低；相较原有水分胁迫因子WSI1，WSI2提高了各受旱处理的模拟精度，其中2年生物量的平均RRMSE降低了2.84个百分点，籽粒产量的平均ARE降低了1.43个百分点，且在越冬期和拔节期受旱处理的模拟精度提高最为明显。综上，现有RZWQM2模型对冬小麦受旱处理的模拟还存在一定局限性，可从改善物候期和ET模拟精度及加入旱后复水对冬小麦生长的补偿效应等方面进一步研究和改进。如需利用现有模型对水分胁迫条件下冬小麦生长发育过程进行模拟，建议选用WSI2。

来源：2018年第7期

《农业机械学报》期刊编辑部

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