河北低平原适水粮饲模式构建及综合效益评价
2024-06-06分类号:S274;S344
【部门】中国农业大学水利与土木工程学院/农业水资源高效利用全国重点实验室 中国农业大学草业科学与技术学院
【摘要】为推进“粮改饲”进程与发展节水农业,构建适水型种植制度,本研究以水资源短缺的河北沧州为研究对象,聚焦饲草作物和粮食作物,首先利用作物需水模型SIMETAW系统量化1961—2020年沧州地区6种主要饲草作物(夏播高粱、青贮玉米、饲用燕麦、饲用谷子、粮食作物冬小麦和夏玉米)的需水量及灌溉需水量,对比分析各作物需水量的时间变化规律及作物间差异,评估作物需水量的主要气象影响因素;后采用ROTAT模型建立了5种多样化粮-饲及饲-饲轮作制度,基于Entropy-TOPSIS对不同轮作模式的等价产量、生物量、经济效益、蛋白产出、生育期及周年需水量与降水耦合度进行综合评价。结果表明:1)这6种作物的年均生育期需水量表现为冬小麦(463.5 mm)>夏玉米(366.2 mm)>夏播高粱(354.6 mm)>饲用燕麦(351.7 mm)>青贮玉米(341.8 mm)>饲用谷子(322.4 mm)。2)各作物年均生育期灌溉量表现为冬小麦>饲用燕麦>谷子、夏玉米、夏播高粱。青贮玉米生育期灌溉需水量最低为106.7 mm。3)近60年来各作物需水量呈下降趋势,主要由太阳辐射、风速的下降导致。4)相比传统麦玉模式,饲用燕麦基的一年两熟模式生育期需水量降低14.9%~18.8%、灌溉需水量降低15.1%~19.2%。5)饲用燕麦基的饲草模式(饲用燕麦-青贮玉米(0.73)、饲用燕麦-饲用谷子(0.63)、饲用燕麦-夏播高粱(0.54))的综合评价指数均明显高于冬小麦-夏玉米(0.32)和冬小麦-夏播高粱(0.37)模式。因此,本研究建议在兼顾粮食生产的同时,适当发展饲-饲模式,对当地水资源的可持续利用及产能有重要意义。
【关键词】饲草作物 需水量 灌溉需水量 节水粮饲模式 节水种植结构
【基金】国家自然科学基金项目(32071975,52239002);; 国家重点研发计划(2022YFD1900401,2022YFD1900801)
【所属期刊栏目】中国农业大学学报
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