黄土高原旱地冬小麦系统的水利用效率与水平衡分析

黄土高原属于干旱和半干旱地区，要提高旱地农业作物产量和水利用效率，则需要对多年的产量及水平衡之间建立定量关系。在山西农科院与荷兰瓦格宁根大学合作项目中，覃伟、池宝亮和Oene Oenema深入分析了一个在黄土高原上进行的长达30年的旱地冬小麦长期定位试验。监测数据被用于校准AquaCrop模型，然后分析水平衡的组分（即：降雨、植物蒸腾、土壤蒸发等）。该文章发表于《科学公共图书馆-综合》。研究表明，作物产量与水之间呈现显著正相关关系。然而，作物蒸腾只占总水量的三分之一，作物蒸腾即实际被作物吸收和使用的水分量；剩余三分之二为土壤蒸发（注：土壤蒸发为田间水损失，对作物生长没有实际贡献），作物生长期的土壤蒸发占总蒸发量的40%，休耕期的土壤蒸发量占60％。小麦产量在0.6-3.9吨/公顷之间，水利用效率在0.3-0.9千克/立方米之间。模型试验结果表明，通过秸秆覆盖或塑料薄膜覆盖，最高可以翻倍小麦产量和水分利用效率，并显著减少土壤蒸发。通过研究，黄土高原旱地冬小麦低生产力的原因主要包括（一）降雨量有限;（二）休耕期土壤蒸发损失大，土壤蓄水低；及（三）冬小麦生长季节与雨季同步性差。模型试验表明，黄土高原旱地冬小麦的产量和水利用效率仍有巨大提升空间。

原文链接：http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0078828