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本文以内蒙古河套灌区套种条件下非充分灌溉试验为研究背景,以CROPWAT模型作为研究工具,对灌区的套种作物小麦套玉米进行非充分灌溉试验研究,初步探讨符合小麦套玉米非充分灌溉制度,并对区域灌溉进行优化模拟。通过系统的试验统计分析,主要得出以下结论：(1)从非充分灌溉对作物的影响出发,分析了套种作物不同生育期内发生土壤水分胁迫后对作物产量、生理状况的影响情况通过株高叶面积等指数的变化使作物在生育期的不同时间段内遭受水分胁迫的程度有了直观的反应。在作物系数方面采用的是两种单种作物的加权平均值。在作物生长中期,对光水的需求很大,作物系数将会在两种作物系数中间产生变化。(2)在种植结构合理的基础上(玉米小麦套种作物种植面积比例为1：1)作物在生长期的腾发量较高,生育期内作物实际腾发量日耗水强度最高达到4.3mm/d,就其腾发量和产量的相关关系变化上产量与腾发量呈现出同步变化的趋势,根据套种作物各自的全生育期和灌溉阶段作物生产水分函数曲线可以得知对小麦产量影响的关键因素表现为孕穗到灌浆后期水分亏缺。玉米产量影响的关键因素表现为灌浆前期的水分亏缺。(3)在论证了CROPWAT模型适用性的基础上通过CROPWAT模型对13种非充分灌溉处理的水分变化模拟,可以看出这些处理按照不同时间段的灌溉水胁迫呈现不同的水分变化,一些处理出现了灌水定额分配不合理的问题,而有些出现了灌溉水损失,灌水定额分配不合理会导致在作物关键生育期的灌溉水量由于不足发生胁迫(玉米的灌浆期,小麦拔节-分蘖期),这势必会影响到未来的产量,(4)由CROPWAT模型提供的灌溉制度优化结果得到小麦套玉米推荐的生育期灌水量分别为392mm(六水灌溉下最优)、426mm(四水灌溉下最优),在此灌水量下套种作物能够保证灌水的有效利用,避免了作物关键期的水分胁迫。为实现非充分灌溉制度的优化配置提供了可能。(5)通过CROPWAT模型对区域的最优节水灌溉制度进行模拟优化,该优化基于现有的非充分灌溉制度的研究基础上得出,对区域内的小麦、小麦套种玉米、玉米作物的三种现有固定种植比例的种植方式的优化提供了有效的参考。