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针对河北平原水资源不足,地下水超采严重等限制该区域小麦、玉米生产、水分生产力亟待提高等问题,分别选取山前平原和黑龙港低平原典型农户进行小麦、玉米生产调查,根据农户实际产量及实际灌溉水分生产力,结合作物模型(APSIM)模拟方法,对河北平原小麦-玉米两熟潜在产量及潜在灌溉水分生产力进行模拟,分析农户水平产量差及灌溉水分生产力差及影响差距的因素,为提高农户水平灌溉水分生产力提供科学依据。主要研究结果如下:(1)农户调查结果表明:河北平原小麦-玉米周年灌溉次数为4～5次。山前平原农户水平小麦-玉米周年平均产量(Ya)为15771.53 kg/hm2,灌溉水分生产力(IWPa)为3.51 kg/m3;黑龙港低平原农户水平小麦-玉米周年平均产量(Ya)为15535.90 kg/hm2,灌溉水分生产力(IWPa)为3.26kg/m3。(2)对适宜播期和不同灌溉情景下小麦-玉米两熟进行模拟研究,结果表明:当周年灌溉量为375mm时(M2W4情景,即小麦播种75mm+拔节75mm+开花75mm+玉米播种75mm+抽雄75mm),山前平原小麦-玉米周年最高产量(Yh)为22156.63 kg/hm2,周年灌溉水分生产力(IWPyh)为5.91kg/m3,与农户水平周年平均产量差为6385.10kg/hm2,灌溉水分生产力差为2.40kg/m3。同样情景下,黑龙港低平原小麦-玉米周年最高产量(Yh)为21454.73 kg/hm2,周年灌溉水分生产力(IWPyh)为5.72kg/m3,与农户水平周年平均产量差为5918.83kg/hm2,灌溉水分生产力差为2.46kg/m3。(3)对不同小麦播期情景模拟表明:非适宜播期下山前平原小麦-玉米平均周年产量(Ys)为21703.95kg/hm2,灌溉水分生产力(IWPs)为5.79kg/m3,与适宜播期相比,由播期造成的周年产量差(Ygs)为452.68kg/hm2,灌溉水分生产力差(IWPgs)为0.12kg/m3,其他差均为灌溉导致,由灌溉管理措施导致的产量(Ygw)为5932.42kg/hm2,灌溉水分生产力差(IWPgyh)为2.28kg/m3。非适宜播期下黑龙港低平原小麦-玉米平均周年产量(Ys)为20081.07kg/hm2,灌溉水分生产力(IWPs)为5.35kg/m3,与适宜播期相比,由播期造成的周年产量差(Ygs)为1373.66kg/hm2,灌溉水分生产力差(IWPgs)为0.37kg/m3,其他由水分管理措施导致产量差(Ygw)为 4545.17kg/hm2,灌溉水分生产力差(IWPgyh)为 2.09kg/m3。(4)根据目前河北平原水分供给状况,综合不同的灌溉情景小麦-玉米周年产量和灌溉水分生产力,结果表明:当灌溉量为225mm时(即M1W1,小麦播种75mm+拔节75mm+玉米播种75mm)灌溉水分生产力最高。在此情景下,山前平原周年产量(Yih)为19845.91kg/hm2,最高灌溉水分生产力(IWPh)为8.82kg/m3;黑龙港低平原可达到的周年产量(Yih)为19734.80kg/hm2,最高灌溉水分生产力(IWPh)为8.77kg/m3。综上结果和结论可知,在河北平原小麦-玉米两熟种植制度下,通过实施提高水分生产力的相关措施,农户水平即可获得较高的灌溉水分生产力,对促进本区域粮食生产和水分可持续发展具有重要意义。当获得最高周年产量时,农户水平周年灌溉水分生产力可提高40.61%～43.01%;而当获得最高周年灌溉水分生产力时,农户水平周年灌溉水分生产力可提高53.51%～62.83%。