基于DNDC模型的不同水文年稻田水碳管理模式优化

作者：江赜伟; 杨士红^*; 丁洁; 孙潇

来源：干旱地区农业研究, 2020, 38(04): 93-102.

• 稻田
• 节水灌溉
• 秸秆还田
• 土壤有机碳
• 水文年型
• 产量
• 水分生产率
• DNDC模型

为探究不同水文年型下稻田最优的水碳管理模式,基于2 a田间试验数据校正并验证了DNDC模型,选取了3种典型的水文年,模拟了不同灌溉模式和秸秆还田水平下稻田土壤有机碳(SOC)和水稻产量的变化,并对结果进行了比选。结果表明:DNDC模型可以较好地模拟节水灌溉条件下稻田SOC和水稻产量变化;灌溉模式影响了稻田SOC和水稻产量,相同秸秆还田水平下,控灌稻田0～10 cm土层SOC略低于淹灌处理,但水稻产量更高,控灌稻田的SOC和水稻产量分别较淹灌稻田降低了0.25%～1.92%和增加了0.32%～8.13%。随着秸秆还田水平的提高,不同水文年的稻田SOC均呈阶梯状上升趋势,但水稻产量和水分生产率的结果存在差异,平水年呈先升高后稳定的趋势,在6 500 kg·hm-2秸秆还田水平下达到峰值,丰水年条件下秸秆还田的增产作用较枯水年更为明显。与1 000 kg·hm-2的秸秆还田水平相比,8 000 kg·hm-2秸秆还田水平下水稻产量和水分生产率在1964年(枯水年)分别增加了1.95%和2.27%,而在1977年(丰水年)分别增加了4.36%和4.38%。节水灌溉与秸秆还田耦合是值得推荐的水碳管理模式,平、枯、丰水年的推荐秸秆还田水平分别为6 000、6 000 kg·hm-2和7 500 kg·hm-2,SOC和产量达到潜力的99.2%和89.8%以上,水分生产率较相同秸秆还田量的淹灌处理高43.5%以上。

• 单位
  水文水资源与水利工程科学国家重点实验室; 河海大学