近日，Elsevier旗下的农学和资源环境领域Top期刊《Agricultural Water Management》在线发表了中国农业大学土地科学与技术学院题为“Spatiotemporal patterns of water consumption and irrigation requirements of wheat-maize in the Huang-Huai-Hai Plain, China and options of their reduction”的论文。
该文章基于我国黄淮海平原当前的水资源短缺现状，从区域尺度评估了该地区最主要的农作物种植制度--冬小麦夏玉米一年两熟轮作体系近20年来的蒸散耗水和灌溉需水状况，并探讨了能够减少当前作物种植体系耗水需水量的其它种植制度及其节水效果。文章首先基于区域尺度遥感蒸散反演模型SEBS，估算了2001~2018年黄淮海平原日尺度的地表实际蒸散，进而将其统计到冬小麦夏玉米生育期进行分析，并结合降水数据、引入水文年型，揭示两种作物灌溉需水的时空格局，最后基于已有数据模拟计算了历史情景、不同水文年型组合情景下不同农作物种植制度的灌溉需水特征及其节水效应。文章结果表明：（1）近20年，冬小麦生育期蒸散在河北山东两省交界处显著增加，夏玉米生育期蒸散在河北平原西部地区显著减少（p<0.05）；（2）冬小麦生育期蒸散从枯水年到平水年再到丰水年逐渐减少，区域均值变化为433>413>373 mm；（3）即使在降水最丰富的年份，黄淮海平原大部分地区的冬小麦生育期也需要灌溉，其中河北平原西部及鲁西北地区的灌溉需水量最高，全生育期可达到200 mm以上；河北平原西北部的夏玉米生育期在丰水年也需要0~100 mm的灌溉水量；（4）点位尺度的情景模拟结果表明，通过减少冬小麦种植次数，两年三熟的冬小麦-夏玉米-休耕-春玉米、冬小麦-夏玉米-休耕-夏玉米、以及一年一熟的春玉米种植制度，相比当前的冬小麦夏玉米一年两熟种植制度平均节水32%、44%和64%。该论文成果为黄淮海地区区域尺度的农作物耗水需水管理与适水种植结构的调整提供了数据支撑，同时结合易获取、更新快的气象遥感数据，研究可为作物耗水需水提供连续监测与评估。
文章第一作者是学院土水系2018级博士研究生任频频，通讯作者为土水系李保国教授。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.agwat.2022.107468
