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【编辑推荐】针对阿根廷雨养花生因降水变率大导致产量波动的问题，研究人员利用 CROPGRO-Peanut 模型，分析播期和水分梯度对产量的影响。发现晚播搭配早熟品种及窄行距可增产，为温带缺水区制定适配管理措施提供依据。
在阿根廷，花生生产主要依赖雨养条件，然而季节内和季节间降雨模式的显著变化，常引发不同时长和严重程度的干旱，导致花生产量大幅波动。如何在水资源有限的环境下，通过合理的管理策略提升花生产量，成为当地农业生产中亟待解决的关键问题。为了明确播期和水分有效性对花生生长及产量的影响机制，并找到在限制性环境下优化产量的管理策略，相关研究人员开展了深入研究。
阿根廷的科尔多瓦省是该国花生主产区，占全国花生种植面积的 80% 以上。该地区属于温带气候，是花生生长的最南端区域，其生长周期时间窗口狭窄（约 140-145 天），整个周期内辐射和温度动态变化显著。花生作物主要在雨养条件下种植，频繁且不可预测的水分亏缺会降低产量。研究区域内主要有两种土壤类型，一种是壤土（如科尔多瓦中部的曼弗雷迪站点），另一种是砂壤土（如科尔多瓦南部的里奥夸尔托站点），前者的储水能力比后者高 50%。而阿根廷传统的花生管理措施较为单一，包括使用有限的品种、通常在 11 月上半月播种、单一的 0.7 米行距和 14 株 /m2 的种植密度，这种 “一刀切” 的管理方式未能根据土壤和气候特征优化资源利用，限制了产量提升空间。在此背景下，开展相关研究对于提升阿根廷花生产区的资源利用效率和产量具有重要的现实意义。
为解决上述问题，研究人员利用 CROPGRO-Peanut 模型（属于农业技术转移决策支持系统 DSSAT 的一部分），在阿根廷花生主产区的两个典型站点（曼弗雷迪和里奥夸尔托），围绕播期、水分有效性、品种类型、行距和种植密度等因素开展了系列研究。研究通过模拟不同管理措施下花生的生长过程，分析其产量形成机制及水分利用效率，旨在为当地制定适应性管理策略提供科学依据。研究发现，在水分非限制条件下，早播（如 10 月）能显著提升花生产量；而在晚播且环境受限的情况下，搭配早熟品种和更窄的行距可有效提高产量。该研究成果发表在《Farming System》，为温带缺水地区的花生生产管理提供了重要的理论和实践指导。
研究主要采用了以下关键技术方法：首先对 CROPGRO-Peanut 模型进行了校准和验证，利用独立数据集，涵盖不同生长季节、水分条件和品种，通过测量叶面积指数（LAI）、生物量（TB）、种子数量（SN）、种子重量（SW）、土壤含水量等参数，评估模型模拟值与观测值的拟合程度，相关统计指标如一致性指数（d-index）和归一化均方根误差（RMSEn）表明模型具有较高的准确性。其次，开展季节性分析，利用 1973-2018 年的气象数据，设置早播（10 月 15 日）和晚播（12 月 15 日）两种播期，结合不同初始土壤含水量（30% 和 50% 有效水含量 AWC）及灌溉处理，分析花生的生长响应和水分利用效率。最后，进行年度模拟，针对 2017-2018 年拉尼娜事件导致的生长季严重干旱，在两个站点评估不同品种（早熟 Pronto、中熟 ASEM 400 INTA、晚熟 Granoleico）、种植密度（14 株 /m2 和 22 株 /m2）和行距（0.35m、0.52m、0.70m）组合对产量和水分利用 components（蒸腾 Tr 和蒸发 Ev）的影响。
3.1 天气条件对季节性分析的影响
研究发现，在阿根廷花生生长的可行期内，日均最高、平均和最低温度从早播的 10 月开始逐渐升高，在 12 月底至 1 月上半月达到峰值，临近收获期（4-5 月）则下降。曼弗雷迪的平均最高、最低和平均温度均高于里奥夸尔托。辐射动态在两个站点随时间变化相似，最大值出现在 12 月底和 1 月上半月，临近收获期降至最低。早播条件下，曼弗雷迪和里奥夸尔托的生长季平均辐照度分别为 21.4 MJ/m2 和 20.3 MJ/m2，晚播则分别为 18.6 MJ/m2 和 19.3 MJ/m2。作物生长周期内的降水量在不同季节间差异较大，曼弗雷迪为 290-800 mm，里奥夸尔托为 200-920 mm。
3.2 水分胁迫指数、最大叶面积指数和生物量生产
在曼弗雷迪的雨养系统中，水分胁迫指数（WSI）范围为 0-0.43，播种时 AWC 为 30% 时 WSI 较高（早播和晚播的中值分别为 0.14 和 0.11），AWC 增加至 50% 时 WSI 降低（中值分别为 0.09 和 0.04），且相同 AWC 下早播的 WSI 高于晚播。灌溉条件下早播的最大叶面积指数（LAIm，中值 6.9）高于晚播（中值 6.3），随着播种时水分限制加剧，晚播的 LAIm进一步下降。总生物量（TB）的变化趋势与 LAIm相似，灌溉处理下早播和晚播的 TB 中值分别为 13287 kg/ha 和 10991 kg/ha，随 AWC 减少和播期延迟，TB 逐渐降低。在里奥夸尔托，雨养系统的 WSI 范围更广（0-0.93），30% AWC 时的 WSI 高于 50% AWC，且晚播的 WSI 略高于早播。灌溉条件下早播和晚播的 LAIm中值均为 7，水分限制时早播的 LAIm高于晚播。早播灌溉处理的 TB 中值（13293 kg/ha）高于晚播（12339 kg/ha），且无论初始水分限制如何，播期延迟均伴随 TB 减少。
3.3 产量及其决定因素、环境需求和水分生产力
在曼弗雷迪，每平方米种子数（SN）随播期延迟和 AWC 降低而减少，晚播灌溉处理下有 7 个生长季的 SN 较低（<600 种子 /m2）。晚播时种子重量（SW）增加，但 SN 的大幅减少导致早播的种子产量（SY）显著高于晚播。水分利用效率（WUE）方面，50% AWC 时的 WUETB和 WUESY高于 30% AWC，且相同 AWC 下早播的 WUE 更高。在里奥夸尔托，早播的 SN 高于晚播，晚播时 SW 增加但未能弥补 SN 的减少，导致早播的 SY 更高。WUETB在不同播期和水分条件下相似，WUESY则早播在多数季节更高。
3.4 晚播条件下品种、种植密度和行距的影响
在晚播且生长季严重干旱的条件下，两个站点均表现出早熟品种搭配更窄行距可获得最高产量。在曼弗雷迪，种植密度增加有助于提高产量，22 株 /m2 与 0.35m 行距组合的最高产量为 2341 kg/ha；里奥夸尔托的最高产量为 1762 kg/ha，比曼弗雷迪低 25%。水分利用方面，曼弗雷迪的蒸腾量（Tr）显著高于蒸发量（Ev），缩小行距和提高种植密度可增加 Tr 并减少 Ev；里奥夸尔托的 Tr 和 Ev 在不同处理组合下通常相似，部分情况下 Ev 高于 Tr。
研究表明，早播在水分非限制条件下因更有利的光热环境可实现花生产量最大化，土壤持水能力在水分限制条件下对产量起关键作用。当面临晚播和严重环境限制时，选择早熟品种并逐步缩小行距是提升产量的有效策略。该研究结果与田间试验一致，验证了 CROPGRO-Peanut 模型在制定管理措施中的准确性。研究成果为阿根廷及类似环境限制地区的花生生产提供了重要的管理思路，有助于优化资源利用、提高产量稳定性，对温带缺水地区的农业可持续发展具有重要的参考价值。未来研究需进一步考虑土壤类型、深度及真菌病害等特定参数，以拓展模型在其他花生产区的适用性。
