灌溉系统与耕作方式如何影响巴基斯坦半干旱地区的小麦生长及土壤水分平衡：一种田间模拟研究方法

《Irrigation and Drainage》：How Irrigation Systems and Tillage Regimes Shape Wheat Performance and Soil Water Balance in Semi-Arid Pakistan: A Field–Modelling Approach

　　

摘要

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在半干旱地区，小麦的生产力受到灌溉效率低、耕作方式不当以及土壤水分管理不善的限制，这导致产量低下且非生产性水分损失严重。然而，在实际田间条件下，灌溉系统和耕作方式对土壤水分平衡的综合影响仍缺乏足够的研究。本研究采用随机完全区组设计，在两个生长季（2023–2024年和2024–2025年）中，分析了四种灌溉播种系统——漫灌式平畦撒播（FBC）、平畦条播（FLC）、窄床沟灌（NLF）和宽床滴灌（WLD）——以及两种耕作方式（传统耕作，CT；免耕，NT）对巴基斯坦波托哈尔地区小麦产量、水分生产率及土壤水分平衡的影响。研究结果表明，宽床滴灌系统的谷物产量最高，可达7.95吨/公顷，比漫灌式平畦撒播高出35%以上，同时灌溉用水量减少了34%至43%。高床灌溉系统（NLF和WLD）降低了深层渗漏损失，提升了土壤保水能力，而免耕方式则使水分生产率提高了30%以上。这些结果表明，改进的灌溉播种系统结合免耕方式，通过减少非生产性水分损失并提高水分利用效率，能够在水资源匮乏的条件下提升小麦的生产力。

总结

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在半干旱地区，小麦的生产力受到灌溉效率低、耕作方式不当以及土壤水分管理不善的限制，这导致产量低下且非生产性水分损失严重。然而，在实际田间条件下，灌溉系统和耕作方式对土壤水分平衡的综合影响仍缺乏足够的研究。本研究采用随机完全区组设计，在两个生长季（2023–2024年和2024–2025年）中，分析了四种灌溉播种系统——漫灌式平畦撒播（FBC）、平畦条播（FLC）、窄床沟灌（NLF）和宽床滴灌（WLD）——以及两种耕作方式（传统耕作，CT；免耕，NT）对巴基斯坦波托哈尔地区小麦产量、水分生产率及土壤水分平衡的影响。研究结果表明，宽床滴灌系统的谷物产量最高，可达7.95吨/公顷，比漫灌式平畦撒播高出35%以上，同时灌溉用水量减少了34%至43%。高床灌溉系统（NLF和WLD）降低了深层渗漏损失，提升了土壤保水能力，而免耕方式则使水分生产率提高了30%以上。这些结果表明，改进的灌溉播种系统结合免耕方式，通过减少非生产性水分损失并提高水分利用效率，能够在水资源匮乏的条件下提升小麦的生产力。