研究揭示黄河流域主要粮食作物水分生产率关键影响因素

　　近日，农业水资源优化配置与调控技术团队通过评价农田灌溉用水量、降水量、蒸发量等11个因素对黄河流域主要粮食作物不同水分生产率的影响作用，发现黄河流域不同省份主要粮食作物的水分生产率特征差异明显，且不同水分生产率关键驱动因素略有差别，并揭示了关键驱动因素对不同水分生产率的影响程度。研究为黄河流域农业高效用水提供支撑。相关成果发表在《植物》（《Plants》）上。

 

　　水分生产率是指在一定的作物品种和耕作栽培条件下，单位水资源量所获得的产量或产值，反映了水量的投入产出效率。近年来，国内外越来越多地采用“水分生产率”来衡量水资源利用状况或灌区的用水管理水平。而提高农业水资源利用效率对黄河流域农业高质量发展具有重要意义。

 

　　科研人员采用空间自相关分析、灰色关联分析、敏感性分析和相对贡献率等方法，发现黄河流域主要粮食作物不同水分生产率变化与降水量、农用化肥施用量、农用塑料薄膜使用量、农药使用量和农业机械总动力的关联性强但敏感性较小，与蒸发量、温度、农田灌溉用水量、有效灌溉面积、农作物总播种面积和农业从业人员的关联性较弱但敏感性较大。进一步研究发现不同水分生产率的关键驱动因素略有差别，农田灌溉用水量、农业机械总动力、农用化肥施用量、农药使用量和有效灌溉面积对灌溉水分生产率的贡献较大分别为15.55%、12.64%、12.06%、9.77%和8.98%，农业机械总动力、农用化肥施用量、蒸发量、有效灌溉面积和农业从业人员对作物水分生产率的贡献较大分别为16.46%、13.25%、12.94%、10.49%和10.19%，有效灌溉面积、农业机械总动力、降水量、农用化肥施用量和农用塑料薄膜使用量对总流入水分生产率的贡献较大分别为14.26%、13.38%、12.30%、10.49%和9.69%。黄河流域主要粮食作物水分生产率整体上呈现西部地区较小（如青海灌溉、作物和总流入水分生产率平均值分别为0.22、0.35和0.18 kg/m?），东部地区相对较大（河南灌溉水分生产率平均值为2.11kg/m?、山东作物和总流入水分生产率平均值分别为0.71和0.61 kg/m?）。该成果可为黄河流域农业用水效率提升和水资源集约节约使用提供理论依据。

 

　　该研究得到河南省重点研发与推广专项（科技攻关）、中央级公益性科研院所基本科研业务费专项、国家自然科学基金和国家重点研发计划的资助。

 

　　原文链接：https://doi.org/10.3390/plants12030580