11月22日,地学系博士生黄国锐在《资源、保护与再利用》(Resources, Conservation & Recycling)发表题为《农业节水可为中国输送深层次水资源》(Water-Saving Agriculture Can Deliver Deep Water Cuts for China)的论文,探讨中国农业灌溉节水潜力的新视角。
水资源是限制中国社会经济和环境可持续发展的重要因素。面对人均水资源严重不足,南北分布差异明显的特点,中国水资源的有效利用和节水潜力探究成为关键的问题。中国农业用水作为水资源使用最大的行业,其节水空间巨大,目前仍旧处于大面积漫灌的灌溉模式。因此,探究中国农业灌溉节水潜力有助于为缓解中国水资源压力提供新思路。同时,玉米作为中国三大主粮之一,未来的需求会随着饲料需求和能源需求的增加而与日俱增。
针对这一问题,黄国锐等人利用AquaCrop模型构建中国现阶段(1995-2014年)玉米生长和灌溉数据,科学定量不同农业管理组合下的水资源消耗和产量情况,探究中国农业玉米节水潜力及影响。研究发现,改进灌溉方式和土壤管理模式,可以减少中国玉米28-46%的灌溉量,特别是在水资源供需矛盾紧张的东北和华北地区。而在未来50年的气候变化中,不同管理模式下的优化组合,其节水效果保持稳定,不受气候变化的影响。此外,本文探讨节水灌溉在环境可持续条件下的潜在应用,研究发现优化管理措施能够提高7-15%的玉米产量。
荷兰特温特大学王冉冉助理教授为论文通讯作者,清华大学地球系统科学系、清华海峡研究院喻朝庆博士为论文合作者,还有其他来自荷兰、德国、美国等多家研究单位参与论文合作。研究得到了国家留学基金委项目支持。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2019.104578

图为不同农业管理组合下的水消耗节省量