蓄水坑灌法是针对我国北方地区水资源紧缺和水土流失严重双重问题而提出的一种适用于山丘区果林的中深层立体灌溉。为了果树能够更好地吸收水分和养分，需对其根系和土壤酶活性方面进行研究。本试验在果实膨大期采用根钻法对地面灌溉和蓄水坑灌条件下的苹果树根系形态及活力和土壤酶活性进行对比研究，结果表明：在两种灌溉方式下，果树根系形态指标和根系活力均随土层深度的增加呈现出先增大后减小的趋势，蓄水坑灌条件下峰值出现在60-100cm土层深度内，较地面灌溉峰值下移，且均大于地面灌溉；脲酶、磷酸酶和硝酸还原酶活性随土层深度的增加表现出先增大后减小的趋势。在0-20cm表层土壤，蓄水坑灌条件下的土壤酶活性低于地面灌溉，而在中深层土壤，蓄水坑灌的要明显高于地面灌溉。过氧化氢酶活性则表现为随土层深度的增加先减小后增大，且蓄水坑灌条件下的酶活性在0-160cm全土层深度内均大于地面灌溉。

为了进一步探明蓄水坑灌下不同灌水上下限对新梢旺长期苹果园SPAC系统水势的影响，实验以三段砧木矮化型红富士长富二号为材料，以地面灌溉（D）为对照，分三个灌水下限（T1、T2和T3）进行处理研究。结果表明：蓄水坑灌下的苹果园SPAC系统水势明显高于地面灌；土壤水势日变化变化和清晨水势变化均不明显；茎水势、叶水势的日变化均呈现先减小后增大的特征（清晨与傍晚较高，午间的最小），而清晨水势变化则呈现随着新梢旺长期的进行逐渐升高；大气水势日变化呈现先减小后增大的特征，清晨水势则无明显特征；苹果园SPAC系统叶片到大气的水势梯度远大于土壤到叶片的水势梯度，水势梯度日变化表现为早晚低、中午前后高的明显趋势；田持的60%~90%可作为新梢旺长期的最优灌水上下限。

研究滴灌幼龄枣树根系密度分布与吸水特征，能够为制定枣树灌溉制度、提出丰产与节水相协调的田间水分管理模式提供重要参考。该文以幼龄期滴灌枣树根系为研究对象，采用剖面挖掘和分层取样法采集枣树根系，利用Delta-tcan软件对枣树吸收根的根长进行分析。结果表明：实测根系密度函数与线性函数的拟合度最优，模型相关系数为0.907，通过了显著性水平为0.01的相关性检验，平均相对误差为8.32%，均方根误差为0.206mm/cm3；线性函数下的土壤水分模拟值和实测值的误差值也相对较小，其最大相对误差为2.85%，平均相对误差为1.83%，均方根误差为0.238。

泾惠渠灌区主要粮食作物已经实现了秸秆还田，但秸秆还田条件下作物的节水灌溉制度却还是空白。在泾惠渠试验站通过通过2年的大田和小区试验相结合，通过分析不同灌水处理下对夏玉米植株生理指标、水分利用效率和产量的影响，确定了不同降雨年型秸秆还田条件下夏玉米适宜的灌溉制度。研究结果表明：在一定灌溉定额内，灌水期不同对夏玉米农艺性状和产量影响显著，压茬灌和拔节灌有利于的生长发育，拔节灌和抽雄灌是影响产量的重要灌水时期。秸秆还田方式可以显著提高产量和水分利用效率，并促进作物农艺性状生长。2013年降雨年型条件下最优的灌溉制度是压茬灌+拔节灌+抽雄灌3水组合，灌溉定额3000m^3?hm^(-2)；2014年的降雨年型条件下，适宜的灌溉制度是拔节灌+抽雄灌2水组合, 灌溉定额1800m^3?hm^(-2)。研究成果为泾惠渠灌区合理配置水量和推广秸秆还田条件下夏玉米节水灌溉制度具有一定的指导意义。

适宜的土壤水分是植物生长的有利条件，如何精确控制土壤水分一直是国内外研究的重点。对于家中无人看护的盆栽，水分的供应成为盆栽生存的限制因素。一种简易的负压灌溉装置解决了这一难题。试验表明负压灌溉装置能够持续地对盆栽进行供水，并且可以根据植物品种和种植条件来调整供水高度和导水管的直径，以调整供水效率，达到精确控水的目的。供水高度增高，供水效率会相应的有所降低。当植物对水分的需求量较大时，还可以考虑在导水管中加入导水材料（尼龙绳等），以提高供水效率。这种简易的供水装置制作简单，成本低,且能达到良好的供水效果，具有一定的推广价值。

微喷头以其适应性强、节水效果好等优点受到全世界广泛采用。微喷头的水量分布受微喷头的安装高度和工作压力的影响，微喷头组合均匀系数与安装高度、工作压力和组合间距密切相关。通过Matlab软件结合Surfer软件进行组合优化，以喷洒强度和组合均匀系数作为约束条件，以投资作为优化目标，可以求出合适的安装高度、工作压力和组合间距。

微喷头以其适应性强、节水效果好等优点受到全世界广泛采用。微喷头的水量分布受微喷头的安装高度和工作压力的影响，微喷头组合均匀系数与安装高度、工作压力和组合间距密切相关。通过Matlab软件结合Surfer软件进行组合优化，以喷洒强度和组合均匀系数作为约束条件，以投资作为优化目标，可以求出合适的安装高度、工作压力和组合间距。

为考察不同调亏灌溉模式对冬小麦产量形成的影响，进行了防雨棚下的人工控水试验。结果表明，和不亏水处理CK相比，所有调亏处理均使得籽粒灌浆期显著缩短，达到最大灌浆速度的时间提前，最大灌浆速率和平均灌浆速率增加。拔节期亏水降低有效穗数，拔节期重度亏水有效穗数最小；抽穗期及灌浆成熟期亏水降低千粒质量，灌浆成熟期重度亏水千粒质量最小；拔节期亏水减少穗粒数，拔节期重度亏水穗粒数最小。综合本文研究结果，冬小麦产量较高的适宜调亏模式依次为：返青期轻度亏水、返青期重度亏水、灌浆成熟期轻度亏水、抽穗期轻度亏水、拔节期轻度亏水、拔节期重度亏水。研究结果可以为相关区域冬小麦高产栽培水分调控提供参考。

通过全面小区试验研究，针对水稻不同水氮耦合模式下的经济效益、产量、品质、降雨利用率、灌溉水生产效率、水分生产效率等数据，运用SAS、Excel和MATLAB等统计软件对上述数据进行比较和分析。综合比较表明，蓄水控灌常氮是同时满足经济效益好、产量高、面源污染少、用水量较少的一种水肥耦合模式。

以7年生设施栽培灵武长枣为试材，测定不同溶解氧含量增氧滴灌处理对枣树果实横纵径、单果重以及糖、有机酸、VC等含量的影响。结果表明：不同溶解氧含量增氧滴灌处理，对设施枣树果实横纵经、单果重、VC含量有显著影响，但对糖含量、有机酸含量、及可溶性固性物含量影响不显著；与对照相比，采用溶解氧含量为7 mg/L左右的水滴灌，能显著提高枣树果实的单果重和VC含量；溶解氧含量为9 mg/L左右的水滴灌能显著增大果实的横纵径；适宜溶解氧含量增氧滴灌能提高灵武长枣果实品质。

为获取高矿化度土壤水条件下的水力特征参数，并比较不同处理的影响，实验测定淡水、30、100及250g/L土壤水矿化度处理土样脱湿过程的水分特征曲线，并利用RETC软件进行模型参数拟合。结果表明，粉质粘土条件下，van Genuchten-Burdine模型可拟合各不同处理土壤水分特征曲线。各组实测曲线形态显示，在吸力较大阶段，当土壤水吸力增大到一定程度时含水率才发生变化，二者呈多值对应关系。TDS-30处理对应的残余体积含水率θr最大，α、n值最小，非饱和水力传导度K值衰减最快；中等大小孔隙的变化对非饱和水力传导度影响较为显著。研究成果可为深入开展矿化度潜水蒸发数值计算提供支持。

探明龟裂碱地浅层地下水埋深、矿化度和盐分离子年内时空变化特征，为改良利用龟裂碱地水盐调控提供科学依据。以宁夏西大滩前进农场新垦龟裂碱地61.3 hm2为研究区域，通过15个观测井监测浅层地下水水位、pH值、矿化度和盐分离子月间时空动态分布规律，数据显示，区域浅层地下水埋深北高南低，东高西低；东北最高，中间最低。区域浅层地下水矿化度北低南高，东低西高；东北最低，中间最高。地下水的类型主要属于Na+-Cl-型水, 属于中性偏碱类型。 年内地下水水位平均为0.96 m，矿化度平均2.26 g/L，其中3月份地下水水位最深1.71 m，矿化度最小1.01 g/L；11月份地下水水位最浅0.4 m，矿化度最大2.82 g/L。盐分离子以Na＋、Cl－、SO42-和HCO3-为主。总体来说地下水位与矿化度成定性关系，地下水位较浅时，相应的矿化度较高，盐分离子含量也较高；地下水位较深时，相应的矿化度较小，盐分离子含量也较低。

为了探索降低设施土壤盐渍化问题，通过比较滴灌、漫灌和淋雨3种降盐方法，并结合分析滴管所用水源：自来水和集雨池水。结果表明，3种降盐方法都能在一定程度上降低土壤盐分，其中滴灌洗盐在0~30cm垂直土层降盐效果最为明显，在30~40cm土层3种方法没有明显差异；自来水和集雨池水2种水源都能达到较好的降盐效果，且无明显差异，故可收集雨水进行设施土壤洗盐。

通过对太湖水质监测,基于太湖7个监测站所提供的关于2008年1月至2012年12月的水质含氨氮污染物与温度的变化数据,采用改进的灰色关联法，建立基于WASP（water quality Analysis Simulation Program）模型富营养化原理的一个高效稳定的正交曲线平面二维水环境模型WESC2D。并用KS 检验方法、Binomial检验方法来拟合、检验数学模型。利用图表统计来分析温度与氮污染的相关特征.数据结果表明两者同步变化程度较高,可以判断太湖水质氮污染物含量与温度呈负相关,并且含氮污染物浓度的变化与温度的变化存在大约40天的滞后性.并且在纬度高、经度低的地方两者相关性较强.

地下水水位预测对于合理开发利用地下水与保护生态环境具有重要意义。以新疆希尼尔水库周边区域为例，根据研究区多年地下水埋深观测数据，建立了基于自记忆方程的地下水埋深预测模型。结果表明：该模型模拟与预测精度较高,为研究区的地下水合理开发利用提供了重要参考；研究结果可用于其它类似时间序列变量的模拟预测。

基于垦区1950～2014年的种植面积及其用水数据，从种植面积变化入手分析种植业演变特点，借助信息熵理论考察垦区种植业用水结构的稳定性及其用水特征。分析表明，垦区种植结构逐步由以粮食作物生产为主的时代转变为以棉花生产为主的时代。受棉花种植规模的扩张影响，农业水资源在种植作物间的分配随时间变化呈“ ”型分布，到2014年，水资源严重超载。经过测算，宜耕土地面积为1960.0km2，应退耕550.0km2。同时，扩大207.0km2的粮食作物播种面积，以保证粮食生产安全，棉花播种面积控制在1156.4km2范围以内，结构调整之后种植业需水8.56×108m3。

节水灌溉时现代精准农业的必然要求，然而当前节水灌溉管理无线传感器网络(WSN)存在一定的滞后性，从而导致出现灌溉管理失调引起灌溉不足或过量等问题,为此。为此，提出了一种基于物理时空多参数融合节水灌溉管理WSN系统。该系统将与历史水量数据物理时空参量与当前湿度特征观测数据进行融合，从而自适应计算作物真实灌溉需水量。利用该算法进行WSN灌溉水量监测及管理实验，实验结果表明，时空数据融合后计算得到的作物真实需水量基本均低于传感器计算测出的当前需水量。利用该方法实施节水灌溉管理一年，发现作物亩产与上年度基本持平，但平均节约水量较传统WSN管理模式提高约14%。

节水问题是我国面临的资源与环境战略化问题。针对节水灌溉方案优选过程中大量的不确定信息与工程风险，提出了基于区间直觉模糊TOPSIS法的节水灌溉工程方案优选模型，分析了区间直觉模糊环境下节水灌溉工程作为复杂系统的特殊性以及优选模型的应用优势，充分利用原始信息，在属性权重未知的情况下将信息熵与区间直觉模糊集相结合求出属性权重，对传统熵权法的应用范围进行了拓展。最后，结合实例表明该方法具有可行性和有效性，为节水灌溉工程方案的优选提供了决策支持。

针对新疆部分县市农业高效节水灌溉技术运行效率不高的问题，成立了专业化的节水灌溉服务公司，逐步形成了一套“政府+企业+农户”的集约化农业高效节水灌溉运行管理模式。运用逻辑框架法构建涵盖影响、效果、结果和措施四个层次的指标体系来评价农业高效节水公司托管服务模式的实施效果，为今后全疆尤其是南疆地区推广该模式提供参考和借鉴。

使用EBM超效率模型，综合考虑投入变量的径向与非径向特征，并对有效单元的排序进行分析，测算了2011-2013年我国20个农业省份农业用水效率的变动状况，结果发现：我国农业用水效率总体上较低，且呈现下降趋势，农业水资源并未得到较好的利用。农业用水效率呈现出“西部高、东部低、中部居中”的空间格局。各省份农业用水效率的差异明显，并未呈现收敛的趋势。我国农业用水的纯技术效率总体上不高，且增长幅度很小，有较大的上升空间。我国农业用水的规模效率总体上较高，但是三年间却在持续下降,同时规模收益处于递增趋势的省份持续减少。要想达到强有效前沿面，分属三个等级的17个无效省份，需同比例缩减或单独缩减一定程度的农业用水量。

为了探明微润灌溉对大田夏玉米生长的影响，以夏玉米为研究对象，采用完全随机试验设计，研究不同微润管布置方式对夏玉米苗期生长的影响。研究表明，微润管布置密度对夏玉米苗期生长具有显著的影响，随微润管布置密集程度的增加，株高、茎粗与地上鲜物质质量呈增加趋势，地下鲜物质质量与干物质质量、群体生长率、根系体积均呈先增加后减小趋势。3管2行微润灌为最佳布置方式，该处理的总干物质质量和群体生长率比地下滴灌分别提高了0.44%和2.5%，比无灌溉处理分别提高了41.31%和41.37%。微润灌是夏玉米灌溉的适宜技术。

介绍了一种崭新的育苗方法，利用渗透原理，通过创建“滴灌穴盘育苗配套装置”改变传统育苗地上供水方式，实现地下供水，降低幼苗生长环境的湿度，促进幼苗根系生长，培育健壮的幼苗，探索出一种滴灌穴盘育苗技术。该技术操作简单，成本低廉，在不使用化学药剂的条件下有效降低了苗期病害的发病程度，促使幼苗健壮生长。通过滴灌与喷灌和人工浇灌方法的对比，验证了该方法对穴盘幼苗健壮生长是有效的。

以无电牧业灌区实现自压滴灌工程为目的。水力计算研制了自压滴灌工程无用电过滤装置。为了充分利用地形落差和确定无用电过滤装置适应的水情，渠边和调水池闸前搭配不同目数的滤网对含沙量的过滤能力进行了试验。结果表明：两级过滤网目数相同时，一级和二级过滤网间淤积干物质含量较少，随着渠水含沙量的增加调水池的泥沙含量增加，但是集水桶内含沙量少。一级过滤网目数不变，二级过滤网目数增加时，调水池和集水桶内淤积量的变化不大，两级过滤网间的淤积量增多，此时两级过滤网间必须设置反冲洗装置。渠边过滤网的过滤能力与渠道边坡系数、渠道比降、渠水含沙量及滤网的目数有关。