以宁夏大田滴灌枸杞为研究对象，分析了不同水分处理条件下滴灌枸杞土壤水分动态、生长量变化及水分对产量品质的影响，基于多因素考虑提出了合理的枸杞滴灌灌溉制度。主要结论有：干旱区枸杞土壤水分变化敏感区域为距树干水平距离40cm处的20-70cm土层，灌水前后土壤含水率变幅在0.2%-4.3%。随灌水量的增加枸杞地径及株高随之增加，而冠幅的变化规律性不强，西侧及南侧的枝条生长量明显高于东侧及北侧。3750m3/hm2时鲜果产量、干果产量、百粒重、粒度及枸杞多糖含量均最高，干鲜比为1:4.66，综合认为其水分利用效率最高且品质相对较好。平水偏丰年型（P=40%）条件下枸杞滴灌灌溉制度为灌溉定额为3750m3/亩，灌水次数为14次，其中萌芽期灌水1次，营养生长期2次，盛花期、盛果期各4水，秋季生长期灌水3次。

通过对毛乌素沙地大田玉米在不同水肥耦合处理下的生长发育、产量以及水分生产率响应的研究，表明：各生育期水分亏缺均会抑制玉米生长，导致株高、茎粗和叶面积指数减小。充分灌溉+高肥处理的株高、茎粗和叶面积指数均优于其他处理；同一施肥处理水平下，随着受旱时期的推移，产量表现为充分灌溉>灌浆期受旱>苗期受旱>拔节期受旱>抽雄期受旱，其中抽雄期受旱减产最多，高、中、低三种施肥处理，抽雄期受旱的减产率分别为27.37%、25.78%、45.88%。而同一施肥处理水平下玉米拔节期受旱水分生产率最高，苗期次之，其中拔节期受旱+中肥处理水分生产率最高，达到了2.61kg/m3。综合分析各处理的产量和水分生产率，提出毛乌素沙地玉米节水高产水肥适宜调控指标。

基于滴灌技术下同一灌水周期，不同灌水定额进行大田试验，探究灌水量对食葵生长及产量的影响，进而寻找适宜的灌溉制度，最终达到到节水、增产的目的。试验结果表明：不同灌水定额会影响作物生长发育，但不是灌水量越大，植株生长发育越好。同时灌水量会影响作物体内含水量的大小，灌水量越大，其作物体内含水量就越高。对植株、茎围、灌水量、产量之间关系进行分析，最终得出影响作物产量的因素为作物茎围和体内含水量。两者越高，作物产量越大。但含水量到达一定程度时，会影响限制茎围发育，造成相对减产。对试验最终产量进行对比，结果表明应用450m3/hm2的灌溉制度进行灌溉，所得产量最高，且不影响作物生长发育，经济效益最为显著。这将对北疆地区滴灌条件下食葵节水灌溉技术提供合理的参考依据。

采用单因子随机区组试验方法，在内蒙古阿拉善左旗巴彦浩特镇希泥套海嘎查村进行了干旱地区不同灌水方式对油葵生长及水分利用效率的影响试验，定期测定油葵生长指标及土壤含水率。结果表明，膜下滴灌出苗比露地滴灌早3d，全生育期内膜下滴灌的株高、叶面积指数和干物质积累量均高于覆膜微喷、管灌+覆膜沟灌和露地滴灌，且产量分别提高了42.53%、7.03%和27.01%。膜下滴灌群体WUE比露地滴灌、覆膜微喷和管灌+覆膜沟灌分别增加47.48%、11.18%和31.26%。本研究结果对于干旱地区节水灌溉具有重要指导意义。

针对青海油菜农业生产对滴灌水肥管理及次生盐渍化防治的需求，布置了5个滴灌施肥灌溉比例（施肥量分别为当地油菜施肥量的10%、30%、50%，70%、90%）对油菜产量及水肥利用影响的田间试验，试验通过控制滴头正下方0.2m处的土壤基质势下限高于-20kPa进行滴灌水盐调控和施肥灌溉。试验结果表明：在青海高寒干旱地区、微咸水灌溉条件下，在滴灌高频灌溉阶段，0~0.4m油菜根系分布层土壤水分、盐分和养分状况良好，但当停止施肥灌溉后，土壤养分含量降低，表层土壤盐分升高，但0.3~1.2m土体盐分基本维持平衡。滴灌高频施肥灌溉有利于提高油菜的产量、肥料利用效率和灌溉水利用效率，并且当施肥比例为当地油菜施肥量的50%左右时，油菜产量高、肥料偏生产力较高。

根据郑州市华北水利水电大学农业节水灌溉试验场2013—2014年夏玉米实测数据，利用土壤水环境分析软件IrriMax的根区分析功能，对夏玉米的计划湿润层深进行修正；通过作物系数修正模型对夏玉米的作物系数进行修正，并利用土壤水分预测模型对2014年夏玉米生育期内土壤水分进行模拟，最后进行模拟结果分析。结果表明河南地区夏玉米全生育期的作物系数为0.80，2014年夏玉米整个生育期内土壤水分预测值与实测值基本吻合。

以番茄为试验材料，设置固定隔沟灌和交替隔沟灌两种灌溉方式，每种灌溉方式设置2个灌水水平和2个施氮水平，共8个处理，分别测试每个处理番茄的产量、平均单果重、水分利用效率和品质，最后采用多指标综合评价方法提出优化的水氮耦合模式，结果表明：产量和水分利用效率最优的水氮耦合模式为T8(AFI)，推荐灌水量为1100m3/hm2，施氮量为150kg/hm2；品质最优的水氮耦合模式为T6(AFI)，推荐灌水量为1300m3/hm2，施氮量为150kg/hm2；综合最优的水氮耦合模式为T6(AFI)，推荐灌水量为1300m3/hm2，施氮量为150kg/hm2。

为探讨温室种植条件下设施蔬菜适宜的灌水上下限，以北方普遍种植的白萝卜为研究对象，开展了不同灌水上、下限对白萝卜品质、产量及其分布、水分利用效率的影响研究。结果表明，白萝卜耗水量随着生育期的推进逐渐增加，全生育期耗水量在102.9~196.5 mm；灌水下限为60% θFC或70% θFC、上限为90% θFC时白萝卜的产量达到最高值，分别为83238 kg/hm2和83801 kg/hm2；灌水下限为60% θFC、上限为90% θFC或者灌水下限为70% θFC、灌水上限为100% θFC时，白萝卜肉质根单重较大，市场等级较高, 营养品质综合指标值最高，营养品质最佳，同时粗纤维含量较低，口感品质较好；WUEY随着灌水上限的降低显著提高，灌水下限为60% θFC、70% θFC、处理间WUEY未有显著差异；灌水下限为60% θFC、灌水上限为90% θFC或者灌水下限为70%θFC、灌水上限为100% θFC时，营养品质综合指标值最高，营养品质最佳，同时粗纤维含量较低，口感品质较好。综上所述因此，综合考虑品质、产量及其分布、WUEY的交互效应，灌水下限60% θFC、灌水上限90% θFC为温室白萝卜最适宜的灌水上下限水平。

通过室内土箱试验研究了不同供水压力（-3、0、3 cm）和灌水器孔径（4、6、8 mm）对无压灌溉下累积入渗量、湿润峰动态变化以及土壤含水量分布的影响。研究结果表明：不同供水压力和灌水器孔径下累积入渗量，土壤湿润体水平向和垂直向最大湿润距离均随入渗时间的增加以幂函数形式增大，湿润体内土壤含水量沿湿润球体半径方向以二次抛物线形式逐渐减小。随着供水压力的增大，相同时段内的土壤入渗量增大，湿润锋的迁移速度也随之变快；在供水压力相同的条件下，大孔径灌水器在相同时段内的土壤入渗量、水平向和垂直向最大湿润距离均比小孔径灌水器情况下的数值要大。在中大灌水器孔径条件下，土壤含水量随供水压力增大而增大，而小孔径情况下差异显著。

针对普通地膜覆盖技术对农业环保负面效应的问题，进行了3种降解母粒含量和普通地膜玉米栽培对比试验，重点观察探讨降解地膜的可降解性能及对土壤水分、温度和玉米生产、产量的影响。结果表明，达华3号（含7%降解母粒）在玉米全生育期降解性能可达到3级水平，而达华1号和达华2号降解性能仅分别达到1级和2级水平。可降解膜对玉米生育期、产量及土壤水分的影响与普通地膜区别不大，但在生育后期对地表温度的影响较大。

为研究河套灌区小麦套种玉米高产、节水的灌溉制度，在田间试验的基础上分析了小麦套种玉米模式下的耗水规律，运用Jensen模型建立水分生产函数并对灌溉制度进行了优化。结果表明：小麦拔节、抽穗、灌浆及玉米抽雄、灌浆期是作物生长的关键期，适宜的水分条件是促进产量形成的重要因素；通过多元线性回归方法求解得出敏感性指数分别为小麦分蘖-拔节期（0.3050）、小麦拔节-抽穗期（0.3356）、小麦抽穗-灌浆期（0.1432）、玉米拔节-抽雄期（0.3207）、玉米抽雄-灌浆期（0.3102）；以产量最大为目标函数得出小麦套种玉米最优灌溉制度为：小麦分蘖-拔节期95mm，拔节-抽穗期105~110mm，抽穗-灌浆期65~70mm，玉米拔节-抽雄期95~105mm，抽雄-灌浆期100~105mm，全生育期以460~485mm的灌溉供水量为宜。

为了探究不同残膜量对河套灌区春玉米株高、叶面积、产量及土壤水分的影响，试验共设置4个残膜量处理，分别为0 kg/hm2（CK）、67.5 kg/hm2 (A)、135 kg/hm2 (B)和270kg/hm2(C)。结果表明：随残膜量增加，对玉米生育前期的株高、叶面积指数影响显著，而生育后期相对较弱，但均显著低于处理CK(P<0.05)；残膜量与玉米产量呈现极显著负相关（r=-0.987），处理CK分别较A、B、C产量高2.4%、11.84%和23.77%；残膜主要影响0~40cm土层含水率变化，且各处理生育前期差异显著(P<0.05)，而后期差异较小。研究结果可为灌区预测多年后残留地膜对作物生长和土壤状况的影响以及防治残膜污染提供理论依据。

在灌溉定额一定的情况下，研究了不同滴灌频率对大田膜下小西瓜在果实膨大期以及成熟期内有关特性的影响，以期为豫北平原地区大田膜下滴灌小西瓜生长中后期阶段确定最佳的滴灌频率。结果表明:不同灌溉频率对小西瓜生长过程中根粗、茎粗和蔓长的影响不是特别明显。从试验数据来看，以果实膨大期中频（T3），果实成熟期低频（T5）处理效果较好。此灌溉频率组合下不仅小西瓜长势好，而且甜度较大，省工省时又节水。

面向“节水减排”的灌溉制度是应对气候变化的关键农业管理措施，土壤水含量变化对农田系统CO2净排放影响是其基础理论研究的热点。目前，国内外农田系统的土壤水含量变化对CO2排放、CO2吸收以及CO2净排放的影响实验研究成果主要集中于室内、田间和大区域三个尺度；大多数研究集中在对土壤呼吸的影响，而在农田系统CO2净排放方面的影响研究较少。作物整体呼吸作用对土壤含水量变化的响应、室内和大田尺度下实验条件的水分胁迫界限设定、不同灌溉方式及不同物候期下土壤含水量含量变化对农田系统CO2净排放量的影响研究将成为未来的研究热点。

水土资源承载力研究是土地科学和水资源科学研究的重要问题，研究水土资源承载力有助于深入了解水土资源的利用结构和分布规律，从而合理调整水资源供给和土地利用转变，有效促进社会经济与环境和谐发展。采用改进的DPSIR水土资源承载力指标体系，并利用时序全局因子分析方法，对黑龙江省水土资源承载力进行综合评价，深入分析各个子系统和各地区水土资源承载力的演化规律。结果表明：（1）由各个子系统共同作用形成的水土资源承载力系统，使黑龙江省水土资源利用方式向着更合理的方向发展，其中各子系统的作用形成明显的层次。（2）东北振兴战略实施以来，黑龙江省各地区水土资源承载力的变化呈现“N”字型态势，其演化阶段可以分为：增长期、衰落期和反弹期。同时水土资源承载力与各地区水土资源利用方式的差异性存在较强的关联性。（3）水土资源承载力具有明显的空间分异特征，黑龙江省西部、北部和南部水土资源承载力在不断地提高，东部水土资源承载力相对较弱；总体而言，近年来黑龙江省水土资源承载力发展整体趋于良性，呈上升态势。

洮儿河扇形地地下水位逐年下降，为了合理开发利用地下水，有必要对地下水动态特征进行分析。采用地下水动态分析、衬度系数方差分析以及相关分析三种方法对研究区地下水埋深进行分析。结果表明研究区内地下水埋深在2010年以前一直呈增大的趋势，2010年以后埋深呈现减小的趋势，地下水类型为渗入-径流型；研究区内地下水埋深波动变化较大，东北部的地下水波动程度明显大于其它区域，南部和西部也有部分波动性较大的区域；研究区总体上地下水埋深与降雨量的相关性较弱，其中研究区东部相关性要明显高于西部，只有部分区域呈现显著相关性。总的来说研究区东部地下水位动态的复杂程度要高于西部，并且总体上水位下降，需要及时采取措施，控制地下水的开采量，做到地表水与地下水联合调蓄，实现地下水资源的可持续利用。

为了探究吐鲁番市近20年来地下水埋深及水位时空演化规律，依据吐鲁番市1:5万吐鲁番监测区潜水等水位线及等埋深图（1995年和2004年），吐鲁番市地下水动态监测报告（1993年-1995年，2003-2012年）等，运用MAPGIS、SURFER等软件绘制了地下水水位降深图，显示规律为：2004～2014年地下水降深相比于1995～2004年，在0～5m及5～10m间的面积均有所减少，而降深在10～15m及15～20m的面积均有所增加，其中降深在10～15m的面积增加了23.76%。运用SPSS软件，采用偏相关分析方法研究地下水埋深与开采量之间的相关关系。吐鲁番市地下水埋深和开采量的相关系数达到了0.8，两者密切相关。

采用均方差法和层次分析法计算出指标权重，运用灰色关联分析对湖北省2012年第二批20个小型农田水利项目进行评价排序，以拉开档次法的排序结果作为参考并进行比较。通过横向和纵向的对比，分析主客观赋权法的特点和差异性，指出不同的权重计算方法对小农水项目的绩效评价影响。结果表明，三种方法评价结果相关系数介于0.7~0.9之间，评价结果一致，为小农水项目指标权重的确定提供了科学的计算方法和依据。

为了促进农业高效节水技术的可持续应用及乐源农业合作社管理模式的有效扩散，从管理模式的角度出发，在实地调研的基础上，以乐源农业合作社滴灌管理模式为例，遵循相应的原则和逻辑关系，确定了组织建设、节水管理、经济效果及社会效果四类准则层，从而构建了一套适用于评价农业合作社滴灌管理模式综合效果的指标体系，并对各个指标做了详细的解释，并给出了相应的计算公式。

为给蓄水坑灌条件下苹果园灌溉制度的制定提供可靠依据，以山西省太谷县矮化苹果树为研究对象，经过一年的田间试验，获取了大量茎流速率与气象因子的数据，并通过MATLAB软件，建立了气象因子与茎流速率间的BP神经网络模型。研究表明：以气象因子辐射强度、相对湿度、土壤温度、温度及风速作为BP神经网络模型的输入参数是合理的，所建立的模型高度相关，茎流速率的实测值与预测值的相对误差可控制在5%以下。因此，用气象因子通过BP神经网络对茎流速率进行预测使可行的。

水权交易是干旱区解决水资源供需矛盾，提高水资源利用效益和优化配置水资源的新型管理手段。主要研究了水权交易的条件体系和范围，从水权交易的基本条件、充分条件和外部条件划清了可交易水权的边界。从水资源确权、水权交易流转、水权交易管理和水权交易试点动态跟踪等方面设计完善了水权交易的实践框架，可为类似流域开展水权交易提供理论参考和技术借鉴。

内蒙古是我国马铃薯的主产区，但是单产却低于全国平均水平，其中水资源短缺和用水技术措施落后是其主要原因。对当地马铃薯水分利用的现状及问题进行了深入剖析，并提出了针对雨养马铃薯的“集蓄保用”和灌溉马铃薯的“3R技术”指导方针，为当地马铃薯持续高产和水分高效利用提供参考。

根据大棚作物的自动滴灌工艺过程，设计了以HMI组态软件和西门子1200PLC为控制器的智能滴灌控制系统。该系统以土壤湿度、光照强度及其周期运行时间等为控制条件，根据专家和实际生产人员经验制定模糊控制规则进行精细滴灌。该系统设置了参数设定、主参数显示和故障报警等界面，系统具有操作方便灵活，易于扩展升级和成本低、节能等特点。

对太阳能平移式喷灌机的行走驱动系统进行方案设计与理论计算，比较不同工况下喷灌机行走所需驱动功率，确定机组在不同工况下的驱动电机选型与光伏配置。本研究以一日累计作业时间为太阳能驱动平移式喷灌机的技术评价指标，预测陕西关中及宁夏地区晴天和阴天或雾霾天气下的机组续航能力；并得到各工况下喷灌机行走速度和行走坡度与一日累计工作时间的关系：一日累计作业时间随机组运行速度的提高与爬坡角度的增大而降低；相同工况下，晴天一日累计作业时间为阴天或雾霾天气的1.5倍。研究结果表明，以独立光伏发电系统作为平移式喷灌机的驱动能源是可行的，能够满足机组日常行走作业的需求。该研究结果可为太阳能平移式喷灌机行走驱动系统方案设计提供参考。