为了探讨再生水地下滴灌条件下土壤脲酶活性和硝态氮的关系，通过2 a再生水地下滴灌试验，研究了滴灌带埋深和灌水量对玉米生育期0~50 cm深度土壤脲酶活性和硝态氮分布的影响。灌水量设置灌溉需水量的70%、100%和130% 3个水平，滴灌带埋深设置0、15和30 cm 3个水平。结果表明，再生水地下滴灌提高了0~50 cm脲酶活性。灌水量和滴灌带埋深均对土壤脲酶活性和硝态氮含量产生了显著影响，硝态氮随灌水量和滴灌带埋深的增大运移深度增加，0~10 cm深度脲酶活性以70%灌溉需水量和埋深0 cm较高，10~50 cm深度脲酶活性以130%灌溉需水量和埋深30 cm较高。相关分析表明，硝态氮含量和脲酶活性在玉米生育期内由极显著正相关向负相关转变。

为了评价新研制的园林升降式旋转射线喷头对再生水灌溉的适应性，测试了喷头不同运行时间的水力性能，评价了不同清洗时间间隔（50~200 h）对喷头性能的影响。结果表明，喷头流量—压力关系可用幂函数表示，流态指数为0.49；无风条件下，正方形组合间距系数为1.0~1.4时，组合均匀系数为79%~68%，喷头在再生水条件下运行过程中，每运行50 h清洗喷头进口滤网，可以有效防止堵塞造成的流量降低，将流量下降幅度控制在5%以内。喷头在再生水条件下运行1400 h后，结构完好，流量、射程未发生明显改变，表明喷头质量较好，对再生水灌溉具有较好的适应性。

为探究不同化学离子（Fe2+、Ca2+）对滴灌灌水器堵塞发生过程的影响及堵塞机制，以二级处理再生水和地下水为水源，选取标称流量为1.1~1.8 L/h的4种灌水器进行灌水器堵塞试验。试验中每天灌水12 h，定期测定灌水器流量，试验结束后测定灌水器生物膜干重及胞外多聚物EPS重量。结果表明：化学离子改变生物膜的形成过程和结构稳定性，增加了堵塞物质的形成和生长速度；向地下水加入Fe2+增大灌水器发生生物化学堵塞的风险，地下水同时加入Fe2+、Ca2+，灌水器以化学堵塞为主；再生水加入Ca2+提高了灌水器化学堵塞风险，加入Fe2+或同时加入Fe2+、Ca2+增加了发生生物化学堵塞的风险。

在移动式遮雨棚内采用子母桶栽土培法，研究了充分灌水和调亏灌水2种灌水模式以及拔节期揭膜、抽雄期揭膜和全生育期覆膜3种覆膜时长对春玉米生长、产量和水分利用效率的影响。结果表明，覆膜可促进春玉米早期生长，而对后期生长不利。抽雄期是春玉米需水关键期，阶段蒸散模数达41.4—47.2%。受前期亏水锻炼，调亏灌水复水后产生补偿效应，可有效协调植株根冠比并延缓衰老。与充分灌水相比，调亏灌水处理的总蒸散量减少4.3—7.1%，水分利用效率提高1.9—6.7%。抽雄期揭膜处理前期（覆膜时）增温保墒，后期（揭膜后）降温透气，与拔节期揭膜处理和全生育期覆膜处理相比，其相对产量和水分利用效率分别提高19.0—23.3%和23.2—26.0%。综合考虑产量、水分利用和环境因素，调亏灌水+抽雄期揭膜具有较好的节水、增产和环保效应，是适宜的春玉米灌水覆膜模式。

为了研究滴灌施肥灌溉条件下马铃薯配套的栽培模式，参考大型喷灌机灌溉条件下马铃薯的栽培模式，布置了“窄垄种植单行马铃薯”和“宽垄种植双行马铃薯”两种栽培模式，研究了滴灌施肥灌溉条件下两种栽培模式对马铃薯生长、产量和水肥利用效率等的影响。结果表明，在滴灌施肥灌溉下，通过负压计指导施肥灌溉，当滴头正下方20 cm深度处的土壤水基质势低于-25 kPa时进行施肥灌溉时，与“窄垄种植单行马铃薯”栽培模式相比，“宽垄种植双行马铃薯”的栽培模式能有效地改善根区土壤水分状况，促进马铃薯的生长，马铃薯不仅增产9.0-18.0%，并且灌溉水利用效率提高了15.6-46.0%，偏肥料生产力提高了17.5-38.0%。

针对增氧灌溉条件下水稻不同施磷量对水稻分蘖期根系的影响，采用增氧灌溉技术进行盆栽试验，通过检测分蘖数、株高和根系生长特征指标，研究不同处理下水稻分蘖期根系变化规律。结果表明；OP处理盆栽平均分蘖数、株高与CKP处理区别不明显，高磷肥处理（135Kg/ha）有利于水稻分蘖数、株高的增长，相对于CKP处理，增氧灌溉条件下OP处理水稻分蘖期根系总长、根总体积、根系平均直径变化显著，CKP处理组根系总长、根总体积、根系平均直径CKP3 最大，而增氧灌溉条件下OP2 处理的根系总长、根总体积最大，相比 CKP2，分别提高 1.07和3.08倍，0P4 处理的根系平均直径最大，相比 CKP4提高 66%。因此，增氧灌溉条件下施加磷肥处理有利于促进根系生长，提高根系活力，影响营养物质的吸收。

为探讨不同节水灌溉方式对小麦产量及水分利用效率的影响，在通许试验基地进行了节水灌溉方式（滴灌、微喷灌、喷灌和小白龙）及灌水量（45、90、135 mm）的大田试验，分别于拔节和灌浆前期灌水。结果表明：小麦收获时土壤储水量表现为滴灌>微喷灌>喷灌>小白龙，总耗水量以滴灌和微喷灌方式下较少；小麦千粒重随灌水量增加有降低趋势，且在微喷灌方式下明显高于其他处理，而小麦群体、穗长、小穗数和穗粒数均以滴灌方式下表现较佳；灌水能增加小麦产量，水分利用效率随灌水量的增加而降低；以滴灌135 mm的产量最高，水分利用效率以滴灌45 mm处理为最高。4种节水灌溉方式中，滴灌更有利于增产和节水，其次为微喷灌。

为探究圆形喷灌机条件下不同灌水施肥量对冬小麦产量、耗水量、茎数等指标的影响，本研究在北京顺义地区开展了田间试验。试验设置了三个水处理S1、S2、S3及两个肥处理F1、F2，根据土壤含水率占田间持水量（FC）的百分率来设置灌水水平，在返青期、拔节期、灌浆期的灌水下限依次设定为75%FC、80%FC、65%FC。结果表明：当灌水量一定时，冬小麦叶面积指数、有效茎数随施肥量的增加而增加，但其耗水量、产量受肥料的影响不显著；当施肥量一定时，冬小麦产量在不同水处理下有显著性差异。试验测得最大产量的处理为S1F1，比对照组半固定式喷灌增产35%。水肥耦合对冬小麦产量的影响效应中，灌水量起主导作用，建议该地区冬小麦可以采用高水低肥的灌溉施肥模式。

通过田间调查及取样的方法，研究了宁夏环香山地区土壤盐分本底值、土壤水分及坡地坡向对压砂地西瓜产量的影响,并采用独立样本T-检验的统计方法对数据进行了分析，以期为不同压砂地西瓜生产力评价提供参考依据。研究结果表明：在种植管理相同前提下，土壤盐分含量高压砂地西瓜产量比盐分含量低的增加了50.4%；土壤水分含量高压砂地的西瓜产量比土壤水分含量低增加了12.6%；旱地阴坡土壤含水率显著大于阳坡（P<0.05），但阴坡的西瓜产量在数值上高于阳坡，但差异不显著。压砂措施具有良好的压盐作用，表现为压砂地0-80cm土壤盐分含量随深度增加而逐渐增大。

通过营养液水培试验，研究了生育期不同腐植酸浓度对生菜产量和水分及养分利用的影响。结果表明，在0~1.41 mg/g腐植酸浓度内，随着腐植酸浓度的增加，生菜地上部和地下部鲜干重随之增加，腐植酸浓度为1.41 mg/g时，上述指标同时达到最大。腐植酸浓度在0~1.41 mg/g内，随着其浓度的增加，生菜水分利用效率逐渐增大，对矿质元素的利用效率逐渐提高。腐植酸对生菜吸收矿质元素的影响不显著，不同的腐植酸处理，生菜吸收无机养分的能力不同。综合产量、水分和养分利用等因素，添加1.41mg/g 的腐植酸可达到高产、节水、省肥的生产效应。

在日光温室内开展白菜滴灌试验，研究不同土壤温度调节方式和施氮量对土壤温度、白菜生长、氮素吸收和产量的影响。土壤温度调节方式设灌溉水加温、覆膜、覆膜后灌溉水加温和无调节4个水平，施氮量设置0、135和270 kg/hm2三个水平。结果表明：灌溉水加温能使灌水过程的土壤温度明显增加，且气温越低，增温效果越明显，在苗期、莲座期和结球期的灌水过程中增温幅度最大分别达到3.9、4.8和7.0℃，但在灌后土壤温度下降较快，对生育期内积温的提高效果有限。覆膜的保温作用在气温较高的生育前期和深层土壤中更为明显。将覆膜与灌溉水加温相结合可以取得很好的增温效果，在10、20和30 cm土壤中整个生育期内的积温比无调节措施处理分别增加136、128和120℃。土壤温度调节措施对白菜株高和球形指数均无显著影响。覆膜和覆膜后灌溉水加温都能使生育前期的干物质累积量显著增加，施氮量较高时，土壤温度调节措施的影响也更加明显。不同的土壤温度调节措施都会带来白菜产量的显著增加，灌溉水加温、覆膜以及覆膜条件下灌溉水加温处理的产量分别比无调节处理增产3.9%、10.6%和11.1%。在秋冬白菜生产中，采用覆膜与灌溉水加温处理相结合的土壤温度的调节方式可以起到有效的增温和增产作用。

通过田间试验，研究冬小麦在不同生育期缺水以及不同程度的缺水对其生长发育及产量的影响，为半干旱区冬小麦建立优化灌溉制度提供理论依据。通过试验观测：枯水年份，冬小麦各生育期耗水比例相差较大，0-80cm土层的耗水量占总耗水量的绝大部分，总耗水量随灌水量的增加而增大，非充分灌溉对冬小麦叶面积、产量和水分利用率均会产生显著影响，灌水可显著提高植株叶面积，不灌水会显著降低作物产量与耗水量；灌1水的灌溉水利用效率明显高于灌2水和灌3水的灌溉水利用效率，其中以T2处理的灌溉水利用效率最高，边际效益最大；灌冬浇水与拔节水可获得较理想的产量和水分利用效率，在半干旱区水资源不足时，可作为冬小麦最佳灌水模式。

通过设置不同施肥量和施肥比例，研究不同生育期内不同施肥模式对玉米生理指标与产量的影响，从而为宁夏引黄灌区提供适合当地推广的滴灌施肥模式。通过田间试验得出：同一种施肥模式对不同玉米品种的影响不同。两个玉米品种均在F1（N：285kg/hm2、P：120kg/hm2、K：128kg/hm2）水平下取得，但最优施肥比例不同。迪卡519：CK产量为14987 kg/hm2，滴灌最高产量施肥比例为P3，产量为16536 kg/hm2，增产10.3%、节水26.2%；正大12：CK产量为13930 kg/hm2，滴灌最高产量施肥比例为P2，产量为15075kg/hm2，增产8.2%、节水23.6%。F1施肥量相对对照来说氮肥节约：27.7%，磷肥节约：24.1%，钾肥节约：11.1%。

旋转喷盘喷头已经广泛应用于中心支轴式喷灌机上。针对旋转喷盘过高的转速可能导致喷灌范围减小以及喷灌强度增加问题，试验观测了不同压力(0.070、0.140和0.200MPa)下安装7种不同直径的喷 嘴(2.78、3.97、4.76、5.56、6.35、6.75和7.54mm)时的喷盘转速、喷头流量和喷洒半径。结果表明，(1)当工作压力为0.070、0.140和0.200MPa时，喷盘转速分别为0.431-0.737、0.987-1.639和1.921-3.128 r min-1，喷嘴直径增大，喷盘转速也增大，喷嘴直径达5.56mm后，转速基本稳定；(2)喷盘转速随喷头流量的增加而增加，0.070、0.140和0.200MPa下流量分别达0.714、1.135和3.023 m-3 h-1时，转速基本稳定；(3)当喷嘴直径大于5.56mm时，喷洒半径开始减小；(4)喷灌强度随喷嘴直径增加而增加。

加气灌溉(Aerated irrigation)利用地下滴灌技术（subsurface drip irrigation (SDI) system），通过文丘里加气设备将空气溶解在加压灌溉水中以水气混合液和微型气泡的形式随灌溉水输送到作物根区土壤。试验采用Mazzei287型文丘里加气设备，以全生育期不加气（CK）为对照，分别在番茄不同生育期和不同灌水水平下进行加气（苗期加气（O1）、开花坐果期加气（O2）、果实膨大期加气（O3）、成熟期加气（O4）、全生育期/中水水平下加气（O5/W1）、高水水平下加气（W3）和低水水平下加气（W2））分析加气灌溉对番茄根区土壤中细菌、真菌和放线菌数量的影响。结果表明，加气灌溉下主要微生物的数量与地下滴灌下形成显著性差异。在各生育期加气时对应生育期的细菌、真菌数量均有所提高。高水水平和中水水平下加气灌溉处理的细菌、真菌、放线菌的数量也显著高于对照。由此可知，加气灌溉下的土壤环境更适宜土壤微生物的生命活动。

为了揭示水稻控制灌溉对稻田CH4排放的影响机理，本文采用静态暗箱-气相色谱法对控制灌溉稻田CH4排放进行原位观测，同时观测土壤水分、表层土温和氧化还原电位（Eh）等影响因子，定量分析控制灌溉稻田CH4排放通量与影响因子间的关系。结果表明，控制灌溉稻田田表水层消失后的微弱脱水状态导致了CH4短暂的剧烈释放，CH4排放的峰值大多出现在土壤接近饱和状态（土壤充水孔隙率为99.0%~99.8%）时；控制灌溉稻田CH4排放通量与表层5cm土温之间无显著相关关系（p>0.05）；CH4的剧烈释放必须在土壤Eh下降到-100 mV ~ -150 mV，控制灌溉稻田不适宜CH4的产生；控制灌溉稻田CH4集中排放阶段（水稻移栽后21 d内）的通量值与土壤Eh值呈极显著负指数相关关系（p<0.001）。不同灌溉模式调控下的土壤水分状况是导致稻田CH4排放显著差异的主要因素。

在宁夏贺兰山东麓葡萄种植基地，以5年生赤霞珠酿酒葡萄为供试材料，布置田间试验，针对葡萄需水需肥规律开展滴灌水肥一体化研究，分析不同灌溉定额及不同施肥量对葡萄产量和品质的影响，确定砾石土壤条件下酿酒葡萄灌溉制度。试验结果表明：随着灌溉定额增加可提高葡萄产量，当灌溉定额为3825m3/hm2时，产量最大，但超过一定限度后，随灌溉定额增加产量出现下降趋势；增加施肥量在一定程度内可提升葡萄产量。不同施肥量、灌溉定额对单宁影响显著，变异系数分别为25.08及54.03，其他品质指标受其影响不显著，且灌溉定额对品质影响明显大于施肥量影响。减小灌溉定额可在一定范围内提高可溶性固形物含量，减小施肥量能显著降低滴定酸含量，单宁含量增加明显，有利于改善葡萄品质。

采用深液流水培法，对生菜在不同沼液替换比例配制有机无机复合营养液条件下的生理生长、产量及其对营养液养分和水分利用效率进行了研究。结果表明沼液对生菜叶面积、产量，养分及水分利用效率的提高有显著的作用，在沼液替换比例为10%、20%、40%的条件下，生菜的叶面积、产量、养分及水分利用效率均随着沼液替换比例的提高而增加。在60%和80%的沼液替换比例条件下，生菜的产量和植株对养分、水分的吸收利用率都有所下降，过高沼液替换营养液比例不利于生菜的生长。在这种复合营养液条件下，生菜对于氮、磷及镁元素的吸收利用率较高，对于钾和钙的需求量较低。

通过大田试验，研究了微润灌与滴灌对黄芪草地冠层气温与地温以及对干草与药用根产量的影响差异，结果表明：（1）滴灌后黄芪冠层气温和地温均低于微润灌黄芪，并且这种情况通常持续3～5天。（2）生长季内，微润灌黄芪冠层≥10℃和土壤≥5℃活动积温较滴灌黄芪分别高90日度和147日度。（3）微润灌黄芪与滴灌黄芪相比，高度生长差异不显著，但微润灌黄芪生长期提前于而枯萎期延后于滴灌黄芪，即微润灌黄芪整个生长期较滴灌黄芪长。（4）微润灌黄芪干草产量高于滴灌黄芪50%以上，药用根产量高于滴灌黄芪60%。

在内蒙河套实施农业节水对引黄灌区水资源可持续利用具有非常重要的意义。通过河套灌区土壤水盐动态的原位监测，并应用水盐运移和作物耦合模型HYDRUS-EPIC对不同灌溉条件下葵花土壤盐分累积规律进行分析。研究结果表明：现状滴灌条件下葵花生育期土壤表层（0-10cm）盐分呈累积趋势，全盐含量分别比传统地面灌溉和等量地面灌高115%和37%；葵花生育期0-100cm增加的全盐量（ΔC）滴灌比传统地面灌溉高305%，比等量地面灌溉低23%，淋洗是灌区滴灌不可或缺的抑盐措施；滴灌条件下葵花的产量比传统地面灌小6.5%；滴灌产量比等量地面灌高11.7%，增产效果明显。

通过田间试验，对温室膜下滴灌茄子冠层叶片蒸腾速率的变化规律进行了深入研究。通过分析温室内地面温度、相对湿度、植株冠层温度、气压、水面蒸发、太阳辐射等6个环境参数与茄子蒸腾速率的综合影响关系，确定了网络拓扑结构为6-9-1。并应用MATLAB软件，选择Levenberg-Marquardt (L-M)优化算法，建立了基于Back Propagation（BP）神经网络的温室膜下滴灌茄子蒸腾速率预测模型。经模型验证得出，BP神经网络模型预测值与蒸腾速率实测值间拟合效果较好，平均相对误差为0.0298，达到预测精度要求。该研究成果对温室膜下滴灌作物需水规律及需水量研究具有较好的参考价值。

为了探索适合于宁夏引黄灌区滴灌条件下春小麦的施肥模式和品种，设置田间试验，分析了两品种春小麦5种滴灌施肥模式和1种传统畦灌施肥模式的耗水规律、株高、干物质、产量等指标。结果表明，宁夏黄羊滩壤质砂土条件下，春小麦滴灌处理全生育期耗水量大约是畦灌的75%左右。在土壤条件为壤质砂土的地区，施用底肥处理在分蘖中期干物质量平均较不施基肥处理高18%左右，适量的施用基肥有利于促进小麦前期的生长发育。氮磷钾均施用底肥的处理产量最高，两品种分别为7402.8kg?hm-2和7375.3kg?hm-2。建议在基础地力和土壤质地较差的地区，施用全生育期总施肥量的20%N，P，K肥作为底肥，剩余的肥料，45%施用在拔节-抽穗期，35%施用在灌浆-乳熟期作为施肥模式。

通过圆形喷灌机条件下的大田试验，研究了华北地区紫花苜蓿需水规律以及灌水量对苜蓿产量与品质的影响。结果表明：建植1年刈割4次的苜蓿，年需水量为663.39mm，平均日需水强度为3.6mm/d，需水量最大时期为第二、三茬。灌水量对全年产量影响不显著，其中85%ETc处理下年产量最高。在第一、四茬中，灌水量对产量影响不显著，85%ETc处理下获得最高产量；第二、三茬中，随灌水量增加产量逐渐增加，适当减少灌水（85%ETc）不会使产量明显减少，而灌水量减少至70%ETc时产量下降明显。同时，结果表明随着灌水量增加灌溉水分利用效率（IWUE）逐渐降低，且灌水量对各茬苜蓿品质均无显著性影响。综合考虑产量、品质与节水效果，建议采用85%ETc作为最优灌水量。

在华北引黄灌区内，大田作物的主要灌溉方式依然是畦灌。由于畦田规格过长过宽，导致灌溉水浪费严重，灌水效率低下。在平原县张庄管道灌溉示范区进行畦田灌溉试验，研究了黄河下游引黄灌区不同灌水技术参数组合对灌水质量的影响。利用地面灌溉水流运动的计算机模拟软件WinSRFR4.1，对不同规格畦田的灌水过程进行模拟，得出畦田灌溉的田间灌水效率和灌水均匀度，研究不同灌水技术参数组合对灌水质量的影响。综合考虑管道灌溉出水口规格与当地耕作农具尺寸等因素，模拟了多种畦长、畦宽、坡度和单宽流量下灌溉方案的灌水效果，结果表明，畦宽1.5m，畦长50～60m，坡度为3‰畦田灌溉技术改进方案的灌水效率和灌水均匀度均提高到80%以上，灌水性能较优，建议在黄河下游引黄灌区内推广使用。

通过研究毛乌素沙地地埋滴灌不同参数对紫花苜蓿生长指标的影响，确定最优的滴灌带埋深和灌水定额，进行了不同滴灌带埋深、不同的灌水定额对紫花苜蓿株高和产量的影响试验，得出滴灌带埋深20cm时相同灌水定额的紫花苜蓿的株高高于埋深10cm和30cm；灌水定额30mm滴灌带相同埋深处株高高于灌水定额15mm和22.5mm时的株高。滴灌带的埋深对紫花苜蓿的产量影响不大，埋深20cm处最高比10cm最低仅高产5.8%；灌水定额对产量影响较大，22.5mm比15mm增产30.4%，30mm比22.5mm增产18.4%。由此建议毛乌素沙地地埋滴灌滴灌带埋深应为20cm，灌水定额为22.5mm，在节水的同时达到增产的效果，有助于该地区水资源可持续利用。

针对引水灌区，考虑灌溉用水总量约束和时段可供水量约束，以单一作物非充分灌溉下灌溉制度优化为第一层，区域多种作物种植结构及水量分配为第二层，分别采用动态规划和粒子群算法求解，建立了基于DP-PSO算法的灌区农业水资源优化配置模型。针对多重约束问题，提出了一种初始化粒子群的方法，并通过粒子速度的动态变化来保证每代粒子都满足约束，提高了算法的收敛速度和收敛精度。以赣抚平原灌区为对象，考虑降雨和水源可供水量不同步的特点，计算了三种降雨频率、多年可供水条件下的农业水资源优化配置方案。结果表明，基于DP-PSO算法的农业水资源优化配置模型合理可靠，为引水灌区农业水资源优化提供了一种新的方法。

为缓解华北水资源短缺问题，寻求代替水源，进行了微咸水和再生水灌溉条件下不同灌水量对盆栽棉花土壤理化性质和棉花根系影响的试验。试验设置灌水水质和灌水量2个试验因素，灌水水质设计为低、中、高矿化度微咸水和再生水，清水作为对照；灌水量设计为田间持水量的95%、85%、70%、55%。试验结果表明：微咸水和再生水处理增加土壤含盐量，微咸水处理的土壤含盐量随着矿化度的升高而增加；再生水处理提高土壤有机质和硝态氮的含量；微咸水和再生水促进棉花根系的生长，在盐分累积严重的情况下根系生长最快。

为研究不同再生水灌溉水质对玉米生长和氮肥吸收的影响，在2015年进行了玉米滴灌盆栽试验。采用15N示踪法对比研究了地下水（G）、二级再生水和地下水体积比为4:2（S67%）和5:1（S83%）的混合水、二级再生水（S100%）4种灌溉水质对氮肥吸收、残留和损失的影响。结果表明：（1）随灌溉水中再生水所占比例的提高，玉米叶面积指数 （LAI）和叶片相对叶绿素含量（SPAD值）均有增大趋势。（2）和地下水灌溉相比，混合水和再生水灌溉均提高了玉米对氮肥的吸收利用。G、S67%、S83%和S100%处理氮肥吸收量分别为1.07、1.17、1.21和1.09 g/plant，氮肥利用率分别为61%、67%、69%和62%。另外，随灌溉水中再生水所占比例的提高，氮肥残留量和氮肥损失量均表现为先降低后增加，S100%处理氮肥残留量和氮肥残留率最大，S83%处理氮肥损失量和氮肥损失率最小。（3）综合考虑不同灌溉水质对玉米生长、叶片SPAD值和氮肥吸收利用等指标的影响，再生水滴灌玉米适宜的灌溉水质为S83%处理（再生水和地下水体积比5:1混合）。

针对灌区用水结构特点，本文构建了适合灌区的水资源承载力评价指标体系，利用层次分析法确定评价指标的权重，并与模糊综合评价法有机结合，以赣抚平原灌区为例进行具体计算与分析。结果显示，现状年、2020年和2030年，赣抚平原灌区水资源承载力综合评分值分别为0.6034、0.5903和0.6538，表明该地水资源开发利用已经初具规模，但仍有较大的开发利用潜力，水资源对社会经济发展有较好的保障。通过对影响水资源承载力的18个指标和四个子系统进行独立的模糊综合计算，结果表明灌区供水量分配指标骤减引起2020年水资源承载力的小幅下降，随着水利工程改造和节水型社会的建设，水资源利用率大幅提高，2030年灌区水资源承载力又有所增强，水资源承载状况表现为良好的发展态势。

灌溉水有效利用系数作为国民经济发展的一项重要的资源利用效率指标，也是实行最严格的水资源管理制度中用水效率控制红线的三项主要指标之一，国家提出了明确的阶段目标。通过以水量平衡法为主线，采用根据年度区域作物结构变化修正的“浮动定额”法计算了广东省1997-2011年间理论灌溉水利用系数，并以全省6个地理分区为单元，采用彭曼公式计算了历年灌溉需水量，并计算得到各年度灌溉回归水量。结果表明，期间广东省多年平均灌溉回归水利用系数为0.27，考虑灌溉回归水基础上的年度理论灌溉水利用系数值多年均值为0.56，年际间变化总体表现出灌溉水利用系数上升而回归水利用系数下降的趋势。比2005-2011年度的实测值年均高0.16，说明灌溉回归水的影响客观存在。研究对于计算区域理论灌溉水利用系数和灌溉回归水利用系数提供了新的途径。

为了更好的解决城市发展进程中所面临的水问题，在实施最严格水资源管理制度试点建设的要求下，深圳市大力推进节水型社会建设，采用了较为完善的节水型社会建设方案，在政策上、管理过程中和宣传上注重全方位节水管理，为提升用水效率的取得了成功经验，对于其他城市有一定的借鉴作用。

提高降雨利用率是节约灌溉用水的一种有效途径。提出了一种考虑未来降水的灌溉风险决策方法，以广西青狮潭灌区为例验证这一方法的节水效果。收集了桂林站2013-2014两年早稻和晚稻生育期逐日对未来7d的气象预报数据和相应时段的气象观测数据，推求了2年淹灌和间歇灌溉两种灌溉模式下采用常规灌溉决策和风险灌溉决策的灌溉制度，并分析了灌溉风险决策的节水效果。结果表明，早稻和晚稻降低灌水量23.5mm和21.9mm，节水分别为38.3%和6.7%。采用风险决策可以避免因灌后遇雨造成的灌水浪费，从而减少灌溉用水量、排水量以及灌水次数。

作物系数Kc的合理取值对作物需水量分析计算精度十分关键。以水稻为例，基于江西省灌溉试验中心站及浙江永康灌溉试验站的实测数据，分析了Kc与降雨量及ET0的关系，以及灌溉模式对Kc的影响，以江西及云南省为例，探讨了Kc在省域尺度上的空间变化规律。结果表明，Kc年内变化呈现先增大后减小的趋势，在抽穗开花期达到最大；Kc年际变化存在差异，早晚稻Kc与ET0呈负相关，晚稻Kc与降雨呈弱正相关，但关系均不明显，采用连续3年Kc实测平均值代替各年Kc满足精度要求；节水型灌溉模式下作物系数明显小于淹灌模式；采用FAO修订办法计算了江西省19个站点的Kc并进行了比较，Kcini均为1.05，Kcmid和Kcend的标准差与变异系数均在0.01左右，Kcmid、Kcend最大值与最小值相差3%左右，而云南36个站点的比较表明，Kcini标准差与变异系数在0.03~0.04，Kcmid，Kcend标准差和变异系数在0.02左右，Kcini最大值与最小值相差10%，Kcmid、Kcend最大值与最小值相差在5%左右。因此，对于省域尺度，如果省内气象要素变异不大，某个站点的作物系数可以扩展到整个省内使用，否则需进行修订。

研究参考作物腾发量的时空变化特征,有助于了解新疆维吾尔自治区农牧业及生态需水的分布与演变规律。选择新疆吾尔自治区范围68个气象站的气象观测资料，应用Penman-Monteith公式,计算得出不同气候分区的历年参照作物腾发量ET0，分析了不同气候分区不同年份ET0的变化情况。采用ArcGIS空间插值技术绘制新疆维吾尔自治区参考作物腾发量的分布图,结果表明：各站ET0变化在660～1800mm，其空间分布总体表现为南疆大于北疆、东部大于西部、盆地大于山区的分布格局。

局部地形因子的剧烈变化对气温的影响会进一步影响参考作物需水量（ET0）的精确估算。以贵州省为例开展地形对气温影响下的ET0计算方法，采用符号回归的方法，构建Modis实测气温值与经度、纬度、海拔、坡度、坡向等地形因子以及插值气温之间的函数关系，并将其代入FAO56PM公式，进而得到考虑地形对气温影响的ET0计算方法。研究结果表明，计算所得的气温与Modis气温实测值之间的相关系数为0.7212，可以有效减小气温的估算误差，具有较好的模拟效果；考虑地形对气温影响的ET0与传统插值方法所得的贵州省内日ET0空间分布特征相一致且较为连续；考虑地形对气温影响下南坡上的ET0大于北坡，且ET0随坡度的增加而减小，当坡度大于60°时，坡度对ET0的影响不容忽视。研究结果可为贵州地区农业精准灌溉和灌区水资源精准配置提供指导依据。

干旱灾害对农业生产的威胁最大，造成农业经济损失较严重。分析了我国农业干旱具有发生频率高、持续时间长、受灾范围广、经济损失大、突发性和季节性较强的特点，从农艺技术、化学调控措施、节水灌溉技术与应急抗旱装备等方面，探讨了目前我国农业应对旱灾的技术研究现状，分析了我国农业生产过程中应对干旱存在的问题，提出今后我国农业应对干旱灾害的研究重点，主要是加强对农作物干旱发生发展规律的研究，大力推广农业节水技术提高作物水分利用效率，加强研发适合区域农业生产特点的应急性抗旱装备，大力开展抗旱预警技术研究与防控预案制定等方面。

为了缓减黄河水资源日益短缺的局面，提高内蒙古引黄灌区的灌溉水保证率，以乌拉特三湖河灌域为研究对象，从2010年开始开展井渠双灌试验。结果表明：在实际运行中，井渠双灌起到了在灌溉紧张期缓解用水矛盾的作用，改善了地下水水质，但通过两年来的运行，出现了地下水采补不平衡形成漏斗的情况，并由于开采地下水水费没有开征，使用井灌成本低，灌溉方便及时，导致井灌面积不断扩大，引黄灌溉面积逐渐萎缩，地下水得不到有效补充，致使采补失衡，长此下去必将威胁三湖河灌域的可持续发展和生态平衡。

根据南京站2001-2011年实测气象数据，以Penman-Monteith(PM)公式计算得到的参考作物腾发量ET0值作为基准值，对仅需要气温数据计算参考作物腾发量的Hargreaves-Samani(HS)公式进行参数率定，采用率定后的HS公式依据2012年6月-2015年6月气温预报数据对南京水稻、冬小麦不同生育期未来1~7d的ET0进行预报，并与基于实测气象数据的PM法计算的ET0值进行比较，评价HS法的ET0预报精度。结果表明：最低、最高气温实测值与预报值相关系数分别为0.97和0.93，最低气温预报精度略高于最高气温；预见期1~7d内，水稻、冬小麦不同生育期ET0预报值与PM法计算值变化趋势基本一致，整个生育期内冬小麦ET0预报值与PM法计算值吻合程度更好，水稻、冬小麦相关系数分别达0.60、0.80左右；水稻各生育期平均准确率为66.0%~97.5%，平均绝对误差为0.65~1.22mm/d，均方根误差为0.76~1.42mm/d，冬小麦各生育期平均准确率为75.4%~99.5%，平均绝对误差为0.33~1.06mm/d，均方根误差为0.43~1.23mm/d；作物生育期各阶段对气温预报误差越敏感，ET0预报精度越低，随着生育期的推进，水稻对气温预报误差的敏感程度逐渐减小，相应的ET0预报精度逐渐增加，而冬小麦反之；但整体上预见期1~7d的气温预报及ET0预报精度达到可利用程度，可为快速灌溉预报及灌溉决策提供数据支撑。

多年生牧草地埋式滴灌是牧区节水灌溉发展的重要方向之一，其综合技术集成模式是实现牧草种植规模化、集约化和产业化的重要环节；依据多年生牧草的生长特性和地埋式滴灌的灌水特点，通过集成适宜于地埋式滴灌多年生牧草灌水技术参数、多年生牧草播种铺管和机械刈割的农机配套技术、多年生牧草施肥施药和病虫害防治的农艺配套技术、多年生牧草地埋式滴灌灌水方法的种植和灌溉管理技术，形成多年生牧草地埋式滴灌综合节水技术集成模式，并以鄂托克前旗为典型牧区进行了多年生牧草地埋式滴灌综合节水技术集成模式应用；成果对提高牧区节水灌溉技术水平有一定的指导作用。

基于1960~2012年云南省25个气象站点观测的气象数据，用Penman-Monteith公式计算参考作物蒸发蒸腾量ET0，通过Mann-kendall检验法进行突变检验和趋势检验。结果表明滇中、滇东北、滇东南、滇西南及滇西北各分区多年平均ET0介于872.5~1240.0mm，突变时间依次分别为1982年、1968年和2008年、1971年、2005年、1965年和2001年。五个区多年平均ET0按从大到小排列的顺序是滇中>滇西南>滇东北>滇东南>滇西北。时间尺度上,年均ET0以没有显著变化为主，ET0显著增大的站点数量比显著减小的站点数量多；春季蒸发蒸腾量较大，决定了全年蒸发蒸腾量的分布特征。空间尺度上，ET0呈增加趋势的站点主要位于滇西南和滇西北地区，少部分位于滇中地区的东部和滇东北地区；呈减小趋势的站点主要位于滇中地区，少部分位于滇东北和滇西南地区。

黑龙江省水资源总量为810.33亿m3，人均占有量和耕地亩均占有量都低于全国平均水平，水资源时空分布不均、季节性干旱频发、作物生育期内水量分布不均等因素加剧了农业灌溉用水短缺，严重影响了旱作区作物种植面积的发展和产量的稳定与提高。本文分析了机械化暗式注水灌溉技术、中耕补水技术、喷滴灌技术等抗旱节水灌溉技术的特点效果，根据玉米调亏水分灌溉指标、作物受旱生态表现及土壤干旱状况分级，提出了抗旱节水灌溉集成技术模式，缓解了水资源供需矛盾，减少了干旱带来的损失，为实现粮食持续稳产高产提供技术支持。

针对无土栽培中营养液成分检测的问题，设计一种营养液多组分检测系统。该系统主要由离子选择电极、信号调理电路、数据采集电路以及数据采集软件组成，能实时检测PH电极、钾离子电极、钙离子电极以及硝酸根电极四种电极的电压信号，并将其转化为PH值和相应离子浓度值。对相互不存在交叉敏感干扰的氢离子和硝酸根离子，采用函数拟合的方式将PH电极和硝酸根电极信号转化为相应的PH和硝酸根浓度；对相互存在交叉敏感干扰的钾离子和钙离子，采用遗传优化BP神经网络建立交叉敏感模型来决策出相应的钾离子和钙离子浓度，并与传统的BP神经网络算法进行了对比。最后将多参数检测仪所测数据和该系统所得数据进行了对比来验证系统的准确可行性。

利用遥感技术计算区域尺度蒸散发是一种非常可行的手段。通过总结遥感蒸散发模型国内外研究现状，根据各模型建模理念、内在机理等，对基于遥感技术的区域蒸散发计算方法进行了梳理；另外，结合目前研究现状，对遥感蒸散发模型当前研究的热点问题进行了总结和归纳，认为时空尺度转换、下垫面特征参数反演、模型结果检验等仍是当前遥感蒸散发研究领域亟待突破的攻坚点。同时，以良好的物理基础为背景，模拟SPAC系统中能量、物质交换过程，利用遥感技术确定地表关键参数的区域蒸散数值模型建立将是今后的发展方向之一。