为了确定番茄的需氮量以及利用氮营养指数估测番茄氮盈亏水平的可行性，分别建立了基质栽培番茄临界氮浓度、氮营养指数和氮亏缺模型，为番茄精确施肥提供理论依据。采用基质栽培番茄，营养液氮素形态设置3个硝铵比为100:0、75:25和50:50，标记为N100、N75+A25和N50+A50；氮素水平设置为Hoagland氮浓度（7.5mmol/L）的1/4、1/2和3/4。实验采用完全随机区组设计，共9个处理，每个处理15个重复。分别构建了不同氮源下番茄地上部生物量的临界氮浓度稀释曲线模型。结果表明，不同氮源处理番茄临界氮浓度和地上最大生物量间均符合幂指数关系，不同氮源模型间存在一定差异，参数a（a为地上部生物量为1g/株时的临界氮浓度）差异表明对于相同的地上部生物量，N75+A25处理番茄的氮累积能力高于N100和N50+A50；b值（b为曲线斜率）不同说明N75+A25处理植株衰老缓慢，叶氮浓度下降较N100和N50+A50慢，因而其曲线斜率低。基于临界氮浓度的氮营养指数（NNI）和氮亏缺模型（Nand）对番茄的适宜氮源和浓度诊断结果一致，均以N75+A25 1/2s为最佳施氮组合。根据模型推算的NNI与相对地上部生物量、相对氮累积量和相对产量均呈显著相关性。临界氮稀释模型具有明确的生物学意义，该模型得出的分析结果是合适和可靠的，为番茄的精确施肥管理提供了较好的理论基础。

通过分析各模型求取的光合参数模拟值与实测值的接近程度，探讨了各模型在葡萄光响应曲线研究中的适用性。为了筛选适合吐鲁番地区的葡萄光响应模型，采用二次多项式模型、指数函数模型、直角双曲线模型、非直角双曲线模型和修正的直角双曲线模型对葡萄光合作用的光响应曲线进行拟合，表明：指数函数模型和直角双曲线模型不能解释光饱和区域的光抑制现象。二次多项式在一定程度上能够体现出葡萄光合作用的光抑制现象，但各项光合参数与实测值相差较大，且有违背常识错误。非直角双曲线模型虽能解释光饱和区域的光抑制现象，但拟合得到的最大净光合速率高于实测值。修正的直角双曲线模型求解得到的各项光合参数均接近实测值，并且能很好地体现葡萄在不同光强下的光响应曲线，尤其是在光饱和区域。吐鲁番地区葡萄光响应模型宜采用修正的直角双曲线模型，其拟合求取的葡萄最大净光合速率、光饱和点、光补偿点、暗呼吸速率分别为10.627、1178.362、67.487、2.943 μmol/（m2·s），初始量子效率为0.05。

蒸发蒸腾量（ET）是农田水平衡中的重要环节，ET的准确估算有助于提高农田水分管理水平。在测定农田小气候、土壤蒸发和玉米生长旺季液流量基础上，本研究比较了单作物系数法（Kc法）、双作物系数法（Kcb法）、不同冠层阻力计算的Penman-Monteith模型（PM1和PM2法）估算南京地区玉米田ET的适用性，并对玉米整个生育期ET变化及其影响因素进行分析。结果表明以液流法和土壤蒸发测定的总ET为基准，PM1方法估算的夏玉米ET误差最小，与实际测定ET的决定系数（R2）、平均绝对误差（MAE）和一致性指数（d）分别为0.52、0.8mm/d和0.48。以PM1模型估算的夏玉米全生育期ET为310 mm，日均ET为3.16 mm/d，最大值出现在拔节期和抽穗期，整体变化呈单峰型。ET与气象因素响应顺序为净辐射>饱和水汽压>温度>风速。本研究可为优化玉米田水资源管理和提高水资源有效利用提供参考。

为了研究滴灌和微润灌在广西山区主要土壤的水分运移规律，在广西山区选择砂土、壤土和粘土等三种典型土壤，在室内建立并开展土壤水分运移规律试验。试验结果表明：①在地埋粘土、壤土和砂土以及0.10MPa工作压力条件下，微润管的单米流量分别为0.24L/h、0.31L/h和0.43L/h，为地表出流量的67.6%～98.8%，滴灌管的单米流量为4.17L/h、5.92L/h和6.10L/h，为地表出流量的38.1%～68.2%；②在三种土壤中，滴灌和微润灌的水分运移形状初期为圆形，后期为椭圆形，但砂土的湿润范围最大、壤土次之、粘土最小；③在土箱相同位置，粘土的土壤含水率最大，壤土次之，砂土最小；④根据滴灌和微润灌的土壤水分运移规律，提出滴灌管和微润管在砂土、壤土的适宜埋深为20cm，在粘土的适宜埋深为10cm。

试验选取河套灌区地下水滴灌（D）、地下水畦灌(J)、黄河水畦灌(H)三种灌溉模式，对不同灌溉模式下的玉米生长、产量、氮素利用进行比较分析，以期为河套灌区大面积推广膜下滴灌水肥一体化技术提供依据。试验结果表明：对于不同灌水模式，整个生育期内玉米生长指标（株高、叶面积指数、干物质量）均表现为：D＞J＞H；膜下滴灌较地下水畦灌、黄河水畦灌显著提高玉米产量11.68%，15.60%，氮肥利用率提高41.03%、77.19%；对干物质积累的Richards 方程解析表明，采用地下水滴灌可以较快达到干物质积累的最大速率，能显著延长玉米干物质累积时间，从而提高玉米干物质量。研究表明，滴灌“少量多次”的灌水施肥方式能够提高了氮肥利用率，增加肥料氮所能生产的作物籽粒产量，促进玉米对氮肥的吸收利用及向籽粒的分配，有效协调玉米籽粒产量和氮肥利用率的关系。

为提高冬小麦水肥利用效率，旨在探索滴灌冬小麦最佳水肥运筹模式，为滴灌条件下冬小麦优质高产的水肥高效管理提供科学依据。本研究选择两块不同土壤基础肥力的田块，进行冬小麦不同生育阶段的水氮组合处理对比试验研究，通过对冬小麦生长、产量和品质等指标的测定，分析不同土壤肥力条件、不同水氮运筹方案对滴灌冬小麦产量及品质的影响。结果表明：土壤基础肥力对滴灌冬小麦株高的影响显著，在适当增加返青-拔节期灌水量，对滴灌冬小麦株高有更好的调控效应；增施基肥能提高冬小麦光合产物从而提高冬小麦产量。土壤基础肥力提高对滴灌冬小麦籽粒容重、蛋白质含量、维生素B1、氨基酸含量和吸水率具有负效应。推荐高肥力田滴灌冬小麦水肥运筹方式为W2N2即灌浆期水分调控和氮肥后移的组合方式，低肥力田滴灌冬小麦水肥运筹方式为W1N3即返青-拔节期水肥调控的组合方式为宜。

叶绿素仪因其方便、快捷、非破坏性的优点而被越来越多的运用在作物氮营养诊断上。通过分析叶绿素CCI值与氮营养指数NNI之间的相关性，可以把两者的优点结合起来，达到准确方便检验作物氮营养状况的目的。本研究以河套灌区典型作物玉米为研究对象，设置5个氮肥处理（0 kg?hm-2、135 kg?hm-2、180 kg?hm-2、225 kg?hm-2、280kg?hm-2），通过田间试验，研究了河套灌区玉米叶绿素CCI值和NNI在氮营养诊断上的可行性。结果表明，叶绿素仪的测定值与施氮量、产量和氮营养指数之间均有较好的相关性。本研究叶绿素测定值推荐玉米的适宜施氮量为225 kg?hm-2。

以新疆第一师沙区骏枣为试验材料，考虑滴灌方式、灌水量和灌水次数3个因素，设置9个不同的滴灌灌水处理和1个漫灌对照处理进行大田试验，研究不同滴灌灌水方式下,不同灌水量和灌水次数对南疆沙区成龄红枣产量和品质的影响。结果表明：点源滴灌方式和线源滴灌方式在果形指数、可食率和总糖含量方面规律性一致，中水滴灌可以降低果形指数，低水滴灌可食率均显著低于中高水滴灌处理，总糖含量均随着灌水量的增加呈现出先减少后增大的趋势。灌溉定额1050mm条件下，滴灌灌水次数18次相比14次、10次分别增加产量8.2%、11.4%，但会相对降低果实品质。所有滴灌处理中灌溉定额1050mm、灌水次数10次和灌溉定额1050mm、灌水次数18次处理的产量和品质综合效果较优，比漫灌节约灌溉水量30%。

通过大田试验，以补水量（X1）、氮肥量（X2）、磷肥量（X3）、钾肥量（X4）为试验因素，选用4因素10水平的均匀设计，研究不同补水量以及氮、磷、钾配施对马铃薯肥料利用率的影响。通过偏最小二乘和逐步回归建立N、P、K肥利用效率与试验因素的回归模型。结果表明：过量施肥会导致肥料利用率降低，各因素对N、P、K肥料利用效率影响差异显著（P<0.05）；各因素对N 肥利用率影响顺序为：X4>X2>X1>X3，对P肥利用率影响顺序为：X3>X1，均>X2和X4，对K肥利用率的影响顺序为：X4>X3>X2>X1。在实验条件下，推荐补水施肥方案为：补水量为1058.5m3/ha2，N、P2O5、K2O分别为241.05kg/ha2 、380.6kg/ha2 、93.5kg/ha2。

为探讨不同灌水和蛭石处理对盆栽一品红生长和灌溉水利用效率的影响，试验设计两个灌水处理（W1，总灌水量3.6L；W2，总灌水量7.2L）；三个蛭石铺设方式（Z0，无蛭石；Z1，蛭石铺在花盆底部；Z2，蛭石铺在花盆表面）。结果表明：在相同蛭石处理时，与W1处理对比，除一品红根、茎干重外，W2处理显著(P<0.05)提高了一品红叶数，极显著(P<0.01)提高了干物质质量和蒸腾量。在相同灌水处理时，与Z2(Z0)处理对比，Z1处理下一品红红叶、总叶数、蒸腾量、干物质质量和灌溉水利用效率分别提高了13.11%、5.00%、59.91%、5.50%和12.87% (4.76%、25.24%、103.95%、3.10%和26.01%)。因此，W2Z1处理为本试验最佳组合模式。

明确作物各生育期水分需求，并制定合理灌水制度是节水增产的重要途径。本文以华北地区日光温室番茄为研究对象，设置3种水面蒸发系数，分别在开花坐果期轻度（k0.7k0.9）或中度（k0.5k0.9）水分亏缺，成熟采摘期轻度（k0.9k0.7）或中度（k0.9k0.5）调亏控水，以充分灌水（k0.9k0.9）为对照，对番茄生长发育及其产量和品质进行了分析。结果显示：k0.7k0.9和k0.5k0.9植株生长速率分别较k0.9k0.7和k0.9k0.5弱，开花坐果期水分亏缺会导致产量降低1.2%，WUE降低11.2%；对比各个处理，k0.9k0.9产量最高，为141.07 t hm-2，但WUE偏低，仅为47.99 kg m-3，与产量相差不大的k0.9k0.7相比，k0.9k0.9灌水量增加29mm，WUE却降低6.8%。品质方面，除果实硬度外，番茄在成熟采摘期亏水50%可显著提高果实营养品质。最后，提出适合华北地区温室滴灌番茄的经济耗水指标，即全生育期灌水量约为230mm时可达到节水高产和高效的统一。

研究根据室内尿素水解试验资料，建立了以温度、水分、时间为输入因子，尿素态氮含量为输出因子，拓扑结构为3-2-1的BP神经网络预测模型，以及Verhulst灰色预测模型和零级动力学模型，并分析比较了三种模型的预测效果。结果表明：三种预测模型均能满足模拟精度要求，所建立BP神经网络模型模拟值与实测值的平均相对误差、相关系数和决定系数分别为2.39%、0.9924和0.9845，具有较高的预测精度和良好的稳定性，并且模拟效果明显优于Verhulst灰色预测模型和零级动力学模型，可以较好地描述尿素水解动态变化过程，为尿素水解定量研究提供了精确的科学依据。

对PAM和SAP交并施用对旱区坡地固土截水的影响进行初步测定。PAM和SAP都是很好的土壤改良剂。使用PAM可以显著降低土壤结皮，减少地表径流和土壤侵蚀。SAP可以提高土壤的保水性，改善土壤结构。采用两种SAP施用方式：SAP（0-20cm）混施和SAP（20cm）层施。土槽装填好后，将PAM均匀撒施在土壤表层。将土槽置于调整好角度的支架上。降雨10分钟，湿润土壤。静置一天后再进行试验。试验结果表明PAM和SAP交并施用可以明显增强土壤的固土截水能力。当SAP混施时，PAM施用量的影响比SAP显著。而SAP层施时，SAP施用量的变化对土壤的固土截水能力没有影响，但PAM依然影响很大。相同PAM和SAP施用量的情况下，SAP混施比层施时减少水土流失量、土壤侵蚀量、地表径流量更大。

针对宁夏灌溉水资源紧缺的生产实际，以覆膜滴灌枸杞为研究对象，设置不同灌溉定额进行田间试验，研究了不同灌溉定额对枸杞光合特性及产量的影响。结果表明：1)净光和速率日变化，低水分呈双峰型，高水分呈抛物线型；蒸腾速率日变化呈单峰型，不同水分处理的蒸腾速率峰值出现时间点不同；胞间CO2浓度随着灌水量的增加而降低；2) 灌溉定额2700m3/hm2时叶绿素相对含量最大，为67.2，灌溉定额3600m3/hm2时最小，为64；3)灌溉定额2700m3/hm2时产量最高，为10440kg/hm2，灌溉定额3600m3/hm2时产量最低，为7126.2kg/hm2,灌水量在一定范围内可增产，但超出2700m3/hm2，产量与灌水量不呈正相关关系。

为探求再生水灌溉对甘蔗产量及品质的影响，在大田试验条件下，试验设置再生水灌溉、清水灌溉以及无灌溉（天然降雨，CK）三种方式，每个处理设置三个重复。试验研究表明，由于再生水中富集的As 、Hg等重金属元素对蔗种萌芽有抑制作用，再生水灌溉处理的萌芽率低于清水灌溉处理和无灌溉处理（CK），但再生水中富含N、P、K等元素，可以有效促进甘蔗的分蘖和蔗茎的生长，总的来说，再生水灌溉可提高甘蔗的单产，其单产分别比清水灌溉处理和无灌溉提高17.31%和80.35%；再生水富含N元素，在甘蔗成熟期灌溉会对甘蔗含糖分的累积有轻微的影响；再生水灌溉的重金属分布趋势是根部的重金属累积量最多，其次是蔗茎，最小是蔗叶，即根>茎>叶。再生水灌溉可促进甘蔗提高单产，但对甘蔗含糖分、重金属在蔗体的累积也有影响。

为探讨不同灌水处理对紫花苜蓿根瘤数的影响，在滴灌条件下对秋播紫花苜蓿根与根瘤数进行了研究。结果表明：在秋播条件下，不同灌水处理对紫花苜蓿根粗、根重与干根重差异不明显，而不同灌水处理对紫花苜蓿根干鲜比有极显著影响（P<0.01）。紫花苜蓿根干鲜比随着干旱时间间隔（10D、20D、30D）的增加呈增加的趋势，说明干旱时间间隔影响紫花苜蓿的根干鲜比。不同灌水处理对紫花苜蓿的根瘤总数、有效根瘤数与侧根根瘤数有显著性影响(P<0.05)，而对紫花苜蓿的主根根瘤数影响不显著。随着干旱的加重，根瘤总数、有效根瘤数与侧根根瘤数均灌水较少或者干旱时间间隔较大的情况下表现为数量优势。由此可知，秋播可以增加紫花苜蓿的根的分蘖及其延伸，以便为来年的返青做好准备，而且适当进行调亏灌溉有利于秋播苜蓿根瘤菌的形成。

为了实现沙地上大型喷灌机施肥灌溉下马铃薯的水肥高效利用，通过田间试验研究了大型喷灌机施肥灌溉条件下配套水土保持措施——鱼鳞坑对马铃薯生长、水肥利用效率等的影响。结果表明，在大型喷灌机条件下，通过负压计指导施肥灌溉，当垄中心20 cm深度处的土壤水基质势低于-15 kPa时进行施肥灌溉时，在马铃薯垄间挖鱼鳞坑，能有效地改善根区土壤水分状况，促进马铃薯的生长，不仅马铃薯增产22.1-33.3%，还使肥料偏生产力提高了33.3-36.8%。

为研究低压喷灌下喷灌机行、止速率比的合理取值，以自行研制的轻小型移动式喷灌机组为研究对象，通过室内组合喷头试验，探究行、止速率比与喷灌均匀性和喷灌强度的关系。通过spss软件进行方差分析，并采用多重比较分析法，进行差异显著性分析。结果表明：在工作压力为0.07Mpa情况下，行、止速率比对喷灌均匀性系数没有显著性影响，对喷灌强度具有显著性影响。当行、止速率比为45%时，喷灌均匀性系数在85%以上，同时喷灌强度为20.5mm/h，增大行、止速率比可小幅度的增大喷灌强度，60%的行、止速率比下喷灌强度为21.1mm/h，在90%时略有下降，达到19.97mm/h。喷灌强度基本趋于一致，可满足喷灌要求。

采用温室内田间试验，设置常规沟灌（CFI）和交替隔沟灌溉（AFI）两种沟灌方式，依据φ20cm 标准蒸发皿的水面蒸发量，通过选取0.6（K1）、0.8（K2）、1.0（K3）、1.2（K4）四个作物-皿系数Kcp，设置4 个灌水量梯度，共8 个处理，比较不同处理对番茄株高、茎粗、叶面积指数和根冠比的影响。结果表明，AFI相较于CFI会抑制番茄植株的株高，但会增加茎粗；灌水量对株高呈显著的正效应，CFI、AFI下拉秧前的最大株高（148.40cm、144.80cm）均在最大灌水量（K4）下获得；茎粗随灌水量的增加呈先增后减的趋势，在K2灌水量下CFI、AFI处理分别获得拉秧前的最大茎粗13.93mm和14.74mm；沟灌方式和灌水量的耦合效应对株高、茎粗的影响始终不显著（P>0.05）。叶面积指数（LAI）受沟灌方式的影响不显著，但是会随着灌水量的提高而明显增大，两种沟灌方式均在最大灌水量（K4）下取得最大LAI。根冠比在AFI处理下明显大于相同灌水量下的CFI处理，随灌水量的增加呈先增后减的趋势，CFI下在K3灌水量时达到最大值0.0706，AFI下在K2灌水量下达到最大值0.0734。通过综合分析沟灌方式和灌水量对番茄株高、茎粗、叶面积指数以及根冠比的影响表明，交替隔沟灌溉相较于常规沟灌更有利于番茄植株的生长；过高（Kcp取1.2）或过低（Kcp取0.6）的灌水量均不利于番茄植株的生长，适中的灌水量（Kcp取0.8或1.0）不仅会使番茄植株健壮，同时也会使LAI处于一个较为合理的大小。

为了探讨微润灌溉在盐渍化灌区大田作物适用性，以向日葵为研究对象开展微润灌溉试验研究。研究结果表明：微润管埋深为20cm更能促进向日葵的生长，显著提高了向日葵产量和水分利用效率。各生育期向日葵根长密度、根体积密度、根表面积密度微润管埋深为20cm各处理优于埋深为10cm的各处理。微润灌溉各处理较对照产量分别提高了69.4%、50.6 %、36.7%、35.8%、57.7%、37.3%、26.2%、10.8%；水分利用效率分别提高了73.6%、79.9%、68.2%、60.4%、61.4%、64%、55.3%、30.9%%。

为了探索河套灌区玉米不覆膜滴灌对其产量及土壤理化性质的影响，2015年在内蒙古河套灌区中游开展了玉米不覆膜滴灌试验研究。定株测试玉米不同生育期的株高、茎粗和产量对比分析,得出:在苗期和拔节期,覆膜滴灌玉米株高和茎粗显著优于不覆膜处理,抽雄期后对玉米植株生长性状影响差异不显著，但不覆膜处理玉米产量较覆膜处理下降了15.87%；在玉米苗期，0-40cm 耕层土壤，覆膜处理较不覆膜处理土壤温度平均增加了5.62 ℃。土壤耕层温度的提高为玉米生长提高良好的土壤环境。

PAM（聚丙烯酰胺）和SAP（高吸水性高分子）分别作为具有显著固土截流和土壤水分保蓄能力的两类土壤化学调控材料，对于水土流失防治、生态环境保护、农业水分高效利用、作物增产等意义重大。目前PAM和SAP的研究按各自作用特点和一定应用条件集中在单一材料上，而针对PAM和SAP在旱区坡耕地交并施用的研究未见报导。本文通过室内一维垂直积水入渗法试验，分析PAM和SAP并施对坡地土壤水分垂直入渗特性的影响。结果表明：在同一SAP处理水平下，随着PAM施用量的增加，土壤入渗率、饱和导水率、累积入渗量均减小；在同一PAM处理水平下，土壤入渗率、饱和导水率、累积入渗量均呈现随SAP施用量增加而减小的趋势。所以，PAM和SAP处理均降低了土壤的入渗能力；但相对于SAP，PAM对一维水分垂直入渗的抑制作用显著。

为分析不同灌水水平对温室番茄地土壤CO2排放的影响，采用静态箱气相色谱法对2014年秋冬季和2015年春夏季番茄地土壤CO2排放进行原位观测。试验设置2个灌水水平分别为：充分灌溉（FI）和亏缺灌溉（DI）。结果表明：番茄两个生长季中，不同灌水处理下土壤CO2排放通量均呈波动性变化。2015年春夏季试验各处理土壤CO2平均排放通量和排放量高于2014年秋冬季试验对应的各处理土壤CO2平均排放通量和排放量，且两个生育期内高灌水处理的土壤CO2排放在番茄生育期绝大多数时间内均高于低灌水处理。以2015年FI处理土壤CO2累积排放量最大（5641.57 kg/ha），分别较2014年FI处理、2014年DI处理和2015年DI处理增加了3.9%、54.2%和16.7%。此外，研究还发现春夏茬试验中不同灌水处理下，土壤CO2排放通量与土壤水分呈显著负相关关系。这为评估设施菜地温室气体减排提供一定的科学依据。

在水肥一体化条件下针对宁夏农牧交错带青贮玉米滴灌灌溉制度、水肥协同效应不明确的问题。通过田间试验，对不同土壤水肥组合下滴灌青贮玉米株高、茎粗、土壤水分、净光合速率、产量及水分生产效率等指标进行分析，综合分析青贮玉米生长指标、水分指标、光合指标、产量及水分生产效率等指标，结果表明，处理F6处理下滴灌青贮玉米生长状况较好。最后提出了宁夏农牧交错带青贮玉米滴灌灌溉制度为：灌溉定额175m3/667m2，灌水次数为12次，滴灌专用肥（N、P、K总含量占50%）施用量54kg/667m2。

以离式螺旋微气泡泵为微纳米气泡发生装置，对比研究了微纳米气泡增氧灌溉技术在双季稻灌区节水减排中的应用效果。结果表明，微纳米气泡增氧灌溉技术可以减少灌水量、排水量和耗水量，提高降雨利用率和灌溉水利用率，从而有效减少氮磷地表径流排放量。与常规水灌溉处理相比，早、晚稻采用微纳米气泡增氧灌溉技术分别节水（灌水量）7.44%和4.46%，降雨利用率分别提高5.92%和4.28%，灌溉水利用效率分别提高13.36%和10.54%，总氮排放量分别减少8.36%和8.12%，总磷减少27.5%和27.27%。

通过日光温室番茄膜下滴灌试验，以20cm标准蒸发皿累积蒸发量为基础，研究不同滴灌毛管布置方式和灌水量组合对番茄早期产量和品质的影响。结果表明，不同毛管布置方式对番茄成熟期有显著的影响，一管二行处理番茄成熟期明显早于一管一行处理；一管二行处理的早期产量也显著大于一管一行处理。在相同的毛管布置方式下，番茄产量随着灌水量的增加呈现先增高后降低的趋势，番茄品质指标大体上也呈现出与产量相同的趋势，但是不同的品质指标对水分的响应程度不同。

基于泾惠渠灌区30年的气象资料，采用CROPWAT模型分析了泾惠渠灌区作物蒸发蒸腾量及灌溉需水量的变化，并运用SPSS软件，计算了灌区作物需水量与气象因子的相关系数，分析表明:玉米蒸发蒸腾量平均值为524.33mm，蒸发蒸腾量高峰期出现在7月中旬到8月下旬；棉花蒸发蒸腾量平均值为869.13mm，峰值出现时间与玉米一致；灌区玉米在抽雄开-花期灌溉需水量为130.12mm，籽粒形成-乳熟期灌溉需水量为359.32mm，9月下旬以后，灌溉需水量下降；棉花生育期需水量空间分布比较均匀，平均值为869mm，整个灌区灌溉需水量平均值为453.6mm，棉花苗床期灌溉需水量开始增加，花铃期达到最大值，吐絮期灌溉需水量减小；灌区作物需水量与气温呈正相关，与降水呈负相关，与风速和相对湿度相关性较小，与日照时数相关性较大。

灌溉水有效利用系数是最严格考核管理制度的重要考核指标之一，从测算组织、样点灌区代表性、测算方法可靠性以及与影响因素相符性四个方面，建立了省级灌溉水有效利用系数测算工作评估评估指标体系，通过在某省的应用，提出了该省灌溉水有效利用系数测算需要重视和改进的地方，为加强灌溉水有效利用系数测算管理提供了方法。

针对传统最小二乘支持向量机模型的训练速度慢、不易在线训练、计算量大及参数选择困难等缺陷，提出采用耦合模拟退火优化最小二乘支持向量机算法，建立基于耦合模拟退火优化最小二乘支持向量机的参照作物蒸散量预测模型。选取陕西省的榆林、安康和西安气象站检测的1971-2014年气象资料进行模型训练、测试与验证，研究气象监测获取原始数据作为网络输入，参照蒸散量ET0为输出，构建CSA-LSSVM预测模型，并将CSA-LS-SVM预测结果与LSSVM模型及经典ET0模型模拟计算结果进行比较。结果表明，CSA-LS-SVM模型模拟计算精度和总ET0模拟模型都优于LSSVM模型及其他经典模型模拟结果。该研究CSA-LS-SVM模型为陕西地区气象资料缺乏情况下ET0精确计算提供科学依据，为作物需水量的智能决策提供参考。

综述了三七适宜的遮阴条件，灌水、施肥对三七生长、生理生态、水分利用效率及病虫害的影响。在此基础上，进一步分析了现有研究仍存在的问题，并提出今后应着重开展亏缺灌溉和遮阴栽培时三七优质高产的最佳水肥调控指标研究，探索提高三七综合效益的有效途径，寻求三七的最佳灌水、施肥和遮阴栽培耦合模式以及供水供肥的指标体系。

植物激素ABA是干旱等胁迫条件下大量产生的一种重要的介质，在植物的生长发育、气孔开度、蒸腾抑制等诸多生理过程中起重要的调节作用，受到了很多学科的高度重视。近年来，在植物激素ABA对植物体各种生理生长和水分的调控机理方面已有大量深入细致的研究。在此基础上本文综述了植物激素ABA研究的一些新的理论和发展动态，文章就植物内源激素ABA的功能和性质以及ABA在植物体的生长发育、气孔变化、解剖特性以及水分传导中的调节作用进行了综述。提出了植物激素ABA研究中存在的问题并对今后SPAC水分传输系统中ABA研究的重点方向做了进一步展望。

甘肃地区水资源短缺，合理利用农业水资源对地区发展非常重要。根据甘肃瓜州1983-2012年30年的气象资料，计算出瓜州地区棉花作物的参考作物蒸发蒸腾量以及作物的实际蒸发蒸腾量，进而计算甘肃瓜州棉花作物多年灌溉需水量。通过调节灌水次数来调节灌溉供水量，以得出不同供水条件下的灌溉设计保证率，根据不同灌水次数对作物经济效益的影响，得到最大效益时的灌水量和灌溉设计保证率。分析结果表明，灌溉设计保证率在53%时经济效益最高，平均效益为2274.56元/亩，从而确定甘肃瓜州地区的最优灌水量为440mm，达到既保证效益又能做到节水灌溉的目的。

结合山西省10个小麦试验站多年需水量的试验数据及邻近气象站近50年的气象资料，分析了山西省小麦需水量在空间上的变化特点及其对气象因子变化的响应。结果表明：从全生育期小麦需水量来看，以山西长治地区为最大，其他地区较为接近；从阶段作物需水量来看，尤其是拔节到收获的阶段，小麦的需水量呈现出自北向南逐渐递减的变化规律。另外，小麦的生长天数也呈现出自北向南逐渐减少的趋势。小麦生育期内日平均需水量与日平均参考作物蒸发蒸腾量关系非常密切。

近年来，按照国家水利部和宁夏回族自治区建设节水型社会的要求，宁夏引黄灌区全面推行了农业水价改革，取得了一定成效。结合灌区实际情况，详细介绍了灌区水价改革、灌区供水成本及管理处收益现状，分析水价改革中存在的主要问题，并提出建立分灌区、分作物的阶梯水价标准及完善相关配套政策、组织管理、基础建设的具体建议，旨在为宁夏引黄灌区进一步落实水价改革提供参考依据。

大力发展高效节水灌溉是现代农业可持续发展的必然选择。以黑龙江省安达市节水增粮行动为背景，分析了灌溉用水需求和节水灌溉发展面积阈值，结果表明：安达市节水增粮行动的水源主要为地下水，90%频率年的地下水可开采量6759.84×104m；1954-2014年作物需水量和净灌溉需水量都具有显著下降的趋势，近5年玉米的作物需水量为418.1mm，单位面积净灌溉需水量为101.4mm；节水增粮行动后地下水可开采量1198.96×104m3，在水资源约束下的五种节水灌溉发展模式下（100%喷灌、90%喷灌+10%膜下滴灌、80%喷灌+20%膜下滴灌、70%喷灌+30%膜下滴灌、60%喷灌+40%膜下滴灌）可发展灌溉面积阈值分别为18.45万亩、20.03万亩、21.61万亩、23.19万亩和24.77万亩。

 滴灌工程设计中，科学合理布设滴灌带对节水成效和工程投资都具有十分重要的影响。为提高滴灌规划设计的效率及优化效果，最大限度增大毛管铺设长度、减少滴灌工程建设单位投资，在现有滴灌水力模型的基础上，采用Matlab GUI和遗传算法工具箱相结合的方法，对毛管优化设计过程进行模块化程序设计。经验证，该优化程序界面友好，计算可靠，不仅大大减少了人工计算量，对当前滴灌工程规划设计和推广也有重要帮助。

叶片是植物进行光合和蒸腾作用的主要器官，叶片面积大小直接影响植物对光的利用效率。快速准确地测量叶面积能够有效提高植物光合和蒸腾作用研究的效率。测量叶面积的方法有很多种，其中以叶面积仪法最为广泛使用。但是国内现有叶面积仪开发的种类较少，误差比较大，且重复性较差。因此，提出一种基于漫水填充算法的手持式叶面积仪。并通过与传统方法测定不同形状叶面积进行比较。结果表明：该叶面积仪测量误差仅为0.55%，且多次测量变异性较小，最低变异系数仅为0.7%，平均变异系数为1.2%，测量效率高，适合推广使用。