当期目录

    2019年, 第5期 刊出日期:2019-05-15
      
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    试验研究
  • 韩聪颖 张宝忠 刘钰
    节水灌溉. 2019, (5):  1-4. 
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    AquaCrop模型利用半定量的方法代替具体施肥量数据,该模型与遥感数据结合能有效减小区域施肥管理措施的空间差异性带来的模拟误差。本文利用盈科灌区2012年-2013年田间试验数据对AquaCrop模型进行率定和验证,并对模拟结果进行了精度分析。结果表明,2012年和2013年土壤储水量模拟值和观测值的决定系数R2分别达到0.83和0.89,冠层覆盖度模拟值和观测值的决定系数R2均大于0.90,RMSE分别为7.50%和7.90%,2012年地上干物质量模拟值和观测值的决定系数R2达到了0.97,2013年为0.74。本文进一步利用该模型的半定量方法对作物生长指标在不同施肥水平情景下的生长状况进行模拟,量化了不同施肥水平下与肥胁迫状况相关的压力系数,为模型区域化应用奠定基础。
  • 袁宏伟 蒋尚明 杨继伟 刘佳
    节水灌溉. 2019, (5):  5-10. 
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    基于安徽省新马桥试验站内测坑玉米受旱胁迫专项试验数据,研究分析了干旱对玉米生长发育的影响及其响应规律。结果表明,干旱会影响玉米光合作用的各项指标,而光合性能的变化影响会玉米株高和叶面积的生长发育;玉米营养生长中前期,作物处于快速生长期,对水分胁迫的适应机能更强,适度轻微的受旱胁迫解除后玉米可迅速恢复正常生长,其后的生长发育反而会优于未受旱作物;同等受旱胁迫程度下,玉米营养生长后期及生殖生长阶段对水分亏缺的响应更为敏感,受旱更容易造成玉米植株永久损伤并导致减产。为提高玉米全生育期内的水分利用率实现高效节水并保障稳产,本文认为玉米营养生长中前期可适度缺水实施非充分灌溉,而营养生长后期及生殖生长阶段则需实施充分灌溉。
  • 宛 恒 , 任文裕 , 周慧平 , 杨树青 , 胡睿琦 , 刘 月
    节水灌溉. 2019, (5):  11-16. 
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    为达到对膜下滴灌土壤养分综合评价的目的,论文采用描述性统计分析、主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)和Back Propagation(BP)神经网络方法对通辽市科左中旗农田土壤养分进行评价,结合单因子指数法,并与传统方法中运用最广的模糊数学综合评价结果进行对比分析。依据全国第二次土壤养分分级标准,经实测数据验证,本研究结果表明:2015年和2016年科左中旗农田土壤养分综合评价较为良好;将PCA与BP神经网络相结合的方法运用到解决土壤学问题中,可获得较为客观的结果;经检验PCA与BP神经网络模型相结合的评价方法适用于因子多且复杂、精度要求较高的样本。将PCA与BP神经网络相结合既可以解决信息过多、分析困难的问题,又可以降低模糊性、减少精度下降,将各自优点有效的联系在一起,相较传统方法可以更加科学合理、准确有效的对土壤养分进行综合评价。
  • 陈囡囡 朱德兰 柏杨 杨亚林
    节水灌溉. 2019, (5):  17-20. 
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    摘 要:为满足灌溉施肥和多营养调配的需求,本文设计了一款简易型3通道施肥机。通过试验的方法,研究不同灌溉主管进口压力、流量和吸肥通道开启个数对吸肥量的影响规律,以及施肥水泵的水力规律。结果表明:主管进口压力、吸肥通道开启个数对吸肥量有影响,主管进口流量对吸肥量无影响。三个吸肥通道全部开启时,随主管进口压力的增大,总吸肥量逐渐减小;开启一个或两个吸肥通道时,总吸肥量在一定压力范围内基本保持不变,随后逐渐减小。建立了总吸肥量与主管进口压力、吸肥通道开启个数的回归模型,可用于吸肥量估算。水泵效率随主管进口压力的增大而增大,当三个吸肥通道全部开启时施肥水泵效率最高。本文所揭示的施肥机的吸肥规律及施肥水泵的水力规律,可为施肥水泵的选型设计提供参考。
  • 陈娟 陈林 宋乃平 李月飞 苏莹 杨东东
    节水灌溉. 2019, (5):  21-26. 
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    为了研究荒漠草原土壤水分入渗特征,并对比不同方法间的差异,以宁夏天然草地地带性灰钙土为研究对象,采用双环法和环刀法测定其入渗过程,分析并比较2种方法的试验结果及影响因素,并利用模型拟合土壤的水分入渗过程。结果表明:环刀法测得的初渗率、稳渗率、平均入渗率和达到稳渗时间均小于双环法,分别小了77.69%-94.67%,27.69%-52.88%,56.74%-64.79%,12.50%-42.5%。双环法更适宜采用Horton模型描述入渗速率随时间变化的过程;环刀法更适宜采用Kostiakov模型。土壤累计入渗量采用一元二次方程拟合效果最好,其决定系数R2均在0.991以上。土壤物理性质对入渗特征的影响因土壤内部条件在2种试验方法中的差异而略有不同。
  • 高娟 马娟娟 孙瑞峰 张人天 孙西欢 郭向红
    节水灌溉. 2019, (5):  27-30. 
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    研究蓄水坑灌下不同氮素水平对苹果树叶片光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、叶片全氮含量、叶绿素含量的影响,同时分析Pn与后四者的相关性,为探索蓄水坑灌苹果的合理施氮范围提供参考,为阐释施氮对光合速率的影响机理提供依据。设置四个蓄水坑灌施氮水平(0、10、20、40 kgN/亩),同时与地面撒施对比,测定施肥前、后果树叶片的Pn、Gs、Ci、全氮含量及叶绿素含量。结果表明:(1)同等施氮量条件下,与地面撒施相比施氮对蓄水坑灌苹果树叶片光合作用的提高效果更显著;(2)随施氮量的增加,叶片全氮含量、Gs先增大后趋于稳定,叶绿素含量、Pn先增后减,Ci无明显变化;(3)施氮后Pn与Gs、全氮含量、叶绿素含量相关性较强,与Ci相关性较弱,说明施氮对Pn的提高作用与全氮含量、叶绿素含量有关;(4)本实验条件下T3处理(20kgN/亩)更利于蓄水坑灌苹果树叶片光合作用。
  • 刘洪波 白云岗 张江辉 丁平
    节水灌溉. 2019, (5):  31-34. 
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    针对极端干旱区葡萄园光照充足,光照时间长的特点,采用微喷灌水技术,研究不同微喷周期对葡萄叶片叶绿素含量和产量的影响。【方法】通过对葡萄不同生育期叶片SPAD值、叶绿素含量和产量的测定,分析不同微喷周期条件下各处理的叶片SPAD值、叶绿素含量的变化特征和相互关系及对产量的影响,【结果】在不同喷水周期条件下,各处理的SPAD值呈先减小后增大的变化趋势,日变化值在38.31-43.8 SPAD之间,其中,每天喷水1 h处理的SPAD值日平均值最高,为42.0 SPAD,之后是对照处理和每隔1天喷水2h处理,分别为41.2 SPAD和40.3 SPAD,每隔2天喷水3小时处理的SPAD值最低,为39.3 SPAD。葡萄SPAD值与叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素含量间相关关系显著,回归方程分别为:Ca=0.1028VSPAD-2.2266、Cb=0.0796VSPAD-2.3749、Ct=0.1824VSPAD-4.4602。【结论】采用微喷灌水技术,改善了葡萄园棚架下微气候,使葡萄生理指标叶绿素含量得到提高,同时提高了葡萄的VC含量、多酚含量和单宁含量等多项品质指标,并使葡萄平均增产5.4%,表明合理的微喷周期处理有利于提高葡萄叶片叶绿素含量与产量,而采用每隔1d喷水2h的喷水周期可显著提高葡萄产量。
  • 张人天 马娟娟 孙瑞峰 高娟 孙西欢 郭向红
    节水灌溉. 2019, (5):  35-40. 
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    研究蓄水坑灌下不同氮素水平对苹果树根长密度和根表面积密度的影响,为确定蓄水坑灌条件下苹果树合理的施氮范围提供了依据。本文以7a生矮砧密植红富士苹果树为研究对象,设置了四个蓄水坑灌施氮水平(0、10、20、40kgN/ha)对应T1、T2、T3、T4处理,以地面施肥作为对照组CK(施氮水平为10kgN/ha),利用微根管法对施肥前后不同土层深度的苹果树根长密度和根表面积密度进行了测定。结果表明:施氮可以有效促进苹果树根系生长,各处理根长密度和根表面积密度的生长速率随施氮量的增加先增大后减小。CK处理和同等施氮水平的T2处理相比,其根系在表层土壤生长状况更好,而T2处理苹果树根系在中深层土壤中发育更好。综合各个处理苹果树根系生长发育情况,本试验中T3处理最适合苹果树根系的生长发育。
  • 杨保成, 阿卜杜热希提·图尔荪, 艾斯喀尔·图尔荪
    节水灌溉. 2019, (5):  41-45. 
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    采用物理模型试验方法,开展了相同含沙量下不同流量的分离鳃和普通管水沙分离效率试验。试验结果表明:动水条件时,分离鳃中也出现了垂向和横向异重流现象;当含沙量为10kg/m3时,分离鳃在浑水进口流量为0.3、0.5、0.7、0.9、1.1 m3/h条件下,水沙分离效率是普通管的1.03~2.26、1.16~2.45、1.30~2.70、1.58~3.85、1.65~1.60倍;分离鳃的最佳浑水进口流量为0.9 m3/h,水沙分离效率可达34.12%,耗水率为5.78%;浑水进口流量为0.3~0.9m3/h时,分离鳃水沙分离效率随时间的变化可分成缓慢增加、快速增加、缓慢增加三个阶段,而浑水进口流量为1.10 m3/h时仅有缓慢增加阶段
  • 吴婕
    节水灌溉. 2019, (5):  46-50. 
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    通过在疏勒河流域玉门市进行色素辣椒田间试验,分析不同灌水量对辣椒全生育期生长指标、品通过在疏勒河流域玉门市进行色素辣椒田间试验,分析不同灌水量对辣椒全生育期生长指标、品质、干物质积累的影响,研究全生育期耗水特性,综合考虑产量、水分利用效率等各项指标,提出疏勒河流域最适宜灌溉制度。结果表明:坐果期株高是开花期的3.2倍,坐果期叶面积系数是开花期的5.6倍,开花期至坐果期是辣椒株高、叶面积增速最大期;从坐果期到膨大期,辣椒器官存储的营养成分逐渐向果实移动,果实干重与整株干重的比值逐渐增大,干物质平均增加了22.88g,占整个生育期干物质总量的50%以上;不同灌水量对辣椒营养品质影响差异显著,其中DG2相比其他处理显著提高辣椒品质,较对照CK分别显著提高3.61%、3.90%、13.88%、29.76%;全生育期耗水量呈现由低到高再降低的变化趋势,开花期耗水模数最大,坐果期耗水强度为最大,开花期、坐果期和膨大期三个生育期的耗水量占全生育期耗水量比例达60%以上,此时是辣椒对水分最敏感的时期,应保证辣椒正常生长所需的水分和养分要求;综合辣椒产量和水分生产效率考虑,提出全生育期灌水9次、灌溉定额3540m3/hm2为疏勒河流域辣椒膜下滴灌的最适宜灌溉制度。
  • 马文云 孙西欢 马娟娟 郭向红 孟玮
    节水灌溉. 2019, (5):  51-56. 
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    在田间试验条件下,以10 a生矮化型红富士长富二号苹果树为材料,对不同灌水上下限条件(蓄水坑灌处理T1:田间持水量的80 %与60 %、T2:田间持水量的90 %与70 %、T3:田间持水量的100 %与80 %;地面灌溉对照处理CK:田间持水量的80 %与60 %)叶片蒸腾及其影响因素的日变化进行研究,并分析叶片水分利用效率对不同灌水上下限的响应。结果表明:不同处理苹果树叶片蒸腾速率日变化特征基本一致,均为单峰曲线且峰值都出现在13:00,日平均叶片蒸腾速率大小排序为T3>T2>CK>T1;叶片蒸腾速率主要受土壤含水率、气孔导度、胞间CO2浓度、大气温度、叶面温度的影响。叶片水分利用效率日变化呈先降低后升高的趋势,日平均叶片水分利用效率大小排序为T1>T2>T3>CK,且T1与T2、T3、CK都有显著性差异。综合对比知,T1的节水效果最显著。
  • 江赜伟 杨士红 李育华 丁洁 孙潇
    节水灌溉. 2019, (5):  57-62. 
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    为探究生物炭施用对节水灌溉稻田土壤酶活性的影响,基于田间试验,分析了不同水碳调控情景下土壤酶随土层深度及水稻生长的变化规律。结果表明:节水灌溉条件下,施加生物炭对土壤酶活性有一定的提高作用,随着生物炭施用量的增加而增加。同对照相比,中量(20t/ha)和高量(40t/ha)生物炭施用处理的土壤过氧化氢酶活性分别增加了1.89-4.64%和6.67-8.75%,蔗糖酶活性分别增加了3.21-23.38%和35.26-73.43%;与常规灌溉相比,节水灌溉提高了土壤过氧化氢酶和蔗糖酶的活性,且提高程度随水稻生长而逐渐增加。节水灌溉下,稻田土壤过氧化氢酶和蔗糖酶的活性分别较常规灌溉提高了4.26%-12.44%和4.88-20.98%。不同生物炭施加量处理的土壤蔗糖酶活性在分蘖期差异显著,在水稻生长的中后期逐渐减弱。稻田各生育阶段的土壤过氧化氢酶酶活性随土壤深度增加先增后减,土壤蔗糖酶活性随土层加深逐渐降低。因此,节水灌溉和生物炭施用的耦合显著增加了稻田土壤酶活性,是值得推荐的稻田水碳管理模式。
  • 水环境与水资源
  • 仲轩野 朱成立 柳智鹏 王洁 谢修会
    节水灌溉. 2019, (5):  63-66. 
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    为研究不同矿化度水分对砂壤土中壤土夹层入渗规律的影响,设置四种矿化度处理,分别为0g/L、1g/L、3g/L、5g/L,进行室内土柱垂直一维积水入渗试验。结果表明:壤土夹层对不同矿化度水分均有阻渗作用;各处理累积入渗量在湿润锋到达夹层界面前随时间呈非线性变化,通过夹层后随时间呈线性变化,各处理稳渗率大小关系为V(3g/L)>V(5g/L)>V(1g/L)>V(0g/L);矿化度在0-3g/L范围内,累积入渗量、入渗后土壤含水率均随矿化度提高而增大;入渗结束后,各处理夹层界面上层土壤脱盐,夹层界面下层土壤积盐。
  • 陈睿东 陈菁 肖晨光 金秋 樊荣 陈炼钢
    节水灌溉. 2019, (5):  67-70. 
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    降低总磷浓度已成为我国河流污染治理的重要部分。为揭示河流曲度对水体中磷去除影响的机制,通过4组不同河流曲度的循环水试验,对比研究磷素在上覆水、河岸孔隙水中随时间变化的迁移转化特性。结果显示:1)上覆水总磷浓度下降过程可分为快、慢2个阶段。快下降阶段,高曲度河流上覆水总磷浓度下降速率显著大于低曲度河流。上覆水总磷浓度去除效率随曲度增大而提高;2)受纵向潜流交换和横向扩散影响,弯曲河流河岸各点孔隙水总磷浓度存在差异(1#>2≠;3#>4≠;5#>6≠);受横向扩散影响,顺直河流孔隙水总磷浓度沿远离河道的方向减小。上覆水磷去除效率受纵向潜流交换影响显著,受横向扩散影响小。
  • 刘宏伟 胡云壮 张竞 马震
    节水灌溉. 2019, (5):  71-76. 
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    莱州湾南岸属黄河三角洲高效生态经济区与山东半岛蓝色经济区重叠区域,区位优势显著。地下水咸化的发生和发展对该区工农业生产和居民饮水安全构成了威胁。因此,全面了解该区地下水咸化现状,掌握其主要影响因素显得尤为重要。本次通过野外调查和水样采集测试,应用层次分析法(AHP)选取总溶解固体(TDS)、Cl-、钠吸附比(SAR)、潜在盐度、NO3-和SO42-等6项指标进行综合评价,并对比分析识别了咸化的主要原因。结果表明:地下水咸化程度呈现北强南弱的特征,咸化面积呈现中部-东部大、西部小的趋势;目前地下水咸化程度较重,咸化面积达3132.13km2,占研究区面积的70.17%;该区地下水咸化的主要致因是海(咸)水入侵,地下水咸化分区与地层沉积相特征具有很好的响应关系。
  • 刘帆 周青云 张宝忠 李松敏 叶澜涛
    节水灌溉. 2019, (5):  77-82. 
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    探求作物体内盐分离子的分布及运移特征对盐碱地作物产量提高具有重要意义,本研究以玉米为试验材料,研究两种灌水处理下(IS:40 mm;ID:80 mm)Na+、K+、Ca2+、Mg2+含量在玉米不同生育期和不同器官的分布及运移特征。结果表明,全生育期内玉米体内Na+、K+含量均为IS>ID, Na+、K+含量随灌水量增大而减少;两种灌水处理下玉米体内阳离子含量均表现为K+>Ca2+>Mg2+>Na+;玉米不同器官的Na+、K+、Ca2+、Mg2+含量不同,两种灌水处理下Ca2+、Mg2+含量均为根>叶>茎,Na+含量为根>茎>叶,K+含量与Ca2+、Mg2+相反;在根向茎运输离子的过程中,玉米主要通过K+抑制Na+向上运输,体内保持较高的K+/Na+值,在茎向叶运输离子的过程中,玉米主要通过Ca2+抑制Na+;ID处理下玉米体内盐分阳离子含量较小,运输选择性系数较小。
  • 骆茂林, 罗 欢, 李中阳, 张金林, 张 强
    节水灌溉. 2019, (5):  83-86. 
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    针对传统尼梅罗指数法中单项组分评分值 Fi 不连续,以及过分突出各单项组分最大评分值 Fmax的问题, 以熵权法和二项系数法组合赋权的方式对尼梅罗指数法进行改进,并以彭州川西气田部分水质检测结果为基础进行 水质评价。评价结果表明,改进的尼梅罗指数法解决了传统方法中 Fi 值不连续和过分突出 Fmax的问题,评价结果符 合实际且在 5 个水质级别中的分布更加连续、均匀。
  • 工程管理
  • 崔惠敏 薛惠锋 王磊 赵臣啸
    节水灌溉. 2019, (5):  87-91. 
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    以面向决策支持的用水量趋势预测为研究目标,采用从定性到定量的综合集成方法,将各指标变化率作为处理单元,运用PCCs-DEMATEL(皮尔逊相关系数-决策试验评估)方法对统计指标筛选,以BP神经网络构建预测模型,与赋权指数平滑法预测模型进行比较分析。模型在广州市的运用实例表明,基于PCCs-DEMATEL指标筛选的BP神经网络用水量预测模型可以更好地预测以年为单位的地区用水量,为水资源决策分析提供可靠的数据支撑。
  • 尹剑
    节水灌溉. 2019, (5):  92-98. 
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    为研究非均匀地表蒸散特征,结合地面气象资料,考虑地形效应增加了坡地辐射计算方法,结合Landsat8波段特征构建双层蒸散发遥感模型。以北京西北水源上游区为例,进行了蒸散发的估算、验证与分析。结果与地表通量站实测值对比,感热通量和潜热通量的平均误差分别为4.12%和8.36%,确定系数为0.82和0.98,相关关系较强。与坡地日蒸散发观测数据对比,平均相对误差为8.12%,均方根误差0.35mm/d,具有较好的估算精度。结合土地利用探讨了通量、蒸散发的空间分布情况。同时分析了蒸散发和坡面地形之间的关系:坡度小于35°时,随坡度上升,日蒸散发有较为明显的增加趋势;当坡度大于35°时,受植被覆盖率影响,各季节代表日的日蒸散发呈现不同的变化趋势。各季节代表日蒸散发与坡向同样存在较为显著的相关关系,趋势线程反抛物线。
  • 孙瑜辉 岳春芳
    节水灌溉. 2019, (5):  99-103. 
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    针对节水灌溉运行管理模式在优选过程中,各方案中指标的多属性特征,采用熵值法赋权与属性识别理论相结合,建立了熵权属性识别运行管理模式综合评价模型,通过计算各指标属性测度、灰色接近度和评分准则进行排序分析,选出最适宜模式。熵值赋权可减小因主观因素带来的误差,属性识别有效判别指标值属性测度,灰色接近度的计算从客观的角度判断了管理模式的等级。该模型评价思路清晰、便于计算,可为管理者在选用模式方面提供技术参考。
  • 汪伦焰 武杨凯 李慧敏 曹永超
    节水灌溉. 2019, (5):  104-108. 
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    摘要:针对合同节水管理风险评价过程中各评价指标定性概念的随机性及模糊性,提出一种基于云模型的综合评价方法。运用层次分析法确定指标权重,通过正向云发生器对合同节水管理项目的风险评价标准进行云变换得到概念云模型。通过专家打分法获取云滴,采用浮动运算法和综合运算法实现合同节水管理项目由低级指标向高级指标的转换。将结果转换为云图,并与风险评价标准的概念云模型进行对比,得出评价结果。最终通过实例分析,证明云模型应用于合同节水管理风险评价的有效性和可行性。
  • 郭乙霏 潘国强 王文婷 郭二旺 雷存伟 陈静
    节水灌溉. 2019, (5):  109-112. 
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    以黄淮平原种植区为研究对象,综合种植区的自然地理、生态环境和农业发展状况等因素,借助层次分析和模糊数学方法,建立了黄淮平原灌水技术选择模型。利用单因素、多因素法提出了节水灌溉技术选择的方法,优选出最适宜灌溉技术。在喷灌、滴灌、微喷灌、低压管灌和畦灌五种方案中,运用所建立模型选择最优的灌水技术,综合因子大小为微喷灌>喷灌>低压管灌>滴灌>畦灌。黄淮平原种植区适宜灌溉技术为微喷带灌溉技术。
  • 杨飞 李爱宁 周翠萍 黄家英
    节水灌溉. 2019, (5):  113-116. 
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    本文利用陕西省251户农户的实地调研数据,采用二元logit模型,实证分析了兼业程度、农户农业水资源短缺感知对农户节水技术采用行为的影响。主要研究结论如下:1)农户农业水资源短缺感知对节水技术采用行为具有正向显著影响,农户兼业程度对节水技术采用行为具有负向显著影响;2)农户兼业程度能够显著负向调节农户农业水资源短缺感知与节水技术采用行为之间的关系;3)控制变量中年龄、耕地面积、相互信任、政策了解度等变量均显著影响农户节水技术的采用。