部分缺水地区已尝试探索利用咸水灌溉，但作物易受到盐分胁迫。为了摸清生物炭的缓解效应，采用了避雨棚桶式栽培玉米的试验方法，利用土柱试验，以生物炭施用量、灌溉咸水矿物质含量为主要调节因素，并设定了0%、2%、5% 3个梯度的生物炭施加量和淡水、4 g/L、5 g/L、6 g/L 4种灌溉水矿化度,系统研究了盐分胁迫条件下不同生物炭施加量对土壤电导率（EC）、玉米形态指标、生理指标、产量及水分利用效率（WUE）的影响。结果表明：土壤EC值在咸水作用下呈升高趋势，而生物炭可有效缓解咸水对土壤EC值的影响，其中2%生物炭缓解效果最为显著；咸水灌溉会降低玉米株高，而生物炭的施加可增大玉米株高，有利于作物生长发育；咸水灌溉可以有效增大玉米叶片面积，但生物炭的施加对叶面积并无显著效果；高矿化度的咸水灌溉会伤害作物根系，但矿化度相同时，根长、根表面积以及根体积均随生物炭施加量的增加先减小后增大，说明高矿化度苦咸水灌溉下施用较多量的生物炭会促进根系生长发育；高盐分胁迫会降低叶片叶绿素含量，灌溉水矿化度相同时，叶片SPAD值仅随生物炭施加量的增大而略有上升，生物炭的影响不显著。咸水灌溉会降低玉米单株籽粒重、地上部干重以及水分利用效率，生物炭的施加可有效提高玉米单株籽粒重、促进玉米干物质的积累，而生物炭对玉米单株WUE的影响并不显著。总的来说，在灌溉水矿化度较高（5 g/L）时，施加生物炭能够减轻作物所受盐害，促进其正常生长发育，可以作为缓解咸水开发利用带来的负面影响的一种手段。

为了阐明新型根区灌溉下对干旱区葡萄根系生长和产量的内在影响，以6年生无核白葡萄树作为研究对象，设置4个灌水处理（灌水下限固定在田间持水量60%，根区灌溉灌水上限分别为田间持水量的80%（T1）、田间持水量的90%(T2)和田间持水量的100%（T3），以沟灌上限为田间持水量的90%作对照（CK），分别测定不同生育期土壤水分、根系生长参数和产量的变化。结果表明：根区灌溉下以地平面为基准向下，土壤体积含水率先增大后减小，0~100 cm土层中大小关系为T3＞T2＞T1，吸水根系主要分布在20~80 cm，其根长密度和根表面积密度随土层深度增加先增大后减小，由大到小为T2＞T3＞T1；CK处理土壤体积含水率随深度增大而减小，吸水根系主要分布在0~60 cm，其根长密度和根表面积密度随土层深度增加而减小。根长密度和根表面积密度受土壤体积含水率影响显著，当土壤水分含量小于88.46%田间持水量时，各指标随土壤体积含水率增大而增大，当土壤水分含量大于88.46%田间持水量时，各根系指标均出现增长缓慢或下降的趋势；在不同灌水方案下，T2处理的产量和果形指数均最大。综合考虑土壤水分分布、根系分布、产量和果形指数因素，根区灌溉较沟灌更利于根系深扎，T2作为各项因素表现最佳的处理，是本年度该地区葡萄种植的最优灌水方案。

为探究长江经济带农业水污染与农业经济之间的协调关系，在测算长江经济带11省市2008-2019年农业灰水足迹，明晰其时空结构变化特征的基础上，基于脱钩理论对各省市农业水污染与经济发展的脱钩关系进行分析，并进一步构建LMDI分解模型探究二者脱钩关系变化的驱动因素。研究发现：①长江经济带农业灰水足迹先升高后降低，农业水污染近年来得到有效控制；②农业灰水足迹与经济增长协调关系转变为强脱钩状态，农业经济与农业水环境之间的协调程度明显增强；③农业技术水平和劳动力规模效应对脱钩变化起负向驱动作用，经济水平效应起显著正向驱动作用，产业结构效应近三年起正向驱动作用。相关研究结果及政策建议有助于长江经济带农业水污染治理，推动区域水生态环境与农业经济绿色协调发展。

为科学解析农业旱灾形成机理、合理指导防旱减灾工作，针对农业旱灾应急管理中决策信息灰性、决策方案不确定性的动态多属性群决策问题，引入三参数区间灰数进行表征，提出了基于4维矩阵和后悔理论的三参数区间灰数动态多属性群决策模型。首先，针对决策者的风险偏好心理，利用4维矩阵表述决策属性值，提出了基于后悔理论的后悔欣喜函数；其次，构建相应优化模型求解群决策权重、属性权重和阶段权重，根据综合欣喜后悔值对方案排序择优；最后，应用于河南省农业旱灾应急管理中，并采用灰靶群决策方法进行对比分析。结果表明：在河南省农业旱灾应急管理决策中该方法涉及的参数较少，且不需要给定决策者的参考点和权重，评价结果更具客观性。该方法为解决灰信息下的应急管理提供了理论参考，同时为决策部门优选应急管理方案提供理论支撑。

为了研究“耕农抗旱宝”对干旱区造林的影响，在祁连县卓尔山林场进行野外实验。以乔木（祁连圆柏 Sabina przewalskii 和青海云杉 Picea crassifolia）、灌木（香茶藨 Ribes odoratum 和珍珠梅 False spiraea ）为实验树种，分别设置实验组和对照组，实验组：灌木8 g/株、乔木25 g/株“耕农抗旱宝”；对照组在自然条件下进行。对比研究“耕农抗旱宝”对香茶藨、珍珠梅、祁连圆柏、青海云杉的土壤含水率、生长情况、叶绿素、八大离子含量的影响。研究表明：①实验组土壤含水率高于对照组，其中珍珠梅、香茶藨、祁连圆柏、青海云杉的土壤含水率差分别为2.33%、3.62%、2.33%、2.94%。随着灌水后时间的延长，实验组的土壤含水率高于对照组。②实验组对乔木灌木的树高、胸径、冠幅、枝条、新发芽率、生长量等指标优于对照组；③实验组中植物叶绿素含量高于对照组，香茶藨、珍珠梅、祁连圆柏、青海云杉的极差为3.5、1.1、1.4、1.2。④“耕农抗旱宝”抑制了Cl^-、K⁺+Na⁺含量其对乔灌木的伤害，促进了乔灌木的生长。综上所述，“耕农抗旱宝”提高了植树造林的效果可以在林业中广泛推广，在植树造林中具有重要的意义。

基于滴灌水肥一体化，研究滴施黄腐酸改良剂对不同盐渍化土壤的无膜滴灌棉花生理生长及产量品质的影响。采用测坑试验，按照1 000、2 000、3 000 μS/cm 3个土壤盐分梯度，分别设置滴施黄腐酸处理T1、T2、T3和不滴施对照CK1、CK2、CK3处理。施用黄腐酸对0~30 cm土壤的盐害缓解有较为明显的效果，能显著促进棉花茎粗和株高的生长，施加黄腐酸后，T1、T2、T3处理较对照CK1、CK2、CK3处理的棉花茎粗分别增加了12.1%、14.8%和11.9%，株高分别增加了8.8%、4.5%和11.9%。黄腐酸对于棉花各项光合指标及地上部干物质积累的影响也同样显著，在棉花蕾期和花铃期，T1、T2、T3处理较CK1、CK2、CK3干物质量分别增加了15.1%和1.21%、6.8%和10.34%及13.8%和3.91%。黄腐酸在改良盐渍化土壤的同时能够提高棉花产量，T1、T2、T3处理的棉花籽棉产量较CK1、CK2、CK3分别提高2.68%、2.94%和5.32%。初步得出施用适量的黄腐酸能够降低南疆土壤盐分含量，促进无膜滴灌棉花的生长发育，并提高产量。

为探究再生水灌溉下水稻需水规律及再生水灌溉制度，于2019年在国家农业环境大理观测实验站开展稻田小区试验研究。试验设淹水灌溉（Flooding Irrigation, FI）及间歇灌溉（Alternate Wetting and Drying, AWD）2种灌溉模式，以及F1（全生育期清水灌溉+施全部化肥）、F2（分蘖期、拔节孕穗期再生水灌溉+施部分化肥）、F3（返青期、分蘖期、拔节孕穗期再生水灌溉+施部分化肥）3种施肥模式，共5个处理（FIF1、FIF2、FIF3、AWDF1、AWDF2）。分析不同处理下水稻需水量（ET_c ）、作物系数（K_c ）、产量及灌溉水利用效率变化，并以1970-2014年气象资料为依据探索不同水文年份的灌溉制度。结果表明，再生水灌溉会整体提高水稻各生育期ET_c，AWD下的ET_c 比FI平均减少18.8 mm，差异较小。F2处理再生水灌溉量为573 mm，对再生水的利用效率最高。水稻生长初期不适宜进行再生水灌溉，再生水灌溉下水稻各生育期K_c 与ET_c 变化趋势相同。再生水灌溉水稻需水量总体表现为先增后减的趋势，拔节孕穗期达最大，高达198.6 mm，且与清水灌溉相比，峰值出现的时期后移至拔节孕穗期。在推求的不同水文年再生水灌溉制度中，AWD模式普遍具有良好的节约清水资源效果。再生水替代清水进行灌溉比率可高达75%，其中AWD比FI模式节水45.6%。再生水灌溉能够一定程度的增产，其中F2处理平均较F1增产3%。

为探究夏玉米在地下水浅埋条件下的渍害指标以及在不同受渍情况下的蒸腾耗水规律，利用五道沟水文水资源实验站地中蒸渗仪装置，控制地下水埋深在0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 m 3个层级，于2016-2021年间进行了6季夏玉米全生育期受渍试验，量化了夏玉米在全生育期受渍胁迫下渍害指标与相对产量关系，并以生长影响耗水量表征夏玉米在不同渍害影响下的蒸腾耗水规律，探索了不同受渍情况下夏玉米的耗水特征。结果表明：不同层级的地下水浅埋对夏玉米产量影响存在差异，当埋深为0.6 m时为玉米较适宜生长地下水埋深，埋深小于0.6 m玉米会因受到一定程度渍害而减产；渍害指标SEW、SDI与地下水埋深为0.2 m情况下的夏玉米相对产量相关性最高，R ²分别为0.912和0.674；地下水浅埋下夏玉米蒸腾耗水量与降水关系密切，降水过多会抑制夏玉米耗水，降水过少会促进夏玉米耗水；不同地下水埋深下夏玉米耗水量差异主要表现在夏玉米抽雄期和成熟期；当降水条件改变时，地下水浅埋下的夏玉米耗水规律变化较大，渍水胁迫在一定程度影响了夏玉米耗水特征，根据降水情况合理的控制地下水埋深对夏玉米增产具有重要意义。

以内蒙古河套灌区盐渍化土壤为研究对象，分别设置CK（对照处理），SAP+PAM（保水剂+聚丙烯酰胺处理，DSP），SAP+BIC（保水剂+生物炭处理，DSB），PAM+BIC（聚丙烯酰胺+生物炭处理，DPB）和SAP+PAM+BIC（保水剂+聚丙烯酰胺+生物炭处理，DSPB）5个不同处理，利用高通量测序技术，研究外源土壤调理剂增施对滴灌玉米田土壤细菌群落多样性的影响。结果表明：①与CK相比，DSB和DSPB处理提高了土壤细菌群落的多样性指数。②外源土壤调理剂增施可改变土壤细菌群落结构组成，不同处理的土壤细菌优势类群均为变形菌门（Proteobacteria）和Subgroup_6属，在滴灌条件下各处理均可不同程度地提高放线菌门、芽单胞菌门和Skermanella属等有益细菌菌群的相对丰度，降低部分不适宜在该地生长的菌群，如酸杆菌门和Subgroup_6属，且DPB和DSPB处理尤为显著。③不同外源土壤调理剂增施显著改变了土壤pH和电导率，DPB处理的水解氮含量显著增加，但对其他土壤速效养分影响不显著。④冗余分析分析表明，pH和电导率是影响土壤细菌群落结构的主要环境因子。⑤DPB处理对玉米行数、秃尖长和脱粒重的影响最大，对玉米产量的提高起一定作用，且放线菌门对玉米脱粒重起正向促进作用。综上，在滴灌条件下DPB处理改善土壤细菌群落结构和化学性质、提高玉米产量的效果较好，这对当地发展农业节水在土壤微生物方面的研究具有重要的指导与借鉴意义。

采用CFD数值模拟的方法，选取标准k-ε湍流模型以及欧拉-拉格朗日的多相流模型对迷宫流道灌水器流道的抗堵塞性能进行研究。将矩形灌水器流道进行加齿设计，分析齿宽的改变对流道内流体的流速分布、漩涡特性和颗粒运动轨迹的影响机理。研究表明：齿宽为0.6 mm和齿宽为0.8 mm的流道的低速区较少；齿宽为0.8 mm的流道的漩涡分布较少，且多位于加齿两侧和者直角拐角处，对该区域的流道壁面有良好的冲刷作用；通过分析颗粒在灌水器内的运动轨迹可以看出，当齿宽为0.8 mm时，颗粒在流道内的运动轨迹较规律且停留时间相对较短，齿宽为0.4 mm的灌水器颗粒在其流道内进行了“打转”运动。综合考虑，齿高为0.5 mm的单内齿灌水器中，齿宽为0.8 mm的灌水器的抗堵塞性能较优。

为探明化肥减量配施生物有机肥对景电灌区茄子生长特性、产量和品质的影响，在景泰县一条山镇条山农场以不施肥(CK)、常规施肥(CF)为对照，设置4种不同施肥模式(80%化肥配施生物有机肥3 000kg/hm²，A1B1)、(80%化肥配施生物有机肥6 000 kg/hm²，A1B2)、(70%化肥配施生物有机肥3 000 kg/hm²，A2B1)、(70%化肥配施生物有机肥6 000 kg/hm²，A2B2)，结果表明，化肥减量配施生物有机肥可有效改善茄子生长特征和生理特性等指标，且在同一生物有机肥配施水平下，化肥减量越大，抑制作物生长越明显。不同施肥模式对茄子光合特性、产量、品质的影响存在较大差异，其中A1B2处理最优，气孔导度、净光合速率分别较其他处理增加11.22%~47.26%、8.8%~63.1%，胞间CO₂浓度则较CF显著降低26.35%；与CF相比，A1B1、A1B2、A2B1和A2B2处理分别增产7.16%、17.49%、4.65%、13.24%，其中A1B2产量最高，达77 977.25 kg/hm²，其经济效益较CF显著提升17.78%。生物有机肥代替化肥后，茄子果实维生素C、可溶性蛋白及可溶性糖含量较CF分别提高4.98%~10.95%、1.08%~16.13%和7.4%~27.68%，而粗纤维则呈减少趋势，减幅为18.51%~66.67%。通过对产量、品质指标的灰色关联度分析发现， A1B2处理等权关联度、权重系数、加权关联值均为最佳，而聚类分析也表明A1B2处理为最佳的施肥模式。因此，优选A1B2为景电灌区茄子种植过程中较佳的施肥模式，可在当地茄子优质生长种植中推广应用。

自然界中的土壤大多呈层状结构，对水盐运移以及植被生长具有重要影响。为研究其影响，同时为了解植物水分的有效利用情况，进行了植物生长条件下的室内强异质层状土柱（上层为壤土，下层为河砂）水盐运移试验以及区分植物蒸腾、棵间蒸发的试验。研究结果表明：在植物生长条件下的室内强异质层状土柱水盐运移试验的入渗中，当盐水入渗到两层变化边界时会出现短暂的停滞，下层河砂有一定的减渗作用，但由于指流的存在，体积含水率的变化波动较大。盐分随水分的运动而运移，下层河砂中盐分运移受水流影响，对流占主导作用。蒸发过程中，层状土柱粗砂层有阻止水分运动的作用。在区分植物蒸腾、棵间蒸发的试验中，当蒸散发总量达到一定值时，蒸发会被抑制。研究结果为土壤盐渍化防治及盐渍土改良提供了数据支持。

水稻作为人类首选的粮食之一，其各种品质受到绝大多数人的关注。为了深入了解水稻在内外源因素影响下的品质变化，通过综述不同内外源因素对水稻稻米品质影响规律研究的进展与趋势，在前人关于提高水稻稻米品质的多种措施应用效果研究的基础上，对水稻稻米品质研究现阶段存在问题进行了分类、归纳及总结。结果发现水稻品质受到水稻的品种、气候条件、土壤水分条件、养分条件、土壤盐渍化以及栽培技术、灌溉方式和贮藏条件等这一系列内外源因素的影响，这些因素都会分别对水稻的糙米率、精米率、整精米率、直链淀粉含量、蛋白质含量、垩白度、垩白粒率和籽粒灌浆带来不同的程度上的变化，从而影响水稻的碾磨品质、食味品质、理化品质和外观品质。最后以期在满足水稻高产、优质、高效育种和优化栽培的目标要求下，探讨了更多提高水稻稻米品质的潜在研究前景，对提高水稻品质方法的未来发展进行了展望，为进一步提高多学科复合型的水稻稻米品质研究提供了一定的理论依据。

研究不同水分状态下柑橘树光合参数对水分及气象因素的响应，为制定合适的灌溉决策提供参考。以华南地区7年树龄年桔为研究对象，在柑橘树果实成熟期设置三个不同水分处理，每天测量柑橘树叶片蒸腾速率(Tr)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)等光合参数以及空气温湿度、土壤含水量等柑橘树生长环境信息。结果表明：①叶片蒸腾速率、净光合速率与气孔导度的变化趋势具有一致性。当水分充足时，叶片蒸腾速率与气孔导度的变化幅度大致相当，蒸腾速率对气孔导度表现出较强的依赖性；而水分不充足时，叶片蒸腾速率和净光合速率对气孔导度的依赖性下降；②在高水状态下，光合有效辐射是影响叶片蒸腾速率和气孔导度的主要气象因素，它们之间的相关性分别为0.590、0.470；中水状态下，空气温度是影响叶片净光合速率的主要因素，相关性达到0.556；低水状态下，空气湿度主要影响净光合速率，风速主要影响气孔导度，相关性分别为0.552、0.463。研究结果可为柑橘树在不同水分状态下采取适当措施从而提高水分利用率提供参考。

随着水资源动态管理和精细化管理需求的不断提高，以年尺度对农田灌溉用水量进行核算分析已经难以满足现阶段管理要求，需要将分析计算的时间尺度进一步细化。考虑农田灌溉用水在时间和空间上的复杂性，充分利用现有工作基础，以全国农田灌溉水有效利用系数测算工作布设的典型田块逐次灌水信息、区域实际灌溉面积等调查统计数据和气象数据为基础，研究提出了全国不同区域（行政分区、水资源分区或农业灌溉分区，不含中国港澳台）农田灌溉用水量月度分析计算方法，构建了分析模型，得到了2020年度全国不同区域农田灌溉用水量，在此基础上对农田灌溉用水量分布规律进行了分析。结果表明，与水资源公报数据相比，通过分析计算模型得到的2020年度全国农田灌溉用水量为3 478.0 亿m3，与中国水资源公报发布的数据相差81.2 亿m3，总体偏多2.4%。从全国来看，各月的灌溉用水量在年内呈现先增加后减少的趋势，受作物需水和灌溉频次影响，冬季的灌溉用水量最低，夏秋季的灌溉用水量较高，且不同区域不同月份的灌溉用水量空间差异较大。首次提出了具有科学性和可操作性的农田灌溉用水量月尺度分析计算方法，将不同区域农田灌溉用水量分析计算的时间尺度细化到了月度，分析计算结果可为制定区域水资源优化配置方案、农业灌溉精细化计划配水提供决策依据。

引黄调水工程是南水北调工程的东线工程中重要组成部分，是山东省境内一项将黄河水引向青岛、威海、烟台等地的水利工程。由于引水水源中生物复杂，泡沫等柔性杂质常使排气阀锈蚀堵塞，造成长距离输水工程无法正常运行。采用数值模拟与试验观测两种方法相结合，利用Fluent通过模拟过滤孔经、滤层厚度以及过滤网型，分析过滤装置的处理效果，通过物模试验进行验证，选择最优过滤结构。结果表明：当过滤装置的过滤孔径为10 mm，滤层厚度为5 mm，过滤网型为弧形式过滤网时，过滤效果为100%，堵塞程度为19%，过滤时装置内部最大压强为0.9 MPa，物模试验与数值模拟结果一致，具有最佳的处理效果。

基于2007-2019年长江中下游粮食主产区5省面板数据，测算了农业技术进步下的农业用水反弹效应，并分析了其存在的特征。研究表明：①2007-2019年间农业技术进步率均为正值，省份之间存在差异，年份之间整体波动幅度不大。②长江中下游粮食主产区农业用水普遍存在反弹效应，最高达483%，且地区间存在差异。江苏、湖北和湖南的农业用水反弹效应平均值分别为53%、71%和91%。安徽省和江西省平均值为负。③在农业技术进步率波动的影响下，各省农业用水反弹效应不同年份之间存在变化，无明显的增减趋势。只有少数年份不存在反弹效应，大部分年份都存在反弹效应，部分年份出现了 “回火效应”。最后，根据各省不同情况，考虑农业用水反弹效应，制定相关的农业节水政策。

以华宁县新村柑桔有限责任公司柑桔园3号地为试验模拟对象，搭建模拟实验平台，研究灌溉系统中出水毛管首端进水压力、管道铺设长度和出流孔间距对灌水均匀度的影响，为项目建设地水肥一体化灌溉系统设计提供技术支持。试验设为单因素试验和正交试验，研究首端进水压力、管道铺设长度和出流孔间距3种因素分别对灌水均匀性的影响作用。研究表明，影响灌水均匀性因素主次顺序是：首端进水压力>管道铺设长度>出流孔间距，小孔出流均匀性最优的组合是首端进水压力为0.15 MPa，出流孔间距为62.5 cm，铺设长度为38.5 m的组合。此试验研究其均匀性可达到节水灌溉工程技术标准（GB/T 50363-2018）要求，可适用于坡地果树种植，达到节水节能增产效果，应用前景广阔。