为探究不同粪肥与黄腐酸配施对设施菜地NH₃挥发及蔬菜产量的影响。采用小区试验的方法，共进行了2季上海青栽培试验。第1季设置了猪粪（P₃₀、P₁₅、P₉）分别为30、15、9 t/hm²；鸡粪（C₅、C₃）分别为5、3 t/hm²；羊粪（S₁₁、S₆）分别为11、6 t/hm²；不施肥对照（CK）。在第1季试验的基础上开展了第2季试验，利用通气法采集NH₃，粪肥添加处理均为等氮添加，猪粪、鸡粪、羊粪分别为31.9、25.4、31.3 t/hm²，设置了黄腐酸（H）、猪粪＋黄腐酸（P_31.9H）、猪粪（P_31.9）、鸡粪＋黄腐酸（C_25.4H）、鸡粪（C_25.4）、羊粪＋黄腐酸（S_31.3H）、羊粪（S_31.3），不施肥对照（CK），2季试验的处理分别为猪粪₃₀+黄腐酸（P₃₀-H）、猪粪₁₅+猪粪_31.9+黄腐酸（P₁₅-P_31.9H）、猪粪₉+猪粪_31.9（P₉-P_31.9）、鸡粪₅+鸡粪_25.4+黄腐酸（C₅-C_25.4H）、鸡粪₃+鸡粪_25.4（C₃-C_25.4），羊粪₁₁+羊粪_31.3+黄腐酸（S₁₁-S_31.3H）、羊粪₆+羊粪_31.3（S₆-S_31.3），共计7个处理和不施肥对照（CK），监测了不同肥料施加下土壤NH₃挥发速率、NH₃累积挥发量、蔬菜产量及相关环境因子的变化。结果表明：高NH₃挥发速率主要集中在施肥后的1~3 d，单施粪肥条件下，NH₃累积挥发量表现为P₉-P_31.9>（C₃-C_25.4≈S₆-S_31.3），粪肥配施黄腐酸条件下，NH₃累积挥发量表现为C₅-C_25.4H>S₁₁-S_31.3H>P₁₅-P_31.9H；在产量方面，羊粪、猪粪的增产效果要优于鸡粪，羊粪配施黄腐酸的增产效果最好，为27.48 t/hm²；在环境因子方面，土壤铵态氮、硝态氮含量与土壤NH₃挥发呈显著正相关（分别为P<0.001、P<0.05）。粪肥配施黄腐酸具有降低土壤NH₃挥发及增加蔬菜产量的趋势，综合考虑蔬菜产量及NH₃累积挥发量，认为羊粪配施黄腐酸的效果最优。

为探究和评价餐厨沼液滴灌对土壤环境和作物生长的影响，通过盆栽试验研究氮磷钾等浓度施用条件下，滴灌水盐调控不同土壤水基质势水平[-20 kPa（W）和-30 kPa（P）]和餐厨沼液比例[0%（0）、10%（1）、16.7%（2）、25%（3）和33.3%（4）]对土壤盐分、无机氮含量和西兰花生长的影响。结果表明：土壤水基质势水平对土壤盐分有显著的影响，与P相比，W降低表层土壤饱和泥浆提取液电导率（EC _e）13.0%；土壤EC _e随沼液比例的增加而升高，33.3%沼液处理比其他处理高23.1%~46.8%。沼液比例对土壤铵态氮含量影响显著，0%沼液处理表层铵态氮是其他处理的2.2~3.0倍；餐厨沼液灌溉会降低西兰花产量，P₂、P₃和P₄处理下降显著。综合评价结果表明：W与P差异不显著，沼液比例越高影响越大，P₀处理与W₁、W₂和P₁处理差异不显著，但显著高于W₃、W₄、P₂、P₃和P₄处理。在等浓度施用氮磷钾条件下，餐厨沼液滴灌水盐调控仍会增加土壤盐分，降低土壤铵态氮含量和西兰花产量，但在控制土壤盐分和增加餐厨沼液可施用比例方面，-20 kPa明显优于-30 kPa。

为探讨水肥耦合配施改性生物炭对大豆根际土壤理化性质、酶活性及其产量品质等的影响，设置3因素（灌溉量、施氮量和施炭量）3水平正交试验。结果表明：施炭量对土壤理化性质影响最为显著，其次是灌溉量；轻度或中度亏缺灌溉可以显著提高土壤微生物量碳、氮含量；对于土壤酶活性，灌溉量对土壤过氧化氢酶和磷酸酶影响最为显著，轻度亏缺灌溉条件下活性最高；相同灌溉量下，除N-乙酰基-β-D-葡萄糖苷酶外，酶活性都随着施氮量和施炭量的增加而增加；灌溉量对蛋白质和大豆籽粒含油量影响最显著，其他品质指标受水氮炭的影响不显著；基于正交试验的大豆最优产量水氮炭组合试验结果分析，3个因素主次顺序为灌溉量、施炭量和施氮量，大豆产量的最优组合为W1N1B1（即中度亏缺灌溉、氮肥施用量为75 kg/hm²、生物炭施用量为15 t/hm²）。研究为认识水氮炭耦合关系、指导云南季节性干旱区大豆优质节水高产高效种植提供理论依据与技术支撑。

毛乌素沙地地区作为我国生态治理成功有效的典型区域，相较于其他主要沙漠、沙地而言，具有资源丰富、水热配合好等优点，同时也是受到人类活动及气候变化威胁较大的生态脆弱区，如何保障生态安全的同时协调社会经济高质量发展，成为了当地所需解决的首要难题。以内蒙古鄂尔多斯毛乌素沙地地区为研究对象，构建基于生态安全的综合水资源承载力评价体系，运用投影寻踪法计算综合水资源承载力评价值，引入障碍度模型遴选地区承载力优势指标与劣势指标，采用耦合协调度模型测算资源-生态-社会系统耦合发展现状。结果表明：2000年至今毛乌素沙地地区的水资源承载力总体时间上呈现曲折上升趋势，但仍有提升空间，在空间上形成了“南北高，中心低”的空间分布特点，期间地下水供水能力、灌溉水利用系数和三产用水定额等是水资源承载力系统的主要“优势指标”，而人口、灌溉面积以及城镇化率则是阻碍水资源承载力提升的关键“劣势指标”，地区内各旗县耦合协调度从“十五”规划至今一直在中等水平范围内浮动。

为探究灌溉供水管网中存在的漏损过高以及局部压力过大的问题，提出了一种基于FCM-GA的供水管网减压阀布设优化方法，该方法借助MATLAB、EPANET、MATLAB-EPANET-Toolkit以及PlatEMO平台等工具，对西班牙的BIN管网进行分区布置减压阀并优化阀后压力，以不同分区方案的成本与降漏效果为控制指标，筛选出最优方案。结果显示：最优方案（分5个区）将整个管网的漏损率降低至7.45%，相较初始管网降低了20.04%，降低的漏损费用可达114 €/d，在减压阀服务年限内可收回成本并达到盈利，并实现对整个管网系统的压力管理，提高了管网的稳定性和可靠性，有利于减少管网事故发生。因此，基于FCM-GA的灌溉供水管网减压阀布设优化是一种安全、低成本和高效益的降漏与控压方法，在有效降低灌溉用水费用的同时，可更好地实现节水灌溉。

过滤器是保障微灌系统正常运行的核心设备，而水头损失与过滤效率是评价其性能的2个关键指标。为探明泵前过滤器—浮筒网式旋转过滤器的水力性能和过滤性能，采用方差分析、极差分析、主效应多重比较法对比分析了浮筒网式旋转过滤器在滤网孔径为0.150 mm时，5种不同含沙量、5种不同流量下的水头损失与过滤效率，并确定了试验条件下的最优工况。结果表明：对水头损失而言，流量比含沙量影响大；对过滤效率而言，含沙量的影响更大，且水头损失与过滤效率均随含沙量与流量的增大而增大；最优工况为流量930 L/h、含沙量2.0 g/L，此工况下对应的水头损失为0.281 m，过滤效率为84.01％，可以保证在有良好的过滤效率的同时具有较小的水头损失，从而实现节能减排，高效灌溉的目的。

提高有效降雨利用率，是节约灌溉用水的重要途径之一。为进一步提高稻田降雨利用率，基于水量平衡原理和作物水分生产函数，结合强化学习方法，构建考虑未来降雨的智能灌溉决策模型。收集了大理站点2012-2020年的实测气象数据和天气预报数据，对智能灌溉决策模型进行训练，将模型应用于云南省洱海灌区。结果表明：洱海地区天气预报存在一定的空报率和漏报率，TS评分较高，降雨预报质量较高。与常规灌溉决策相比，采用强化学习方法的智能灌溉决策，平均每年可以减少灌溉次数0.2次，节约灌水量6.5 mm，节水率为6.0%，提高降雨利用率3.0%，减少排水量6.2 mm，且未造成产量损失。因此，采用智能灌溉决策能在考虑未来天气情况下有效提高降雨利用率，节约灌溉用水，且不造成减产。

泵前微压网式过滤器作为一种新型的灌溉过滤装置，具有结构简单、适配性高以及能耗低等优点。为了探究泵前微压网式过滤器内部流场的运行状态，采用了物理模型试验、数值计算及理论分析的方法，从微观角度对清水条件下泵前微压网式过滤器在不同流量（5、8、11、14、17 m³/h）的水力性能和水流运动状态进行分析。结果表明：标准 k-ε模型可作为模拟泵前微压网式过滤器清水流场的湍流模型；滤网内部流速分布不均匀，随流量呈现不同形态的“火烛”形态，出水口对过滤器内部影响范围随流量增加而增大；过滤器内部同时出现高压区和负压区，滤网底部为水头损失主要发生位置。研究成果可为泵前过滤设备的浑水数值模拟和结构优化提供理论和技术支撑。

为分析叶片角度下立式轴流泵在马鞍区工况的振动特性，采用流体计算软件CFX的数值模拟与泵装置试验结合的方法，在验证计算结果准确性的情况下，数值计算了3个叶片角度、4个流量下的泵段形变、振动特性、压力脉动、非周期性力；并通过试验测试了泵段马鞍区振动性能。研究结果表明，泵段在0.30 Q_BEP 至0.60 Q_BEP 之间存在马鞍区，在马鞍区工况内造成泵段振动的主要因素为叶轮-导叶之间动静交界面的干扰作用；为保证泵装置运行过程中的稳定性，最小运行流量应超过本文所定义的强化马鞍区工况流量；泵装置在马鞍区内运行时，叶片安放角越小越稳定。

为探明双向流道汇流角对灌水器水力性能的影响，采用数值模拟分析方法，研究6组汇流角度下双向流道灌水器水力性能及抗堵性能变化规律。结果表明：随着双向流道汇流角的增大，灌水器流量系数及流态指数均逐渐增大，当汇流角为45°、60°、90°、105°时，灌水器流态指数约为0.5，当汇流角为135°、165°时，灌水器流态指数大于0.7；灌水器双向流道存在主流区与旋涡区，随着汇流角的增大，流道内低速旋涡区范围明显减小，水流对冲消能作用减弱；流道内固体颗粒运动轨迹随流道结构变化明显。在汇流角小于90°时，颗粒更易进入旋涡区做涡团运动，且主要出现在靠近流道进水口的流道单元，灌水器发生流道堵塞的概率很大。水流汇流角度大于90°时，水流携沙能力增强，颗粒在流道内停留时间减小，流道抗堵能力增强。双向流道灌水器在汇流角为105°时，具有相对优异的水力性能和抗堵性能，灌水器流道设计时可优先考虑。

针对在宁夏北部推广玉米滴灌技术、提高水肥利用效率过程中缺乏相关的灌溉定额和植物营养素施用制度的突出问题，探究节水提效背景下不同灌溉定额和植物营养素施用量对玉米生长、品质及产量的影响，分别设置3个灌溉定额（W1=2 100 m³/hm²、W2=2 700 m³/hm²、W3=3 300 m³/hm²）和3个植物营养素施加量（P1: 42 g/hm²、P2: 63 g/hm²、P3: 84 g/hm²）。结果表明：灌溉定额、植物营养素及二者交互作用对玉米株高、叶面积指数、粗蛋白、灰分、水分利用效率具有极显著影响（P<0.01），灌溉定额、植物营养素对玉米产量有极显著影响（P<0.01），二者交互作用对玉米产量有显著影响（P<0.05），玉米籽粒产量随着灌水量和植物营养素的增加逐渐增加，W3P3处理产量最高，达到9 546.75 kg/hm²。基于熵权-TOPSIS综合评价结果显示，灌溉定额为3 300 m³/hm²，植物营养素施用84 g/hm²时，贴合度最高，评价结果最好。综上所述，推荐枯水年宁夏北部滴灌玉米灌溉定额3 300 m³/hm²，植物营养素施用84 g/hm²。

为探究不同干旱水平在各生育期对夏大豆在砂姜黑土与黄潮土中的影响及差异，基于2022年五道沟实验站桶栽受旱试验，在夏大豆分枝期、花荚期、鼓粒成熟期通过水分控制，设置轻旱、中旱、重旱3个干旱水平与全生育期无旱对照（CK），分析各生育期不同干旱水平胁迫对夏大豆在两种土壤中耗水量、产量、水分利用效率（WUE）的影响及差异。结果表明：①两种土壤中夏大豆各生育阶段随干旱加重耗水量呈减小趋势，重旱减小最显著；砂姜黑土中耗水量各受旱组小于对照组，黄潮土除分枝期轻旱外耗水量均低于对照组，且耗水量减少水平除鼓粒成熟期轻旱均小于砂姜黑土。②两种土壤重旱对产量影响最强烈，鼓粒成熟期重旱减产最严重；黄潮土花荚期不同受旱水平减产率均低于砂姜黑土，分枝期各受旱组砂姜黑土减产率低于黄潮土。③两种土壤花荚期、鼓粒成熟期WUE随干旱程度加剧呈明显递减趋势，重旱影响下WUE减小明显，鼓粒成熟期重旱对WUE影响最严重；受旱减产水平在不同生育阶段存在差异，使得花荚期黄潮土各处理组WUE均高于砂姜黑土，分枝期黄潮土WUE均低于砂姜黑土。

沸石是良好的土壤改良剂，研究斜发沸石的节水控氮及增产效应对实现粮食安全、水安全和生态文明具有重要意义。在广泛收集了国内外专家学者有关研究成果的基础上，分析了斜发沸石的节水效应，综述了斜发沸石对氨挥发和氮素淋失的影响，总结了斜发沸石对各类农作物的增产效果，为未来进一步加强定量研究和有针对性的研究提供了理论依据。

干旱半干旱地区缺乏针对性的灌溉水源适宜性评价方法，且评价方法适用性不强，指标较为单一，无法运用至多种水源，故以干旱半干旱地区为研究对象，探究能适用于不同灌溉水源适宜性的评价方法。综合考虑灌溉水源可供应量、灌溉水供应及时程度、提水能耗费、灌溉水温等因素构建灌溉水源适宜性评价指标体系，引入群体决策熵优法-CRITIC算法确定评价指标的组合权重，以宁夏平罗县3种可利用的灌溉水源为典型案例，结合构建的评价指标体系及权重确定方法，采用TOPSIS法对3种不同水源4-9月的灌溉适宜性进行综合评价。平罗县黄河水与排水4-9月的贴近程度值皆大于0.31，均适宜灌溉。地下水4月的贴近程度值仅为0.241 2，不适宜灌溉，但地下水5-8月的贴近程度值皆大于0.31，适宜灌溉，与宁夏银北灌区实际情况相符。构建的评价指标体系和引入的组合权重确定方法（群体决策熵优化-CRITIC算法）适用于干旱半干旱区的灌溉水源适宜性评价。

为实现江苏省冬小麦科学灌溉、提高农业用水效率，明晰江苏省冬小麦需水量及气候影响因素的时空变化特征，为全省冬小麦灌溉管理及农业水资源高效利用提供科技支撑，基于江苏省共计12个地区2013-2022年冬小麦季相关气象资料，通过Penman-Montieth法计算近十年来江苏省冬小麦需水量，并利用Pearson相关分析法对近十年江苏省冬小麦需水量时空变化特征、需水特性以及气象影响因素进行了分析。近十年间江苏省年平均气温、日平均湿度、地表温度、降水量、蒸发量、平均日照时数均呈总体上升趋势，太阳总辐射量呈减小趋势。近十年来江苏省冬小麦本田期的需水量平均值为451.82~692.50 mm，年际变化范围在540.19~646.70 mm，不同年份间呈现减小的趋势，空间上则呈现由西北向东南递减的趋势。江苏省大部分地区冬小麦需水强度最小值出现在1月，5-6月抽穗期与灌浆期需水强度最大。江苏省冬小麦全生育期需水量与年均降雨量、日均湿度之间存在负相关关系，与年均水面蒸发量、年均日照时数、年平均气温间存在正相关关系，这其中以日均湿度、年均水面蒸发量、年均气温对冬小麦需水量的影响最为明显。并且，近十年冬小麦全生育期需水量的总体下降趋势可能是由于其与日均湿度明显更高的负相关性所导致。总之，近十年来江苏省冬小麦需水量逐年有下降趋势，且由西北向东南递减，此外全省日均湿度、年均水面蒸发量、年均气温是近年来冬小麦需水量变化的主要影响因素。

宁夏地处干旱半干旱地区，地表蒸散发较为强烈，目前对于区域尺度蒸散发的反演是一大难点，常见的蒸散发产品分辨率较低。基于SEBAL模型对宁夏地区地表蒸散发进行了反演，并采用现有数据集对其估算精度进行了验证，结果发现，利用P-M模型和气象站水面蒸发数据验证，相关系数R ²的平均值都保持在0.80和0.79以上，利用MOD16蒸散量产品验证，得到R ²的平均值保持在0.90以上，均方根误差的平均值为1.03，偏差的平均值为1.76；宁夏地表蒸散量时空变化特征，在空间上，基本呈现为北部平原向南部山区增加趋势特征，在时间上，2001-2021年蒸散量整体呈上升趋势；分析不同土地利用类型地表蒸散量的分布规律，不同土地利用类型地表蒸散量的能力大小依次为：林地>耕地>水域>草地>城市建设用地>裸地，蒸散量均值依次为10.18、8.18、8.12、7.83、7.70、7.48 mm/d。研究结果表明，基于SEBAL模型反演得到的地表蒸散量有较高的精确度，同时该结果具有较高的分辨率以及在干旱半干旱地区有更广的适用性。