节水灌溉与控制排水理论及其农田生态效应研究

针对我国灌溉排水研究领域对节水灌溉、控制排水及其农田生态效应研究的迫切需要,在分析节水灌溉理论、控制排水理论及灌溉排水的农田生态效应等方面的研究态势及存在的科学问题,提出了今后的几个重点研究问题及其预期的创新性成果。     

节水灌溉条件下水稻叶气温差变化规律与水分亏缺诊断试验研究

根据江西示范区的现场试验资料，分析了晚稻叶片叶气温差的日变化、全生育期变化规律及其与土壤水分和空气温度等外界影响因子的相互关系，分析了控制灌溉条件下水稻叶气孔温差对气孔导度、蒸腾速率与光合速率的影响，确定了水稻不同生育阶段光合与蒸腾出现下降的叶气温差临界值。结果表明：水稻叶气温差在不同的土壤水分条件下表现出不同的日变化规律，较低的土壤水分导致了较高的叶气温差；全生育期水稻叶气温差呈上升趋势，并随土壤水分降低而升高，灌水后出现降低；分蘖期、拔节孕穗期和抽穗开花期蒸腾出现下降的水稻叶气温差临界值分别为-0.64℃、0.83℃和1.09℃，生育后期高于生育期前期；分蘖期光合速率下降的临界叶气温差值为0.4℃，拔节孕穗期和抽穗开花期光合速率没有出现明显下降的趋势。     

灌区土壤水分空间变异及监测方法研究

根据灌区田间实测资料，利用地统计学法和传统统计学方法，对灌区土壤水分的空间变异性进行了研究，得到典型斗渠土壤水分空间分布的特点，并以此为基础提出了灌区土壤水分监测分区原则、各分区取样数目的确定及取样点分布方法，为建立合理的灌区土壤水分监测系统，获得实时准确的灌区土壤水分状态，进行适宜的灌溉预报提供依据。     

灌区土壤水分空间变异及监测方法研究

根据灌区田间实测资料,利用地统计学法和传统统计学方法,对灌区土壤水分的空间变异性进行了研究,得到典型斗渠土壤水分空间分布的特点,并以此为基础提出了灌区土壤水分监测分区原则、各分区取样数目的确定及取样点分布方法,为建立合理的灌区土壤水分监测系统,获得实时准确的灌区土壤水分状态,进行适宜的灌溉预报提供依据.     

控制灌溉的水稻气孔限制值变化规律试验研究

根据国家“863”节水农业重大专项江西示范区的现场试验资料，分析了晚稻叶片气孔限制情况的日变化、全生育期变化规律及其与外界影响因子包括土壤水分和叶气温差的相互关系，分析了控制灌溉条件下水稻气孔限制值对蒸腾速率、净光合速率以及叶片水分利用效率的影响。结果表明：气孔限制值在不同的土壤水分条件下表现出不同的日变化规律，较低的土壤水分导致了较高的气孔限制；全生育期气孔限制值随土壤水分降低而升高，灌水后出现降低；气孔限制值随叶气温差的增加而增加；适度水分控制条件下气孔限制值的增加带来了净光合速率的增加，气孔限制值超过0.2后，净光合速率增加趋势变缓，蒸腾速率出现一定的下降趋势，而叶片水分利用效率持续增加。     

控制灌溉模式下水稻群体结构试验研究

根据国家“863”节水农业专项子课题现场试验资料，分析了控制灌溉和常规灌溉条件下水稻茎蘖动态变化、株高变化以及叶面积变化趋势，建立了两种灌溉条件下茎蘖消长的Logistic模型和叶面积增长模型，并对水稻冠层受光结构进行了分析。结果表明，控制灌溉通过对土壤水分的合理调控，使得无效分蘖减少，提高了水分和养分的有效利用率；在大部分生育期内水稻保持了较适宜的冠层叶面积指数(CLAI)，具有良好的株型，能更多的截获太阳能，奠定了水稻节水灌溉条件下水稻高产的基础。     

控制灌溉模式下水稻群体结构试验研究

根据国家“863“节水农业专项子课题现场试验资料,分析了控制灌溉和常规灌溉条件下水稻茎蘖动态变化、株高变化以及叶面积变化趋势,建立了两种灌溉条件下茎蘖消长的Logistic模型和叶面积增长模型,并对水稻冠层受光结构进行了分析.结果表明,控制灌溉通过对土壤水分的合理调控,使得无效分蘖减少,提高了水分和养分的有效利用率;在大部分生育期内水稻保持了较适宜的冠层叶面积指数(CLAI),具有良好的株型,能更多的截获太阳能,奠定了水稻节水灌溉条件下水稻高产的基础.     

国内外节水灌溉技术比较与认识

从喷灌、微灌、管道输水、渠道防渗衬砌、劣质水灌溉、节水灌溉管理、水稻节水灌溉等七个方面对比分析了我国与发达国家的节水灌溉技术,认为我国在输配灌水技术方面整体水平不高,节水灌溉管理技术发展明显落后.指出发展我国的节水灌溉技术需要从我国国情出发,重视改进地面灌溉技术;因地制宜推广喷、微灌技术;需要着眼于世界节水灌溉技术发展的趋势,研究开发自动化、现代化的节水灌溉系统,推动我国传统农业向高效优质农业的转化;需要依据可持续发展的要求慎重对待污水灌溉技术,重视灌溉不当引发的生态环境问题,使农业和生态协调发展.     

基于蒸渗仪实测数据的日参考作物蒸发腾发量计算方法评价

为了评价参考作物蒸发蒸腾量计算方法在我国东部湿润地区的适用性,开展了充分供水的蒸渗仪矮型参考作物(草坪)试验,在分析实测参考作物蒸发蒸腾量变化规律基础上,评价了11种日ET0计算方法的计算结果。结果表明,FAO56-PM方法与实测值最为接近,综合法中的1948Penman法、辐射法中的Priestley-Taylor法和FAO24-Radiation法、温度法中的Turc法也能取得较好的结果,而Hargreaves-Samani法、FAO24CPenman法、McCloud法计算结果较差。在我国东部湿润地区的夏季,FAO56-PM方法最适用于作物需水规律的计算、模拟以及作为评价其他ET0计算方法的标准。在部分气象数据缺失条件下可以选择温度法中的Turc方法或辐射法中的Priestley-Taylor法。