農田水分高效利用理論與管理技術研究.pdf

1、農業(yè)水資源是一個相互配合、彼此依存的耦合系統(tǒng)。只有調節(jié)好農業(yè)水資源系統(tǒng)內部的土壤—水分—肥料—空氣和作物生長之間的關系，使之處于最佳狀態(tài)，才能最大限度地挖掘資源系統(tǒng)內在的潛力，充分發(fā)揮農業(yè)水資源的效益，減少外部資源的投入，獲得低投入、高產出的效果，最終實現(xiàn)優(yōu)質、高產、低耗、高效的目標。 土壤—植物—大氣連續(xù)體(Soil-Plant-AtmosphereContinuum，簡稱SPAC)中水分運移、轉化規(guī)律是現(xiàn)代節(jié)水農業(yè)研究的基本

2、問題，它與節(jié)水灌溉技術結合起來構成節(jié)水農業(yè)系統(tǒng)，是實現(xiàn)農業(yè)高效用水調控的基本途徑。通過實驗研究分析田間作物水分利用受大氣和土壤水分能量條件制約的諸多因素、追蹤田間水分在各個子系統(tǒng)中的運行過程、探明其驅動因子與節(jié)制水分的機理、尋求調控過程的途徑和措施，在節(jié)水農業(yè)的生產實踐中具有重要的理論和實踐意義，已逐漸成為水利、農業(yè)、土壤以及環(huán)境等學科共同關心的重要研究方向，越來越受到國內外學者的關注。本文通過田間及模擬試驗，著重從下列幾個方面，系統(tǒng)地

3、開展農田水分高效利用與管理的相關應用基礎和關鍵技術進行了較為系統(tǒng)深入的研究。 提出了精確灌溉的概念，構建了精確灌溉技術體系及技術支持系統(tǒng)；利用遺傳算法，建立了節(jié)水灌溉稻田土壤墑情預報的門限自回歸確定性模型，克服了現(xiàn)有模型不穩(wěn)定、精度較低的缺點，為灌溉預報、節(jié)水灌溉制度制定奠定了基礎；開發(fā)了形成“采集—傳輸—處理—反饋—控制”信息網(wǎng)絡的農田水分高效利用管理決策支持系統(tǒng)(FWMDSS)，該系統(tǒng)做到了全自動采集數(shù)據(jù)、全自動決策分析、全

4、自動調控操作，可實施科學的農田水分管理；依據(jù)信息熵原理，進行節(jié)水灌溉稻田中土壤大孔隙空間結構分布的不確定性分析，在此基礎上建立的農田非飽和土壤水分特征曲線和土壤水力傳導度模型模擬和預測精度均得到了顯著地改善；通過田間試驗，對水稻作物生長特性、產量信息的空間變異性及其相關性進行定量化分析，明確了水稻生長信息的區(qū)域化變量特征、空間結構特征以及產量形成的變異規(guī)律，為有針對性地調控生理性狀進而獲得水稻的高產優(yōu)質提供科學依據(jù)；通過田間小區(qū)試驗、網(wǎng)