小桐子水氮高效利用理論與調控技術（簡體書）

我們的研究針對過去不考慮農業生產對環境帶來的不利影響，只考慮農田生產力和作物單產潛力提高導致出現了農業面源污染、地下水污染加重等一系列環境問題，迫切需要我們轉變為在保持作物持續穩定生產的同時，提高水肥的利用效率，減少土壤環境和地下水污染，實現節水節肥增效的目的。這需要我們在考慮作物水肥高效利用的土壤和生理過程及其調控的基礎上，研究不同水肥供應下作物水分—養分—生物量—經濟產量的轉化過程，探明不同水肥供應下作物水分養分高效利用的理論與調控技術，揭示有利於作物健康生長的水肥互作機制與定向調控途徑；研究灌水量對小桐子生長、耗水特性和水分利用效率的影響，提出小桐子水分高效利用的最佳灌溉制度；研究灌溉模式對小桐子生長、耗水特性和水分利用效率的影響，篩選出適宜于季節性旱區的小桐子水分高效利用的最優灌溉方式；研究小桐子生長、耗水特性和水分利用效率對保水劑和水肥的回應，探明保水劑的用量與施用方式及3前 言水肥對小桐子水分高效利用的影響機制，提出最佳的保水劑用量、施用方式和水肥用量；研究小桐子生長、產量、品質和水分利用效率的水氮耦合效應，提出小桐子水氮高效利用的水肥聯合調控理論和技術體系與產品，在此基礎上構建小桐子優質高產栽培的水管理分析決策支援系統，突破與創新小桐子水肥聯合調控技術，實現作物優質高效增產。小桐子水氮高效利用技術研究以實施精確控制為手段，以充分突出利用現代高新技術對傳統農田灌溉施肥技術進行改造為特點，達到以實現作物優質高效生產的同時顯著提高作物水氮利用效率。2011-2015年，課題組先後開展了包括“季節性旱區小桐子水分、養分高效利用的土壤和生理過程與調控技術”、“灌溉模式對小桐子生長、耗水特性和水分利用效率的影響”、“小桐子生長、耗水特性和水分利用效率對保水劑和水肥的回應、灌溉制度與施肥技術試驗、“小桐子生長、產量、品質和水分利用效率的水氮耦合效應”、“肥液氮素濃度線上檢測裝置設計與試驗”“小桐子環境參數Zigbee無線感測器網路監測系統研究”“小桐子優質高產栽培的水管理分析決策支援系統的構建與實現”等10多項野外定位科學試驗，積累了寶貴的野外科學試驗資料。上述野外試驗資料為研究小桐子水氮高效利用理論與調控技術奠定了基礎。研究建立了主要大田與設施小桐子灌水與施氮的耦合效應以及小桐子生長、生理、產量和品質與水氮高效利用之間的定量關係，提出了適合幹熱河谷區基於小桐子的生長動態、幹物質累積、耗水特性和提質高產機理、最佳灌水和施氮指標及耦合模式和提高水氮利用效率的技術手段和調控模式，為小桐子水肥提質提供技術支撐。上述研究成果在生產上已得到了大面積的推廣應用，取得了重要的經濟、社會和生態效益。該項成果在《Agricultural Water Management》《Biomass and Bioenergy》《Procedia Engineering》《農業工程學報》《應用生態學報》《排灌機械工程學報》《乾旱地區農業研究》《乾旱區資源與環境》等國內外刊物上發表論文20餘篇，有的論文在學術界產生了一定的影響。