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小麦优质节水高效灌溉指标与非充分灌溉模式

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  • 主要完成单位:中国农业科学院灌溉研究所
  • 主要完成人员:孙景生,刘祖贵,张寄阳,王景雷,尚三林,申孝军,刘小飞
  • 起  止  时  间 :1993年03月—2012年12月
  • 获  奖  情  况 :2014年河南省科技进步奖三等奖
  • 内  容  提  要 :
     该项目针对我国黄淮海地区水资源严重紧缺、优质小麦生产中灌溉管理模式缺乏的现状,以实现小麦节水、高产、优质三者的协调统一,促进小麦生产由丰水高产型向量质协调高效型转变为主要目标,在优质小麦节水高效土壤水分调控理论、灌溉指标与非充分灌溉模式、优质小麦智能化灌溉管理系统等方面取得重要突破和技术创新。项目的创新性主要体现在以下几方面。
  (1)系统提出了优质小麦节水高效的土壤水分调控理论。系统揭示了水分调控对小麦根冠生长、生理生化特性和物质分配、矿物质吸收与利用的影响机理;探讨了水分调控对优质小麦产量和品质特性、耗水量和水分利用效率的影响,确定了黄淮海地区优质小麦的关键需水期;提出了以水调质、高产优质相协调的优质小麦节水高效土壤水分调控理论,为黄淮海地区小麦灌溉由传统丰水高产型灌溉向节水优质型灌溉的转变提供理论支撑。
  (2)建立了优质小麦节水高效灌溉技术指标体系。在综合考虑各生育阶段不同程度水分亏缺对小麦产量以及品质性状影响的基础上,建立了优质小麦节水高效灌溉指标体系,综合权衡了小麦节水与高产、高产与优质的相互关系,实现了节水、高产、优质三者的协调统一;并且针对不同专用型小麦的不同品质要求制定相应的指标体系,可为不同专用型小麦的田间水分管理提供科学依据。
  (3)制定了优质小麦非充分灌溉模式与技术规程。建立了不同专用型小麦产量与分生育期耗水量的Jensen模型,利用动态规划方法制定了不同水文年不同供水量下的非充分灌溉制度,并制定了简单实用、可操作性强的优质小麦非充分灌溉技术规程。既考虑了不同专用型小麦水分管理的要求,又综合农艺配套措施与灌溉管理措施,在保证高产的条件下,达到节水、优质的目的。
  (4)开发了优质小麦智能化非充分灌溉管理系统。采用表现层、业务逻辑层、数据层三层结构的B/S开发模式研发了优质小麦智能化非充分灌溉管理系统,该系统具有作物需水预报、土壤墒情预测及水资源优化配置等功能,实现了优质小麦需水用水管理的智能化、数字化与可视化。
  通过项目的实施,公开发表相关学术论文25篇,其中SCI收录3篇,EI收录2篇;参编专著3部,取得计算机软件著作权1项,实用新型专利2项。成果的推广应用优化了灌区的水资源调度,对于保障小麦优质高产、增加农民收入、缓解区域水资源供需矛盾、保护水环境均起到了很好地促进作用。
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