【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 掘作物節(jié)水潛力，實(shí)現(xiàn)作物抗旱節(jié)水增產(chǎn)。主要研究?jī)?nèi)容：以主要農(nóng)作物為研究對(duì)象，研究土壤水—作物水—生物量—經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的轉(zhuǎn)化過程，探明水分虧缺下作物產(chǎn)生適應(yīng)─補(bǔ)償?shù)母咝в盟磉^程；研究作物各生育期個(gè)體、群體對(duì)水分虧缺產(chǎn)生適應(yīng)、傷害、補(bǔ)償?shù)臈l件，作物產(chǎn)生生長補(bǔ)償、光合補(bǔ)償、代謝補(bǔ)償?shù)念愋?、?qiáng)度，以及作物生理節(jié)水潛力；研究可有效調(diào)控作物水分傳導(dǎo)、氣孔反應(yīng)、葉片水分利用效率和根系吸水能力的技術(shù)與方法。主要考核指標(biāo)：建立作物水分補(bǔ)償效應(yīng)產(chǎn)生的條件和類型及其對(duì)作物光合、蒸騰和產(chǎn)量形成的關(guān)系；提出主要農(nóng)作物的生理節(jié)水潛力；提出對(duì)作物產(chǎn)量和干物質(zhì)形成具有明顯補(bǔ)償效應(yīng)的調(diào)控技術(shù)，開發(fā)出1～2種生理節(jié)水調(diào)控制劑，其成本與節(jié)水調(diào)控效果明顯優(yōu)于現(xiàn)有產(chǎn)品水平。獲發(fā)明專利3—5件。技術(shù)應(yīng)用后使作物水分利用效率提高25%—30%。應(yīng)用面積1000畝。支持年限：5年經(jīng)費(fèi)來源及構(gòu)成：本課題國撥經(jīng)費(fèi)為350萬元。研究目標(biāo)：揭示節(jié)水灌溉條件下作物需水規(guī)律，建立作物經(jīng)濟(jì)需水量標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建田間非充分灌溉技術(shù)體系，確定作物節(jié)水灌溉制度。主要研究?jī)?nèi)容：研究主要農(nóng)作物不同水分環(huán)境與產(chǎn)量水平下的作物需水特征和水分生長模型，確定作物經(jīng)濟(jì)需水量標(biāo)準(zhǔn)與最優(yōu)蒸騰量；研究區(qū)域作物生命需水信息時(shí)空變異仿真及尺度轉(zhuǎn)換技術(shù)，研制全國數(shù)字化作物需水信息管理系統(tǒng)；研制基于作物水分、土壤水分、氣象信息的智能化灌溉預(yù)報(bào)系統(tǒng)及決策支持軟件。主要考核指標(biāo)：提出主要農(nóng)作物的經(jīng)濟(jì)需水量標(biāo)準(zhǔn)；建立全國數(shù)字化作物需水信息管理系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)插查詢或預(yù)測(cè)某點(diǎn)作物需水量的相對(duì)誤差小于15%；形成基于土壤水分、作物水分和氣象信息的智能化非充分灌溉預(yù)報(bào)系統(tǒng)及決策支持軟件，建立田間非充分灌溉技術(shù)體系，開發(fā)出適合非充分小定額灌溉的施灌控制設(shè)備與產(chǎn)品3—5種。獲發(fā)明專利3—5件。上述技術(shù)應(yīng)用后使作物水分利用效率提高25%—30%。應(yīng)用面積1000畝。支持年限：5年經(jīng)費(fèi)來源及構(gòu)成：本課題國撥經(jīng)費(fèi)為350萬元。研究目標(biāo)：提高降水—土壤水轉(zhuǎn)化效率、抑制農(nóng)田土壤無效蒸發(fā)，實(shí)現(xiàn)作物充分高效利用自然降水。主要研究?jī)?nèi)容：研究農(nóng)田降水再分布特征與轉(zhuǎn)化過程動(dòng)態(tài)模型，確定農(nóng)田土壤水庫的有效庫容與擴(kuò)蓄潛力；研究能有效改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、增加土壤有效孔隙的擴(kuò)蓄增容技術(shù)，以及農(nóng)田地表徑流調(diào)控及利用技術(shù)；開發(fā)可抑制土壤表面無效蒸發(fā)、有效改善土壤持水保水能力的高分子材料和有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料；建立降雨徑流調(diào)控和作物高效利用的生物技術(shù)與工程技術(shù)，構(gòu)建降水資源轉(zhuǎn)化與作物高效利用技術(shù)體系。主要考核指標(biāo)：形成降水資源轉(zhuǎn)化與作物高效利用技術(shù)規(guī)程或標(biāo)準(zhǔn)；提出降水—土壤水再分布與轉(zhuǎn)化過程動(dòng)態(tài)模型，確定主要區(qū)域農(nóng)田土壤水庫有效庫容與擴(kuò)蓄潛力；研制出具有土壤水庫擴(kuò)蓄能力的有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料，使土壤蓄水能力提高5%10%，提出農(nóng)田地表徑流調(diào)控及利用技術(shù)，徑流利用率提高10%。獲發(fā)明專利3—5件。綜合技術(shù)應(yīng)用后，降水利用率增加10%—15%，—。應(yīng)用面積1000畝。支持年限：5年經(jīng)費(fèi)來源及構(gòu)成：本課題國撥經(jīng)費(fèi)為600萬元。研究目標(biāo)：充分利用城市污水資源，開發(fā)新型農(nóng)業(yè)水源，擴(kuò)大農(nóng)業(yè)水資源利用量，降低環(huán)境污染壓力。主要研究?jī)?nèi)容：研究再生水灌溉對(duì)土壤環(huán)境、作物品質(zhì)的影響及監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)；主要農(nóng)作物再生水安全灌溉的量化指標(biāo)體系及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，不同再生水灌溉方式下的作物安全高效灌溉制度；研究再生水灌區(qū)多水源聯(lián)合調(diào)度與調(diào)蓄技術(shù)及規(guī)范。主要考核指標(biāo)：提出再生水灌溉對(duì)土壤與農(nóng)作物質(zhì)量的影響規(guī)律，制定再生水灌溉技術(shù)規(guī)范，形成利用再生水灌溉的安全控制指標(biāo)體系及主要作物的再生水灌溉制度。再生水灌溉不會(huì)引起土壤質(zhì)量退化，農(nóng)產(chǎn)品有害物質(zhì)殘留量達(dá)到國家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)水20%—25%，增產(chǎn)10%—15%。獲發(fā)明專利3—5件。應(yīng)用面積500畝。支持年限：5年經(jīng)費(fèi)來源及構(gòu)成：本課題國撥經(jīng)費(fèi)為350萬元。研究目標(biāo)：以緩解我國環(huán)渤海地區(qū)農(nóng)業(yè)缺水矛盾，有效解決灘涂鹽堿地綜合開發(fā)用水問題為目標(biāo)，開發(fā)新型農(nóng)業(yè)水源，擴(kuò)大農(nóng)業(yè)可利用水量。主要研究?jī)?nèi)容：研發(fā)海冰淡化實(shí)驗(yàn)處理裝置，開發(fā)海冰淡化技術(shù)，研究灘涂陸基海冰開發(fā)集成化技術(shù)；研究海冰資源化及作物高效安全灌溉利用控制指標(biāo)，鹽堿地海冰淡化種植技術(shù)，基于海冰高效利用的無害化與高效灌溉技術(shù)；研究不同淡化標(biāo)準(zhǔn)海冰農(nóng)業(yè)灌溉利用技術(shù)。主要考核指標(biāo)：建立利用淡化海冰灌溉的安全控制指標(biāo)體系，形成灘涂陸基海冰資源開發(fā)技術(shù)，海冰農(nóng)業(yè)高效利用技術(shù)體系與灌溉制度；建立灘涂陸基海冰農(nóng)業(yè)利用技術(shù)規(guī)程。淡化海冰含鹽量≤3‰，海冰淡化灌溉不會(huì)引起土壤質(zhì)量退化。獲發(fā)明專利3—5件。應(yīng)用面積500畝。支持年限：5年經(jīng)費(fèi)來源及構(gòu)成：本課題國撥經(jīng)費(fèi)為300萬元。研究目標(biāo)：以解決節(jié)水灌溉條件下和采用微咸水灌溉所產(chǎn)生的土壤次生鹽堿化問題為目標(biāo)，降低農(nóng)業(yè)用水過程中的土地質(zhì)量退化風(fēng)險(xiǎn)，綜合提高水土資源利用效率，保證水土資源的可持續(xù)安全利用。主要研究?jī)?nèi)容：重點(diǎn)研究溫室、大田滴灌條件下，農(nóng)田水分、養(yǎng)分、鹽分遷移與累積過程，及其對(duì)土壤質(zhì)量與作物生長的作用和影響；研究基于作物健康生長與土壤質(zhì)量安全的水鹽調(diào)控技術(shù)體系與精量灌溉技術(shù)及其灌溉模式；研究微咸水與淡水混灌技術(shù)，微咸水與淡水輪灌技術(shù)，微咸水與雨水合理利用技術(shù)等，建立主要農(nóng)作物的微咸水灌溉制度。主要考核指標(biāo)：建立基于作物健康生長與土壤質(zhì)量安全的水鹽調(diào)控精量灌溉技術(shù)，形成水鹽調(diào)控精量灌溉模式與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；建立微咸水灌溉的安全控制指標(biāo)體系，主要作物微咸水灌溉制度及灌水技術(shù)規(guī)程，形成微咸水灌溉水鹽監(jiān)測(cè)技術(shù)。技術(shù)應(yīng)用后，保持土壤的鹽分平衡，不導(dǎo)致土壤質(zhì)量退化，作物增產(chǎn)10%—15%，獲發(fā)明專利3—5件。應(yīng)用面積1000畝。支持年限：5年經(jīng)費(fèi)來源及構(gòu)成：本課題國撥經(jīng)費(fèi)為400萬元。研究目標(biāo)：以解決土壤、環(huán)境對(duì)作物用水信息采集的過度干擾性，以及土壤剖面水分采集的多點(diǎn)、定位監(jiān)測(cè)問題為目標(biāo)，開發(fā)作物用水信息采集裝備，實(shí)現(xiàn)作物用水信息實(shí)時(shí)管理。主要研究?jī)?nèi)容：研制適用于多點(diǎn)、定位監(jiān)測(cè)土壤剖面水分分布狀況的新設(shè)備，適用于溫室和田間條件的土壤水分自動(dòng)監(jiān)測(cè)新設(shè)備，以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)；研制適用于連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)作物用水信息的新設(shè)備，用水信息監(jiān)測(cè)探頭布設(shè)方法與數(shù)據(jù)處理技術(shù)；研制基于環(huán)境信息的農(nóng)田墑情預(yù)測(cè)和灌溉預(yù)報(bào)技術(shù)，適用于主要農(nóng)作物的便攜式灌溉預(yù)報(bào)裝備；研究不同監(jiān)測(cè)方法監(jiān)測(cè)結(jié)果的相互關(guān)系，探索多種監(jiān)測(cè)方法的集成應(yīng)用技術(shù)，建立基于多種監(jiān)測(cè)方法的作物用水信息集成處理系統(tǒng)，構(gòu)建基于作物環(huán)境節(jié)水技術(shù)的分布式、數(shù)字化灌溉管理決策系統(tǒng)。主要考核指標(biāo)：研制的土壤水分傳感器，對(duì)各類土質(zhì)均有較好的適用性，誤差不超過2%；研制的定位土壤剖面水分分布監(jiān)測(cè)設(shè)備，誤差不超過2%；開發(fā)的以作物信號(hào)為基礎(chǔ)的作物信息采集設(shè)備，監(jiān)測(cè)誤差不超過5%；研制的灌溉預(yù)報(bào)裝備適用于主要農(nóng)作物和灌溉方式，數(shù)量誤差小于5%，時(shí)間誤差小于3天。獲發(fā)明專利4—5件，獲得軟件登記5～6個(gè)，設(shè)備應(yīng)用面積500畝。支持年限：5年經(jīng)費(fèi)來源及構(gòu)成：本課題國撥經(jīng)費(fèi)為400萬元，要求課題承擔(dān)單位及地方配套經(jīng)費(fèi)與國撥經(jīng)費(fèi)的比例不低于1∶1。研究目標(biāo)：以提高農(nóng)田需水信息診斷與控制灌溉的智能化與自動(dòng)化水平為目標(biāo)，解決農(nóng)業(yè)用水過程中的智能控制與自動(dòng)化問題，逐步實(shí)現(xiàn)農(nóng)田灌溉及管理的科學(xué)化和智能化。主要研究?jī)?nèi)容：研究基于信息采集、傳輸技術(shù)、變頻與多路分區(qū)控制技術(shù)相結(jié)合的智能診斷控制灌溉系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)土壤墑情和作物需水信息的實(shí)時(shí)采集、傳輸和處理，以及田間灌溉過程的實(shí)時(shí)控制和信息反饋；開發(fā)灌溉系統(tǒng)智能診斷與自動(dòng)控制的支持決策軟件。主要考核指標(biāo)：建立智能診斷控制灌溉技術(shù)系統(tǒng)，開發(fā)支持軟件，獲發(fā)明專利3—5件，軟件著作登記3—4項(xiàng)。使管理成本減低15%以上。技術(shù)應(yīng)用控制面積500畝。支持年限：5年經(jīng)費(fèi)來源及構(gòu)成：本課題國撥經(jīng)費(fèi)為400萬元，要求課題承擔(dān)單位及地方配套經(jīng)費(fèi)與國撥經(jīng)費(fèi)的比例不低于1∶1。研究目標(biāo)：為了保證地面灌溉質(zhì)量，研制與不同牽引設(shè)備動(dòng)力相適應(yīng)的激光控制土地精平系統(tǒng)，為提高灌溉水的利用率提供技術(shù)裝備保障。主要研究?jī)?nèi)容：研發(fā)土地精細(xì)平整工程優(yōu)化設(shè)計(jì)輔助決策支持系統(tǒng)，開發(fā)集光學(xué)、機(jī)械、電子、液壓為一體的低能耗、高效率，具有良好整體性能的激光控制土地精細(xì)平整成套設(shè)備；研究改進(jìn)傳統(tǒng)地面灌溉技術(shù)的灌溉過程控制反饋理論與方法，開發(fā)適用于地面灌溉過程控制反饋與精量自控的灌溉設(shè)備，建立具有監(jiān)測(cè)、傳輸、診斷、決策功能的精量控制地面灌溉決策支持管理系統(tǒng)；研究控制性作物根系分區(qū)交替灌溉方式下優(yōu)化設(shè)計(jì)水肥資源高效利用的灌溉技術(shù)要素組合應(yīng)用模式，開發(fā)相關(guān)的灌溉控制設(shè)備。主要考核指標(biāo)：開發(fā)出與不同動(dòng)力相匹配的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的低能耗、高效率激光控制土地精細(xì)平整成套設(shè)備，及工程優(yōu)化輔助決策支持系統(tǒng)，土地平整精度達(dá)到2cm，產(chǎn)品成本降低30%以上，灌水均勻度提高30%以上，應(yīng)用面積500畝；開發(fā)精量自控灌溉設(shè)備，根系分區(qū)交替灌溉，設(shè)備應(yīng)用后，作物水分利用效率提高20%以上，應(yīng)用面積500畝。獲發(fā)明專利4—5件。支持年限：5年經(jīng)費(fèi)來源及構(gòu)成：本課題國撥經(jīng)費(fèi)為350萬元，要求課題承擔(dān)單位及地方配套經(jīng)費(fèi)與國撥經(jīng)費(fèi)的比例不低于1∶1。研究目標(biāo)：以解決輕小型噴灌機(jī)組整機(jī)配套性差、均勻度低、能耗高、適應(yīng)性差等問題為研究目標(biāo)，提高噴灌系統(tǒng)的適應(yīng)性、配套性，開發(fā)變量噴灑低能耗輕小型灌溉機(jī)組，提高噴灌效率。主要研究?jī)?nèi)容：開發(fā)變量噴灑噴頭與設(shè)計(jì)軟件，研制壓力/流量控制裝置，開發(fā)低壓變量噴灑小型移動(dòng)灌溉機(jī)組，降低能耗，提升輕小型噴灌機(jī)組的整機(jī)性能；利用智能控制技術(shù)，研制可智能控制的輕型移動(dòng)噴灌機(jī)組，開發(fā)噴灌和軟管灌溉兩用的輕小機(jī)組，提高輕型噴灌機(jī)組的適應(yīng)能力；利用材料改性技術(shù)，研制抗磨損、耐腐蝕的配套管材及管件，形成適用于移動(dòng)噴灌的配套產(chǎn)品。主要考核指標(biāo)：研制出低能耗輕小型移動(dòng)灌溉機(jī)組，能耗降低10%，裝置效率提高5%—8%，系統(tǒng)成本降低15%－20%；形成輕小型移動(dòng)灌溉機(jī)組研發(fā)和生產(chǎn)基地，獲發(fā)明專利4—5件；應(yīng)用面積1000畝。支持年限：5年經(jīng)費(fèi)來源及構(gòu)成：本課題國撥經(jīng)費(fèi)為400萬元，要求課題承擔(dān)單位及地方配套經(jīng)費(fèi)與國撥經(jīng)費(fèi)的比例不低于1∶1。研究目標(biāo)：以解決半固定管道式噴灌系統(tǒng)主要部件（噴頭、移動(dòng)管道、給水栓等）形式單一、功能有限、使用不便等問題為目標(biāo)，開發(fā)輕質(zhì)多功能噴灌產(chǎn)品，提高噴灌裝備質(zhì)量與技術(shù)水平。主要研究?jī)?nèi)容：利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析理論，研制扇形旋轉(zhuǎn)噴頭、低壓霧化噴頭、仰角/霧化程度可調(diào)噴頭，提高噴灌頭的適用性；針對(duì)鋁合金管道強(qiáng)度低、易腐蝕的不足，研究鎂合金擠出技術(shù)和防腐工藝，開發(fā)薄壁鎂合金噴灌管材及管件，增加噴灌移動(dòng)管道的品種和抗腐性能；利用3S技術(shù)和人工智能技術(shù)