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目录1

前言1

第一章 现代节水农业发展概况与展望1

第一节 节水农业的意义与任务1

一、节水农业的意义1

二、节水农业的任务4

第二节 节水农业发展态势6

一、发展节水农业的国际经验6

二、我国节水农业发展概况11

三、国内外节水农业研究领域的发展态势20

第三节 节水农业发展中的若干科技问题与展望27

一、关于非充分灌溉制度的建立27

二、半干旱地区旱作农业的节水增产潜力28

三、干旱地区、半湿润地区的农田灌溉问题29

四、关于水稻的节水灌溉30

五、关于培育高水分利用效率的品种31

第一节 中国农业水资源供需现状34

一、中国水资源现状34

第二章 中国农业水资源供需状况及其利用对策34

二、中国农业水资源供需现状分析36

第二节 中国农业水资源利用现状与节水潜力分析37

一、中国农业水资源利用现状分析37

二、中国农业节水潜力分析39

第三节 中国农业水资源供需预测分析40

一、中国农业需水预测分析40

二、中国可供农业水资源量预测41

三、未来中国农业水资源供需平衡计算与分析42

一、依据区域水资源承载力，以供定需，合理调整农业发展布局44

第四节 中国农业水资源高效利用对策44

二、保护水源，控制水污染的继续发展45

三、加强流域水资源的统一管理、开发和利用，实施对“五水”的统一管理46

四、有计划地新建水资源调蓄工程及跨流域与跨地区调水工程46

五、全面建设以提高水效率和生产效率为中心的节水高效型农业47

六、进一步加强农业水资源持续高效利用问题的科学研究工作48

七、加快农业节水技术成果转化和农业节水法规建设49

第三章 节水农业评价指标体系与技术标准51

第一节 节水农业技术评价指标体系51

一、节水农业评价概念及要素分析51

二、节水农业评价研究现状及存在问题52

三、节水农业评价指标体系54

第二节 常用评价指标的内涵及其量化57

一、常用评价指标的内涵分析57

二、指标的无量纲化方法61

第三节 节水农业综合评价方法63

一、常用评价方法评述63

二、评价指标权重的确定方法67

三、节水农业综合评价中的合成方法67

一、我国现行技术标准存在的主要问题69

第四节 节水农业技术标准69

二、技术标准修订中应注意的几个问题70

附表3-1 我国现行有效的与节水农业技术相关的技术标准统计72

附表3-2 农用泵常用标准统计77

第四章 节水农业的生物学基础81

第一节 节水农业的生理生态基础81

一、不同作物种和品种对干旱的适应能力和机理81

二、干旱缺水对作物生理过程的影响程度86

三、作物不同生育阶段对干旱缺水的敏感性88

四、有限水分亏缺下作物的补偿效应89

第二节 作物高效用水生理生态指标91

一、作物水分利用效率91

二、土壤水及其有效性95

第三节 作物高效用水生理调控99

一、半干旱地区的有限灌溉99

二、局部灌溉101

三、抗旱节水的化学调控102

第五章 农艺与生物节水技术105

第一节 农田蓄水保墒耕作技术105

一、土壤蓄水技术106

二、秸秆覆盖技术107

三、保护耕作技术110

四、农田蓄水保墒新技术112

第二节 节水型农作制度与种植模式117

一、节水高效种植制度117

二、高效节水灌溉制度118

三、旱作节水型的种植制度119

四、节水型种植模式120

第三节 主要农作物节水高效群体调控技术120

一、有限灌溉下作物耗水与水分利用的量化关系121

二、有限供水最佳时期及其高效利用技术的生理生态依据122

三、有限灌溉技术124

第四节 农田水肥联合调控与高效利用技术125

一、水肥联合调控的技术原理125

二、水肥耦合提高WUE和产量的原因129

三、农田水肥联合调控与高效利用技术的应用130

第五节 抗旱节水新品种鉴定与选育131

一、传统抗旱节水育种技术131

三、分子标记辅助育种技术133

二、抗旱节水品种鉴定的指标133

四、抗旱节水转基因技术134

五、作物高水分利用效率品种的培育方向136

第六章 中国主要农作物的需水量与灌溉制度141

第一节 作物需水量的计算与预报方法141

一、作物需水量的定义与影响因子141

二、作物需水量的计算方法142

三、参考作物需水量计算方法的选择与确定143

四、参考作物需水量的计算公式与参数确定147

五、作物系数的确定方法152

第二节 中国主要农作物需水量分布158

一、中国主要农作物需水量空间分布159

二、关于作物生态需水区划与种植区划问题167

第三节 中国主要农作物节水灌溉制度168

一、节水灌溉制度的新含义及研究和应用现状168

二、主要农作物节水灌溉制度及水分控制标准和技术要求169

三、推行节水灌溉制度应考虑或注意的一些问题177

四、关于农田用水动态管理177

第四节 作物水分生产函数与非充分灌溉制度179

一、作物水分生产函数179

二、主要农作物非充分灌溉制度188

第七章 中国主要农作物田间节水灌溉综合调控技术197

第一节 主要农作物的田间节水灌溉技术197

一、水稻198

二、小麦201

三、玉米204

四、大豆207

五、谷子207

六、高粱208

一、棉花209

第二节 主要经济作物的田间节水灌溉技术209

二、花生212

三、油菜214

第三节 主要蔬菜和果树的节水灌溉技术214

一、主要蔬菜的节水灌溉技术214

二、果树219

第四节 牧草的节水灌溉技术222

一、牧草的需水规律与需水量222

二、土壤水分对牧草产量的影响分析223

三、牧草的节水灌溉制度224

四、牧草的节水灌溉技术226

第八章 农田节水灌溉技术与设备228

第一节 地面节水灌溉理论与新技术228

一、地面节水灌溉理论与进展228

二、地面节水灌溉新技术234

三、地面节水灌溉理论与新技术主要研究方向241

第二节 微灌技术与设备242

一、微灌技术的研究与发展242

二、微灌技术的种类与特点246

三、微灌技术设备与研发259

四、微灌技术与设备主要研究方向262

第三节 喷灌技术与设备262

一、喷灌技术的研究与发展262

二、喷灌的分类与优缺点264

三、喷灌系统设备与研发266

四、喷灌技术与设备主要研究方向273

第四节 地下渗灌技术与设备274

一、地下渗灌技术及其研究进展274

二、地下渗灌技术及其主要设备276

三、地下渗灌技术与设备主要研究与开发方向285

第九章 旱地节水保水机具与设备287

第一节 多功能行走式抗旱播种机287

一、抗旱播种技术的理论依据及机具特点288

二、行走式施水播种模式288

三、施水播种机的安装与调整295

四、几种作业模式的适应性及特点评价296

五、今后发展方向297

第二节 微型提水机具与行走式节水抗旱灌溉设备297

一、微型提水设备297

二、行走式节水抗旱灌溉设备300

第三节 旱地蓄水保墒耕作机具302

一、覆膜保墒耕作机具302

二、秸秆覆盖保墒耕作机具310

三、耕作蓄水保墒机具312

第十章 农业节水保水制剂与覆盖保墒新材料314

第一节 作物抗蒸腾剂314

一、抗蒸腾剂分类315

二、抗蒸腾剂应用机理、效果和使用方法315

一、长效保水剂318

第二节 长效保水剂与功能水土保持剂及其应用318

二、功能水土保持剂323

第三节 农田节水覆盖材料及其应用334

一、地膜覆盖及其应用技术334

二、可降解地膜覆盖及其应用技术337

三、油毡覆盖材料及其应用技术339

四、秸秆覆盖及其应用技术（见第五章第一节）339

五、化学覆盖材料及其应用技术339

二、渠道防渗工程技术的重要性341

一、我国渠道输水的作用和存在问题341

第一节 渠道防渗技术与新材料341

第十一章 现代渠道管网高效输水技术与设备341

三、渠道防渗材料及施工技术342

四、渠道防渗工程技术的发展趋势347

第二节 渠道防渗抗冻胀结构形式与新材料348

一、渠道冻胀破坏的严重性348

二、渠道抗冻胀设计原则的转变348

三、渠道抗冻胀新型结构形式349

四、渠道防渗抗冻胀新材料350

一、管道输水灌溉技术的特点351

第三节 管道输水技术与设备351

二、管道输水灌溉系统的类型与组成352

三、管道输水灌溉技术的研究进展355

四、低压管道输水灌溉系统的规划与设计357

五、管材、管件及附属设备365

第十二章 现代灌溉系统水管理技术与智能决策支持系统367

第一节 作物水分信息采集与精量控制用水技术367

一、用作物冠层温度诊断作物水分状况367

二、作物蒸腾过程快速测定技术373

三、土壤水分动态快速测定与预报技术377

四、作物精量控制灌溉技术及设备385

第二节 灌区水资源的优化调度391

一、水资源优化调度的概况和进展391

二、单一水库的优化调度模型与应用392

三、多个水库的联合调度技术395

四、考虑灌区分区差异的大型灌区地表与地下水优化调度模型399

五、灌溉渠系水量优化调配技术403

一、渠系水量与流量实时调控技术的研究应用状况407

第三节 渠系水量与流量实时调控技术407

六、推广应用方面的制约因素及未来的研究方向407

二、灌溉渠道流量调控的三种主要方式409

三、灌溉渠道闸门调控过程中的非恒定流模拟模型415

四、渠道量水技术420

第四节 灌区用水决策支持系统426

一、决策支持系统简介426

二、灌区决策支持系统国内外研究简况428

三、几个典型灌区决策支持系统429

四、GIS和可视化技术在灌区和区域水量调度决策支持系统中的应用437

五、灌区用水决策支持系统发展趋势441

第十三章 旱区雨水集蓄与雨水高效利用技术448

第一节 中国雨水资源化利用分区与模式448

一、中国雨水资源化概况449

二、中国雨水资源化利用分区452

三、中国雨水资源化主要利用模式454

四、雨水资源化利用分区与模式主要研究方向与问题468

第二节 新型高效雨水集蓄利用形式与新材料469

一、新型高效雨水集蓄形式469

二、雨水集蓄新材料472

三、新型高效雨水集蓄形式与新材料主要研究方向478

第三节 旱作农业集雨补灌技术480

一、发展旱作集雨补灌农业的意义480

二、旱作农业集雨补灌技术与设备482

三、旱作集雨补充灌溉模式486

四、旱作农业的发展方向502

第十四章 劣质水资源化高效利用技术507

第一节 污水处理与污水灌溉技术507

一、污水处理与污水灌溉技术发展概况507

二、生活污水处理技术509

三、污水灌溉技术513

四、研究发展方向与重点517

第二节 咸水开发及农田灌溉利用技术518

一、咸水灌溉的发展概况518

二、咸水的水质指标及对作物生长发育的影响519

三、咸水开发与利用技术522

四、研究发展方向与重点526

第三节 多泥沙水的输送与高效利用技术527

一、我国多泥沙水流的分布特征527

二、明渠高含沙浑水的长距离输送529

三、高含沙浑水的灌溉技术535

四、多泥沙水的输送与高效利用研究发展方向540

第十五章 区域水资源的联合调配与可持续利用技术542

第一节 区域水资源联合调配理论与模型542

一、水资源优化配置的基本概念542

二、水资源复合系统要素配置的一般形式545

三、区域多水源联合调配研究现状及发展趋势546

四、流域水资源持续利用准则分析框架554

第二节 北方地区地下水资源开发利用技术558

一、北方地区地下水资源及其开发利用现状559

二、地下水资源持续开发利用原则560

三、北方地区地下水资源开发形式及取水构筑物种类562

四、北方地区地下水资源持续开发利用技术与模式563

第三节 人类水事活动对水资源转化和水环境演变的影响566

一、水事活动的定义与分类566

二、水事活动对水资源转化和水环境演变的影响机制567

三、水事活动对水资源转化和水环境演变的影响568

第四节 区域水资源可持续利用技术与对策570

一、区域水资源可持续利用研究进展570

二、区域水资源持续利用优化决策研究实例575

三、区域水资源可持续利用对策582

第十六章 不同类型地区节水农业技术集成与产业化587

第一节 不同类型节水农业技术的集成模式587

一、丰产灌溉类型区588

二、有限灌溉类型区588

三、抗旱灌溉类型区589

四、旱地农业类型区589

第二节 不同类型地区发展节水农业的典型经验590

一、华北井灌类型区节水型农业技术体系590

二、西北地区雨水集蓄节水灌溉农业技术体系593

三、南方水稻“薄、浅、湿、晒”节水灌溉技术体系597

四、关中渠灌类型区农业高效用水技术体系599

五、北方旱作农业类型区节水农业技术体系601

第三节 节水农业技术的产业化开发604

一、节水灌溉设备产业化604

二、农业知识工程在节水农业中的产业化605

三、化学节水技术产业化607

四、节水技术服务产业化608

一、经济效益分析612

第一节 节水农业经济效益分析方法612

第十七章 中国农业节水管理模式与政策612

二、节水农业投入产出分析计算614

第二节 发展节水农业的投入机制616

一、我国现行的节水农业的投入机制616

二、建立良性的投资体制，促进节水农业的发展617

三、改革现行的水价政策，增加节水农业的投入619

第三节 中国节水农业的管理模式621

一、中国节水农业管理体制621

二、实现水资源的统一管理623

三、建立良性的节水农业运行管理机制624

五、建立用户参与管理决策的民主管理机制626

四、充分发挥市场的调节功能626

第四节 发展节水农业的政策与法规628

一、科技政策628

二、投资政策628

三、推广政策629

四、管理政策629

第一节 中国节水农业发展状况与存在问题631

一、中国用水结构与发展态势分析631

第十八章 中国节水农业发展战略631

二、中国节水农业发展现状633

三、中国节水农业发展过程中存在的主要问题636

第二节 中国节水农业发展前景与建设目标638

一、中国节水农业发展前景分析638

二、中国节水农业建设目标642

第三节 中国节水农业发展战略643

一、节水农业在我国经济社会发展中的地位643

二、节水战略思路644

三、实施中国节水农业发展战略的保障措施645