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化控节水技术
发布日期:2013-04-25浏览次数: 字号:[ ]

     

  提高雨水利用率是解决干旱缺水危机、保障粮食安全生产的最为有效途径的途径之一。完全依靠工程措施解决干旱缺水问题,技术上难以实现,经济上难以承受。农业化学节水调控技术是利用化学物质实现增强土壤保水能力、抑制水土流失、减少植物奢侈蒸腾、高效利用雨水资源进而提高作物产量品质的一种新型农业真实节水技术,无需昂贵的灌溉工程设施,具有操作简便、投入少、见效快等优点,在节水、抗旱中优势明显。目前产品主要有土壤保水剂、作物蒸腾调控剂、表土结构改良剂三种类型,但迄今国内外还仅限于单一技术的应用研究,技术总体水平急需提升。

  在国家863计划、中国科学院“百人计划”、教育部重大专项、北京世行节水灌溉项目节水专项、北京市科技“十五”科技攻关计划等20余项国家、省部级科研课题的支持下,中心围绕着农业化学节水技术进行了为期10余年的产、学、研联合攻关,取得了如下五个方面的研究成果:

  a)以全面调控土壤-作物系统水分消耗进而全面提高田间水分利用效率为根本目的,国内外首次建立了农业化学节水协同调控技术的理论体系及其通用模式,系统研究了协同调控技术模式下作物的节水、增产、调质效应,提出了9种特色经济作物协同调控技术的最优施用模式及其节水、高效补灌制度。

  b)提出了保水剂综合性能测试与评价方法,明确了国内外19个保水剂产品的性能及其主要影响因素,明确了结构网络的分形特征及其与吸释水行为的关系,研究了保水剂不同施用方式对土壤物理性质、水分运动、土壤健康质量、环境安全的影响效应与时效性,构建了新型农用保水剂产品性能需求及参数控制指标体系。

   c)测试了我国最为常见的24种作物叶片光合、蒸腾作用对气孔开度的反应特征,建立了作物蒸腾调控剂对气孔行为的合理调控目标;系统研究了喷施蒸腾调控剂对作物叶片气孔行为、叶绿素含量与水分利用效率的综合效应及其持效性,建立了新型作物蒸腾调控剂研发的目标控制体系。

  d)借助室内精细模拟降雨及田间径流小区试验,研究了PAM对土壤水库的增渗补源综合调控效应与机制;提出了PAM适宜的土壤质地类型、临界施用量及合理的分子量水平需求,为大幅度提高降水资源利用效率提供了一条新思路。

   e)建立了我国北京特色果品种植区、城郊农业设施栽培区、西北旱区特色经济作物种植区、黄土高原旱作农业区、都市水源保护区、京津风沙源区等6种类型区、17种作物的农业化学节水调控技术模式,取得了良好的规模化节水效果。

    目前已在《Soil Science Society of America Journal》、《Journal of Applied Polymer Science》、《土壤学报》等国内外重要学术期刊上发表论文120余篇,被SCI、EI收录40余篇。主持完成的成果“京郊主要果蔬农业化控节水集成技术的试验研究与示范推广”荣获2007年度北京市科学技术奖一等奖,在此基础上形成的成果“农业化学节水调控关键技术与系列新产品产业化开发及应用”荣获2010年度国家科技进步二等奖。

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