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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