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南方水稻灌区节水减排技术与应用
获奖名称:
科技进步奖
获奖区域:
教育部
获奖等级:
二等奖
主要完成人:
崔远来; 罗玉峰; 杜秀文; 王修贵; 张绍强; 谢先红; 茆智; 郑世宗; 郭长强
关键词:
水稻灌区; 稻田; 水肥; ;
第一完成单位:
武汉大学
获奖时间:
2017
项目名称:
水稻灌区节水灌溉对灌区尺度水平衡影响规律及其机理研究
联系人:
殷娜
联系电话:
027-68772136
电子邮件:
slkyl@whu.edu.cn
邮编:
地址:
湖北省武汉市武昌区珞珈山街16号
合作完成单位:
中国灌溉排水发展中心
单位电话:
027-68755114
传真:
网址:
推荐单位(专家):
武汉大学
摘要:
  1、课题来源与背景   (1)来源:国家自然科学基金,编号:50579059,50879060;十二五支撑计划子题,编号:2011BAD25B05-4:水利部“948”项目,编号:201229;高等学校博士学科点专项科研基金,编号:20130141110014;水利部科技推广计划项目,编号:TG1405。   (2)背景:我国农业面源污染严重。水稻是我国最重要的粮食作物之一,也是耗水、耗肥最多的粮食作物,稻田农业面源污染排放所导致的水环境问题十分突出。水稻灌区的沟渠及塘堰湿地是复合湿地系统,其去除农业面源污染的效果有待研究。   2、研究目的与意义   针对我国南方水稻种植区水肥资源利用率不高、农田面源污染物排放量大面广、水环境污染突出等问题,通过水稻节水灌溉与水肥综合调控技术实施源头节水、增产、减排,以及通过稻田-排水沟-塘堰湿地综合系统构建水稻灌区农业面源污染生态治理模式,达到排水重复利用及对污染物的净化利用具有重要意义。   3、主要成果   围绕水稻节水灌溉与水肥综合调控技术、水稻灌区农业面源污染生态治理两个主题开展了系统研究。主要成果包括:   (1)不同水肥处理下(灌溉模式、施氮肥量、施肥次数)水稻的生物学特性指标、产量、水量平衡要素及灌溉水分生产率、氮磷排放负荷等指标变化规律及其机理,以节水、增产、提高水肥利用效率、减少氮磷排放等为目标,提出南方主要水稻种植区的水稻田间节水灌溉与水肥综合调控模式及节水减排效果;   (2)生态沟及塘堰湿地对稻田氮磷排放的消减效应及其主要影响因素,协同灌溉排水及氮磷消减双重目标的生态沟及塘堰湿地系统的构建及运行技术;   (3)稻田生态系统生物多样性对水肥管理及生态沟和塘堰湿地生态改造的响应规律及作用机理;   (4)适合水稻灌区农业面源污染分布式模拟模型的构建,农业面源污染物排放对水肥管理制度的响应规律及作用机理;   (5)水稻灌区节水减排模式的构建及其示范应用等。   获批发明专利1项,申请发明专利3项,获批实用新型专利13项,获批软件著作权16项,参编水利行业标准2个,出版专著5部,发表文章213篇,其中SCI收录41篇、EI收录35篇。   4、创见与创新   (1)提出了由水稻田间节水灌溉与水肥综合调控技术耦合、节水灌溉与控制排水技术耦合的稻田源头节水减排技术体系,创建了具体的水肥综合调控模式、稻田田间控制排水模式;   (2)揭示了氮磷面源污染物从稻田-生态沟-塘堰湿地迁移转化的规律、主要影响因素及其作用机理,协同灌溉排水及氮磷消减双重目标构建了生态沟-塘堰复合湿地系统,提出生态沟与塘堰湿地的设计及运行管理技术;   (3)发展了适合灌区水量转化与面源污染物输移的耦合模拟技术,攻克了人工干预影响下的灌区水量与水质耦合模拟难题;   (4)揭示了稻田不同水肥管理模式和沟塘湿地生态改造对农田灌排湿地系统中动物、植物物种多样性的影响规律,提出了农田生态沟及塘堰湿地的指标物种;   (5)将稻田源头节水减排技术体系(第一道防线)与生态沟(第二道防线)及塘堰湿地(第三道防线)对面源污染的去除净化技术、灌区排水再利用技术集成,创建了南方水稻灌区节水减排模式,为稻田水肥高效利用及水稻灌区农业面源污染的防控提供理论依据及整套解决方案。   5、推广应用   项目主要成果得到大面积推广应用,累计推广面积144万亩,产生了显著的经济、社会和环境效益,结合我国南方“节水减排”战略的实施,具有很好的推广应用前景。   
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