精量灌溉决策技术与灌区作物需耗水管理

本书以国家高技术发展计划(863计划)项目课题、国家科技支撑计划课题和国家自然基金课题等取得的成果为依托，围绕作物精量灌溉决策理论与灌区农田作物需耗水估算的研究主题，开展田间试验观测、区域调研、相关理论和估计算方法研究。第1章为绪论，第2~4章阐述农田尺度精量灌溉决策方法、理论、管理和ET尺度效应与尺度转换，第5章描述用于灌区农田数据采集的实时观测系统，第6~9章对灌区农田作物需耗水精细评估方法进行研究和评估。
本书可供水文学、农业水土工程、水资源管理等学科的科学技术人员、教师和管理人员参考，也可作为相关专业研究生与本科生的学习参考书。

蔡甲冰，1976年10月生于河南南阳，女，汉族，中共党员。1998年、2001年和2006年分别于中国农业大学(东校区)、中国水利水电科学研究院和中国农业大学获得工学学士、硕士和博士学位。现任中国水科院水利所大兴灌溉试验站常务副站长，作物高效用水研究室副主任，水利部届青联科技委委员，中国农业工程学会高级会员。

随着社会发展和经济转型，我国的农业灌溉逐步从单一、分片小块农田转向连片、大农场。现代农业本质是利用先进技术装备支撑农业规模化，用精准化信息技术支撑农业信息化。中国是一个水资源严重短缺的国家，水资源供需矛盾突出仍然是可持续发展的主要瓶颈，近年来农业用水量约占经济社会用水总量的62%，部分地区高达90%以上，农业用水效率不高，节水潜力很大。在此背景下，对灌区灌溉管理提出了实时、精量、自动化等更高要求。遥感技术作为现代信息技术，具有宏观、快速、客观、准确等优点，能够快速获取大面积作物生长状态实时信息，为实施精确农业提供技术支撑。农田作物生长过程监测和受旱缺水的试验及结果分析，有利于剖析／刻画作物需耗水敏感期和关键节点，制定科学的灌溉制度，是农田节水技术及基础理论研究中必不可少的重要工作。田间定位实时观测与卫星遥感相结合进行灌区作物需耗水评估，一直是现代灌区水管理的研究难题和热点。
　　围绕作物精量灌溉决策理论与灌区农田作物需耗水估算的研究主题，本书作者依托国家“863”计划子课题“多信息融合的作物缺水诊断与灌溉决策技术”（2006AA100208-4）、“作物需水信息的诊断与灌溉决策技术”（2011AA100509-03），“十二五”国家科技支撑项目课题“灌区分布式作物需水量与灌溉需水量监测和预报系统”（2012BAD08B01），“十三五”国家重点研发计划课题“多尺度作物高效耗水理论及灌溉制度优化”（2016YFC0400101），以及国家自然科学基金“农田变化环境下作物ET时空变异及尺度转换效应研究”（50909098）、“遥感模型耦合数据同化方法的北方典型农田陆面过程模拟”（51409277）、“基于作物冠层红外温度的多尺度干旱监测与灌溉决策”（51679254）等项目，长期系统地开展对农田作物精量灌溉决策技术和灌区作物需耗水量估算的研究。本书即是对上述研究的部分内容总结，取得的主要成果如下：
　　（1）利用解析方法和模糊神经网络方法，构建了根据天气预报信息估算ETo的模型和方法。对上述方法在我国不同气候区的适宜性进行了估算。在根据实时天气预报信息推求参照腾发量的方法上，应用作物根区土壤水量平衡方程，提出了实时估算作物腾发量的方法，该方法可以有效地实时估算作物腾发量，为田间实时灌溉管理与决策提供较为可靠的参数，并且因为天气预报信息数据来源为免费的公共资源，所以方便、经济，易于推广应用。利用模糊逻辑构建了多指标综合灌溉决策模型。