围绕华北平原缺水区域农田水分高效利用机理、调控技术和模式在农田亏缺灌溉、根系调控、水肥耦合、生物措施提高作物抗旱能力、耕作种植方面开展深入的基础 性研究，在理论基础研究上，提出实现水资源可持续利用条件下农田高效用水调控技术和模式，并形成应用操作规程和指南，进行推广应用；具体研究方向和内容如 下： 1、实现地下水可持续利用的农田亏缺灌溉机理和技术 在水资源严重缺乏地区，实施亏缺灌溉而不是充分灌溉是农田灌溉的发展 方向，开展关于作物不同生育阶段对水分亏缺及其不同亏缺程度的反应，根据山前平原地下水持续利用下的农田灌溉水量，提出产量最优、水分利用效率最高的灌溉 水、土壤水、降水资源调控技术。并通过安排长期定位的雨养农业、最小灌溉和关键期补水灌溉下的作物产量和水分利用效率、效益及其变化，为当地农业决策提供 参考和依据。 2、利用生物措施，提高作物抗旱能力和对土壤水资源的利用效率 随着中国北方水资源短缺问题的日益加剧，怎样充分 利用雨季降水转化形成的土壤水资源使作物免于阶段干旱威胁，减少对灌溉的依赖，使作物顺利渡过干旱时期对农业生产有重要意义。通过间套作，利用多年生深根 作物形成的庞大根系作为一个桥梁，使含水量差异显著的土层之间水分发生传输（根系水分提升,hydraulic lift），使间作的作物在干旱时期充分利用深根作物在上部土壤中释放的水分，在干旱季节中生存下去。在结构差的土壤上，根系的生长受到限制，耕作只对上 部土壤改良有利，不能改良下部土壤的结构，通过适当上下茬作物的搭配，利用一些作物特有的生物钻孔（bio-drilling）功能创造利于根系在土壤中 生长的环境。因此，通过合适的间作，利用间作作物根系水分提升作用，以及通过合适的轮作种植，创造利于根系在土壤中生长的条件，使作物充利用雨季形成的土 壤水分，提高作物抗旱能力的同时，也提高对自然降水的利用效率。另外，在严重干旱时期通过脱叶，减少作物蒸腾耗水，减轻干旱对作物影响. 3、不同水分、养分条件下作物水分利用效率的主要生理生态影响因子和调控 通 过测定和分析不同水分养分条件下作物渗透调节物质、植物激素、保护酶类等的变化以及作物生长发育进程、干物质形成和分配、叶片水平和群体水平光合效率和蒸 腾效率等生理生态因素，分析这些因素与水分利用效率间的相互关系，找出对作物水分利用效率起关键作用的生理因子及农田调控途径。 4、节水技术集成、组装配套和示范推广 在 农田节水机理和技术研究基础上，组装配套形成运用成本低，见效快，操作简便，农民熟悉，容易推广的综合农艺节水模式，进行大面积推广并辐射到其它适宜地 区。在推广过程中，通过广泛的社区参与，提高用水者的节水意识和技能，结合先进的节水管理技术如IC卡技术和建立用水者组织等，鼓励节水，与节水技术相结 合，形成有效的节水技术推广运行体制。 | 
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