土壤-植物-大气连续体(SPAC)是研究植物水分利用与循环的核心,其水分传输机制是农业水资源高效利用的重要基础。本研究团队基于稳定同位素与节水灌溉节水展开研究,揭示了我国亚热带油茶林土壤-植物-大气水汽循环系统的机理(图1),南方丘陵区油茶林主要水汽团主要来源呈现出“大陆性气团”—“海洋气团”—“大陆性气团”循环变化规律,大陆性气团主要包括局部循环水汽和来自西风带及南下冷空气。明晰了作物根系吸水过程和消耗过程的水分传输、转化和分配规律,对地区“土壤-作物-大气”系统中各界面及各“小循环”的水分传输转化进行了量化表征。
开发了节水灌溉技术和增氧放水管性能测试平台,解决了广袤的农田无能源、动力环境增氧灌溉关键技术问题,填补了该领域空白。优化增氧放水管结构参数、提高增氧效能、降低制造成本、实现定型设计及批量生产,促进增氧放水管推广应用创造了必要且有利条件。首次将增氧灌溉与水稻“控灌中蓄”节水减排模式相结合,提出了大田条件下水稻增氧灌溉与节水减排模式。研制和推广节水灌溉技术并开发土壤气体收集装置以及气体收集方法,有效解决传统灌溉农业措施带来的“水氧矛盾”问题,提高作物水肥利用率及自身生产力