前　言

河套灌区位于内蒙古自治区的西部，属干旱半干旱地区，是土壤盐渍化发育的典型地区，盐渍化土地面积占了耕地面积的八成。随着政策性引黄水量锐减，河套灌区农业灌溉用水矛盾日益突出。因此，灌溉缺水与土壤盐渍化是制约河套灌区乃至西北地区农业可持续发展的关键因素。我国农作物秸秆资源丰富，呈逐年增加趋势。但是，提高农作物秸秆资源化利用率，缓解因秸秆焚烧造成的环境污染，仍是困扰秸秆资源化利用的重要问题。2021年中央一号文件《中共中央　国务院关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见》明确要求“全面实施秸秆综合利用”。因此，如何提高秸秆资源化利用率，形成长效科学利用机制，成为河套灌区农业良性发展的关键问题之一。

针对河套灌区土壤次生盐渍化严重、水肥利用率低、作物产量不高、面源污染严重等问题，本研究开展了盐渍化耕地优选秸秆覆盖下夏玉米优化灌施制度的田间试验；研究了基于作物根系调控的秸秆覆盖耕作模式的优选；分析了秸秆覆盖-灌水量耦合的土壤水盐运移规律，并基于深度学习理论及技术构建递进水盐嵌入神经网络模型（PSWE）模拟水盐运移及作物生产效益，优化秸秆覆盖下夏玉米灌水定额；探究秸秆覆盖-施氮耦合下作物与土壤生境的响应，优化秸秆覆盖的夏玉米施氮定额。“基于深度学习构建水盐运移模型，优化盐渍化耕地秸秆覆盖下夏玉米灌施制度”为本研究主要创新之处。本研究在田间试验的基础上，理论结合实践，系统地揭示了河套灌区盐渍化耕地的秸秆覆盖与水、氮耦合对作物-土壤系统抑盐-调水肥-降药-增产的调控过程与机理，实现了优选秸秆覆盖下夏玉米灌施制度的优化，旨在丰富秸秆还田理论体系，为缓解灌区次生盐渍化、面源污染及节水增产提供依据，同时为深度学习理论及技术在土壤水盐运移模型上的应用提供参考。

本书是作者在连续多年开展野外田间试验的基础上，系统分析凝练的成果。本书以内蒙古河套灌区的临河区九庄农业示范基地为研究对象，以地统理论为手段，研究了盐渍化耕地秸秆覆盖条件下土壤水盐运移、土壤养分分布、农药残留等内容，其研究成果最终提出河套灌区盐渍化耕地较优的耕作模式为秸秆深埋结合深翻耕作，优化的夏玉米灌施定额为：单次灌水定额为89.3～96.8 mm，生育期灌溉3次，耕作层含盐量调控在1.38～1.55 g/kg，属轻度盐渍化，优化施氮量为180～193.7 kg/hm2。

全书共9章：第1章介绍了盐渍化耕地秸秆覆盖的研究背景及意义，并分析了国内外关于研究秸秆覆盖的现状，并提出本书研究的科学问题及研究目标与技术路线；第2章介绍了研究区概况及试验方案；第3章通过田间试验优选了秸秆覆盖与耕作方式耦合下夏玉米耕作模式；第4章分析了秸秆覆盖下不同灌水量对土壤水盐运移的影响，并为模型的构建提供检验与率定的基础数据；第5章基于深度学习理论及技术构建了递进水盐嵌入神经网络模型（PSWE），并模拟了多因素协同下土壤水盐运移规律及夏玉米产量效益；第6—8章分别分析了秸秆覆盖-施氮耦合对土壤养分时空分布、土壤莠去津消解规律及夏玉米根系及植株氮吸收转运率的影响；第9章对全书进行总结与展望。

本书的出版得到国家自然科学基金项目（项目编号51669019）、内蒙古师范大学引进高层次人才科研启动金项目（项目编号3215002224）、内蒙古文化和旅游资源大数据产业化融合研发创新团队（项目编号32150022246）的资助，在此表示感谢。

本书内容涉及多学科的交叉，方法技术发展日新月异，加上作者水平有限，书中难免存在疏漏或不足之处，恳请相关专家与读者批评指正，多提出宝贵意见。

著　者

2023年2月