1.3.2　研究内容

本书研究了优化秸秆覆盖的夏玉米根系调控及水分利用效率；定量分析了秸秆覆盖下不同灌水量的土壤水盐运移规律及作物生产效益，并基于深度学习理论及技术构建嵌入神经网络模型（Progressive Salt-Water Embedding Neural Network，PSWE），模拟多因素协同秸秆深埋下不同灌水量的土壤水盐运移，并优化秸秆深埋下夏玉米灌溉制度；同时，研究了在优化灌溉制度下秸秆覆盖-减量施氮对作物-土壤系统土壤养分及生境的影响，优化秸秆覆盖施肥制度。本研究成果将为河套灌区实现“节水抑盐、提效增产、改善环境”的目标、促进灌区农业健康发展提供技术支撑和理论依据。

具体研究内容如下：

①秸秆覆盖与耕作方式下夏玉米生长效应及水分利用效率的影响。通过开展秸秆覆盖与耕作方式耦合的试验，探究夏玉米根系时空分布及调控效应，分析夏玉米产量及水分利用效率，优选秸秆覆盖的耕作模式。

②秸秆覆盖-灌水量耦合下土壤水盐运移及作物生长效应的响应。通过秸秆覆盖下夏玉米灌水制度优化的试验，研究了秸秆覆盖下不同灌水量对土壤水盐入渗规律及分布的影响，探讨了在秸秆隔层影响下土壤水盐入渗机理；分析了农田作物生理形态指标的响应，揭示了秸秆隔层抑盐节水的作用机理，为率定和检验模型提供基础数据及依据。

③基于递进水盐PSWE模型的夏玉米灌水定额优化模拟。基于深度学习理论及技术，构建作物生育期的PSWE模型，采用田间试验实测数据，率定及检验模型，应用检验后的模型模拟作物生育期土壤含水率及含盐量的变化分布，并预测夏玉米产量及水分利用效率，提出秸秆覆盖下夏玉米优化的灌水制度。

④秸秆覆盖-施氮耦合对氮素调控与莠去津降解的影响。通过秸秆覆盖-施氮耦合下夏玉米施肥制度优化的试验，探究农田土壤氮素的时空分布，地下水质氮污染，植株根系时空分布及氮素转运利用效率，揭示作物-土壤系统中氮素吸收、转运及平衡的调控过程与机制；并探究了二者对土壤养分含量的影响，分析莠去津在土壤中的半衰期及消解残留影响的规律，建立莠去津消解的一级动力学方程，估算其消解效率，揭示秸秆覆盖下莠去津残留及消解半衰期与土壤养分间的内在机制，提出秸秆覆盖下夏玉米优化的施氮制度。