该文从作物需水规律、需水量理论计算方法、土壤水分调控的作物生理效应、作物生长模拟和生理节水机理等方面,研究了现代农业高效节水灌溉模式,并应用于灌区灌溉制度优化计算之中.论文研究的主要内容及其创新点:1.研究不同节水灌溉模式获得高产(增产)条件下的主要农作物(水稻、冬小麦、夏玉米和棉花)需水量及其需水规律.2.考虑节水灌溉模式调控土壤水分后产生的作物补偿生长效应等,对作物需水量理论计算模型进行研究.3.研究节水灌溉条件下作物群体结构变化及补偿生长效应,分析作物冠层结构指标、作物生态指标、作物水分生理与光合生理指标的变化特点及其与土壤水分调控之间的耦合关系.4.对作物生长模拟模型进行研究,包括高效节水灌溉模式的作物干物质积累过程、作物茎蘖动态模拟、作物干物质积累模拟及作物干物质积累光截获模拟.5.在综合分析国内外已有的作物—水模型研究成果基础上,根据试验资料分析,提出了节水灌溉的作物—水模型的具体参数;以作物冠层叶面积指数作为修正项,建立了新的作物—水模型.6.应用确定的模型参数和新建立的模型,对冬小麦、夏玉米代表年和不同水文年型的节水灌溉模式进行优化计算.