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黑龙江省是我国重要的粮食基地，由于水稻种植面积不断扩大，导致水资源供需矛盾日益突出，同时农户为了寻求水稻高产而盲目增施氮肥，致使氮肥的利用率低并容易形成水污染。以上因素严重制约着水稻生产种植高效、高产、高质化发展。研究对比不同灌溉模式与不同施肥水平的水稻产量、耗水量、温室气体排放效应等指标，找出最优水肥施配方案，为当地水稻种植提供参考，对环境友好型节水灌溉施肥模式的推广具有重要意义。
本书内容主要包括上、下两篇：上篇为寒地稻田水肥互作的温室气体排放特征，主要阐述了稻田环境因子变化及与温室气体排放之间的关系，分析了水稻生长变化对CO 2 、CH 4 和N 2 O温室气体排放的影响机理；下篇为寒地稻田水肥资源利用及水分生产函数研究，其主要成果为黑龙江省寒地黑土区稻作水肥资源高效利用提供了理论依据。
本书利用田间试验和室内分析相结合的研究方法，以不同水肥管理模式下的CH 4 、N 2 O及C 2 O排放实际监测数据为基础，探讨稻田CH 4 、N 2 O及CO 2 排放规律，阐明稻田环境因子变化及水稻生长变化对CH 4 、N 2 O及CO 2 排放的影响机理。以节水增产减排为目的，建立寒地稻作优化的水肥管理模式，并为实现寒地稻田的节水高产、减排提供理论依据。
本书对寒地黑土稻作区域水肥资源利用规律及水分生产函数进行了探讨，运用统计分析、回归分析及相关智能优化算法，系统地分析了土壤水分运动规律及土壤水分预测模型；依据气象数据，建立风速、日照时间、温度、饱和水汽差与水稻蒸腾蒸发量的回归方程，进一步对水稻需水量进行研究；将水、氮、磷、钾肥分别与产量和水分利用效率建立回归方程，找出最优的水肥施入方案；根据此最优方案结合2010—2015年水肥等因子投入量与粮食产出量建立投入-产出模型，并计算水资源的经济价值。
本书由黑龙江八一农垦大学王孟雪和林彦宇共同完成。其中，上篇由王孟雪撰写，下篇由林彦宇撰写。本书得到了国家自然科学基金面上项目“灌溉、施肥和秸秆还田对东北寒地稻田温室气体排放的影响”（51779046）、国家重点研发计划项目“水田高效节水灌溉技术集成应用”（2016YFC0400108）、黑龙江省农垦总局科技攻关项目“寒地水稻高效、安全生产综合配套技术示范与应用（HNK135-02-02）”、黑龙江省博士后普通资助计划、黑龙江八一农垦大学引进人才计划（XYB201801）、黑龙江八一农垦大学“三横三纵”计划（TDJH201803）、农业部农业水资源高效利用重点实验室开放基金（2017003、2017004）、农业部农产品加工质量监督检验测试中心（大庆）博士后工作站资助计划等项目的资助。此外，本书的出版还得到了黑龙江八一农垦大学学术专著论文基金的资助。希望本书能为从事作物节水灌溉、水肥耦合及其环境效应等相关研究和管理工作的科研人员提供参考。
在本书的撰写过程中，得到了东北农业大学张忠学教授和黑龙江省水利科学研究院司振江教授级高级工程师的指导和支持，在此表示感谢！
由于作者水平有限，书中难免存在不足之处，敬请同仁批评指正。
作者
2019年9月