本论文在综述国内外研究进展的基础上,以膜下滴灌水稻作为研究对象,以系列田间试验为依托,采用对比设计、通用旋转组合设计、计算机数值模拟等方法,对膜下滴灌水稻水分生产函数模型、水肥耦合模型、水盐运移规律及优化灌溉制度等问题进行了系统研究,主要研究成果如下:1.在膜下滴灌条件下,灌水量和施肥量对于水稻的生理性状存在着显著的影响,灌水量和施肥量越低,水稻的株高、饱籽率、千粒重等生理性状越差,从而导致明显的减产。而在水稻品质方面,在不同水分条件下,稻谷的各项品质指标也随着水分的减少,出现不同程度的降低。2.在膜下滴灌条件下,灌溉定额、氮、磷与水稻产量之间符合三元二次回归模型,其一次项、二次项及水氮交互项回归系数均达极显著水平,三因素的增产作用大小依次为:灌溉定额 > 施氮量>施磷量。采用此模型计算的预测产量与实际产量之间呈高度正相关(R2=0.9810)。经模型寻优,得出不同目标产量下的水、氮、磷最佳组合方案,并通过2年验证试验,验证产量及水分生产效率与模型优化组合目标产量及水分生产效率相吻合。3.膜下滴灌水稻田土壤盐分分蘖期较高,拔节孕穗与抽穗开花期较低,乳熟期又较高。随着水分在土壤中运移,灌溉水对土壤盐分起到了淋洗的作用,盐分向深层运移。不同的水分水平对土壤盐分的淋洗作用强度也不同。水分水平在高于100%θ 田时的淋洗作用效果明显优于80%～90%θ 田的作用效果,而60%～70%θ 田条件下,水分对盐分没有明显的淋洗作用。所以80%～90%θ 田以上的水分水平对于防止次生盐碱化和改善环境质量起到有效的促进作用。4.土壤水分对水稻产量的影响表现为拔节孕穗期最大,抽穗开花期与分蘖期次之,乳熟期较小的规律;通过对多种模型进行计算,得出水分生产函数各生育阶段的敏感指数,其排序为:拔节孕穗期> 抽穗开花期 > 分蘖期 > 乳熟期,此规律与常规水稻耗水规律一致。各生育期土壤水分下限保持在田间持水率的900%～100%左右,可获得高产,也使水分生产效率达到较高水平,实现了高产与高效的统一。在此基础上,以水分生产函数作为目标函数,通过动态规划模型寻优,确定的最优灌溉制度为:分蘖期灌水750 m3/hm2,拔节孕穗期灌水2125 m3/hm2,抽穗开花期灌水1050 m3/hm2,乳熟期灌水 325 m3/hm2。本论文所建立的膜下滴灌水稻生产函数模型及优化灌溉制度、水肥耦合模型及优化组合方案、水盐运移规律,可为宁夏地区膜下滴灌水稻水肥高效利用和技术推广提供了理论依据。