【目的】明确绿肥与麦秸协同还田对春小麦（Triticum aestivum L.）水分利用特征的影响，对干旱灌区应用绿肥构建小麦水分高效可持续生产模式具有重要支撑作用。【方法】本研究采取随机区组试验设计，以麦后休闲（W）为对照，设置了麦后免耕播种绿肥+绿肥与麦秸全量还田（W-NTGS）、麦后免耕播种绿肥+绿肥单一还田（W-NTG）、麦后浅旋灭茬播种绿肥+绿肥单一还田（W-TG）3个处理，对小麦耗水特征、籽粒产量、水分利用效率（WUE）和灌溉水利用效率（WUEi）进行了研究。【结果】复种绿肥较麦后休闲显著增加了小麦播前0—50 cm土层的土壤贮水量，其中W-NTGS处理小麦播前0—10、10—20、20—30、30—50 cm土层的土壤贮水量，分别较W-NTG处理增加了22.1%、30.2%、21.5%和11.1%，较W-TG处理增加了26.2%、33.2%、26.5%和16.4%；而W-NTG与W-TG处理间小麦播前0—110cm的土壤贮水量均无显著差异。复种绿肥较麦后休闲分别使小麦耗水量、棵间蒸发量和蒸散比平均减少7.0%—7.1%、11.7%—20.1%和5.2%—15.9%，在复种绿肥中，W-NTGS处理小麦耗水量较W-NTG处理在2021年减少6.4%，较W-TG处理在2020和2021年平均减少6.1%;W-NTGS处理小麦棵间蒸发量分别较W-NTG、W-TG处理平均减少9.7%和13.6%，蒸散比分别降低6.2%和11.3%,W-NTG与W-TG处理间的耗水量、棵间蒸发量、蒸散比均无显著差异。复种绿肥较麦后休闲使小麦籽粒产量增加6.4%—16.8%，其中W-NTGS处理分别较W-NTG、W-TG处理平均增加6.6%和9.8%,W-NTG与W-TG处理间的小麦籽粒产量差异不显著。与麦后休闲相比较，复种绿肥使小麦WUE、WUEi分别提高11.9%—30.7%和6.4%—16.8%，复种绿肥之间相比较，W-NTGS处理分别较W-NTG、W-TG处理的WUE平均提高10.9%和16.8%,WUEi平均提高6.6%和9.8%,W-NTG与W-TG处理间的WUE和WUEi差异不显著。【结论】麦后免耕播种绿肥+绿肥与麦秸全量还田（W-NTGS）可显著增加小麦播前0—50 cm土壤贮水量，减少小麦季土壤水分的无效损耗，从而在减少小麦耗水量的同时增加籽粒产量，最终显著提高农田水分利用效率和灌溉水利用效率，可作为干旱灌区小麦复种绿肥水分高效利用推荐技术。

【目的】针对西北灌区春小麦生产中氮肥投入过高、水分利用效率低等问题，探讨复种绿肥及减量施氮对春小麦水分利用特征的影响，以期为优化春小麦生产的水资源高效利用提供理论依据。【方法】采用裂区设计，主区设麦后复种绿肥毛叶苕子（W-G）和麦后休闲（W）两种种植模式，副区设传统施氮（N3,180 kg·hm~(-2)）、减施氮肥15%(N2,153 kg·hm~(-2)）和减施氮肥30%(N1,126 kg·hm~(-2))3个施氮水平，于2020—2021年研究复种绿肥及减氮对春小麦产量、耗水量及水分利用效率的影响。【结果】麦后复种绿肥结合适量减施氮肥可提高春小麦播前土壤贮水量，W-G较W模式春小麦播前土壤贮水量增加11.5%—13.5%，麦后复种绿肥结合氮肥减施15%(W-GN2）与麦后复种绿肥结合减氮30%(W-GN1）较对照麦后休闲结合传统施氮量（W-N3）春小麦播前土壤贮水量分别提高12.1%—20.2%与15.2%—16.6%,W-GN2与W-GN1处理间无显著差异。W-G较W春小麦耗水量降低12.6%—13.7%，复种绿肥模式中以W-GN2降低春小麦耗水量幅度最大，较麦后休闲结合减氮15%(W-N2）、W-N3分别降低21.8%—25.8%、21.3%—26.3%;W-G通过降低春小麦拔节期至灌浆初期的耗水模系数，增大播种前期至拔节期与灌浆初期至成熟期的耗水模系数（两阶段耗水量占全生育期总耗水量的比例为60.5%—64.1%），有效协调春小麦前后生育时期的水分需求特征，增强了春小麦生长发育过程中水分供需同步性。相比W-GN1、W-GN3,W-GN2处理的调控效应更突出。W-G具有增产优势，较W增产13.5%—14.1%;W-GN2较W-N2与W-N3分别增产16.7%—18.4%与13.6%—14.6%。因而，W-G较W模式提高水分利用效率为29.4%—31.0%，麦后复种绿肥模式中，以W-GN2提高水分利用效率的幅度较大，较W-N2、W-N3分别提高44.2%—46.8%、39.1%—43.5%，较W-GN1、W-GN3分别提高36.2%—50.7%、9.1%—17.0%。【结论】麦后复种绿肥结合减施氮肥15%（即施氮153 kg·hm~(-2)）较传统水氮管理提高春小麦产量及水分利用效率，可推荐为西北灌区春小麦水分高效利用的生产模式。

【目的】针对水资源短缺严重制约干旱绿洲灌区作物生产,传统翻耕产量不稳定及水分利用效率低下等问题,研究不同秸秆还田方式下春小麦农田土壤水分利用特征,旨在优化耕作措施,提高干旱内陆灌区农田的水分利用率。【方法】2014—2016年,在河西绿洲灌区,通过田间定位试验,研究不同秸秆还田方式(少耕,25—30 cm秸秆高留茬立茬还田(NTSS);少耕,25—30 cm秸秆高留茬覆盖还田(NTS);翻耕,25—30 cm秸秆高留茬还田(TS);传统翻耕,无秸秆还田(CT))对春小麦田水分利用的时间动态、耗水结构以及利用效率的影响,以期为优化试区春小麦高产高效栽培管理技术提供理论依据。【结果】少耕秸秆还田可降低春小麦田耗水量,与CT相比,NTSS、NTS分别降低3.1%—7.8%与3.7%—7.7%;NTSS、NTS通过减少春小麦生育前期(灌浆期之前)的耗水,增大生育后期(灌浆初期至成熟期)的耗水量,有效协调春小麦前后生育时期需水矛盾,相比NTSS,NTS处理的调控效应更突出。少耕秸秆还田具有抑制土壤蒸发,减小棵间蒸发占总耗水量(E/ET)的比重,提高水分利用有效性的作用,NTSS、NTS较CT棵间蒸发量分别降低9.3%—17.4%、10.8%—23.3%,较TS分别降低4.0%—5.8%与5.6%—11.4%,以NTS降低棵间蒸发量幅度较大,因而NTS较CT处理E/ET降低6.9%—21.3%。秸秆还田具有增产优势,与CT相比,NTSS、NTS、TS分别增产16.6%—24.9%、18.6%—27.3%、10.2%—18.7%,3个秸秆还田处理中,NTSS、NTS较TS分别增产5.2%—5.9%、7.2%—9.5%。因而,秸秆还田处理具体较高的水分利用效率,NTSS、NTS、TS较CT处理水分利用效率分别提高21.1%—28.3%、26.6%—30.6%、13.1%—20.3%,以NTSS、NTS提高比较大,比TS分别提高6.7%—11.9%、8.6%—13.7%。【结论】在水资源短缺的河西绿洲灌区,集成应用少耕与25—30 cm秸秆立茬及覆盖还田技术是实现春小麦高产、稳产、灌溉水高效利用的理想耕作措施。

【目的】针对河西绿洲灌区作物生产中氮肥施用过量、水资源利用效率与经济效益较低等问题，探讨麦后复种绿肥及适量减施化学氮肥对小麦农田耗水特性及经济效益的影响。【方法】2019—2020年在甘肃省河西绿洲灌区进行裂区试验，主区设置麦后复种绿肥（W-G）和单作小麦（W）两种种植模式；副区为5个施氮水平，分别为不施氮肥（N_0）、常规施氮（180 kg·hm~(-2),N_4）、减施45%氮肥（N_1）、减施30%氮肥（N_2）和减施15%氮肥（N_3）。测定不同处理下小麦绿肥体系产量、水资源利用效率及经济效益。【结果】麦后复种绿肥以及适量减施化学氮肥显著提高小麦籽粒产量和系统生物热能产，2019和2020年，W-G较W处理籽粒产量分别提高10.8%和12.4%，系统生物热能产分别提高37.8%和40.3%；麦后复种绿肥结合减氮15%(W-G-N_3）较单作小麦结合减氮15%(W-N_3）和单作小麦传统施氮（W-N_4）处理小麦分别增产6.9%—16.7%和7.9%—13.6%，生物热能产提高52.0%—62.2%和27.1%—58.9%。W-G较W小麦生育阶段耗水量降低6.3%—16.0%,W-G-N_3较W-N_3和W-N_4小麦季耗水量分别降低13.4%—20.5%和20.8%—29.0%,W-G由于绿肥生长季消耗水分，总耗水量显著高于W。W-G较W小麦水分利用效率分别提高7.9%和19.2%;2019年度W-G-N_3较W-N_3和W-N_4小麦水分利用效率分别提高23.5%和5.1%，差异显著。W-G-N_3可有效提高系统单位耗水生物热能产，较W-N_3和W-N_4分别提高2.7%—14.5%和9.3%—17.5%。W-G较W增加了成本投入，总产值也随之提高；2019年度W-G-N_3较W-N_3和W-N_4纯收益分别提高9.8%和9.5%,2020年度W-G-N_3较W-N_3和W-N_4纯收益则分别降低了15.6%和15.7%;2019和2020年W-G较W产投比分别降低20.7%和23.1%,W-G-N_3较W-N_3和W-N_4产投比降低比例均为14.8%—23.1%,W-G因较多的资源投入降低了系统单方水效益。【结论】在河西绿洲灌区，麦后复种绿肥结合适量减施化学氮肥能够提高作物产量和经济效益，水资源利用效率也随之提高，其中麦后复种绿肥结合减量15%施氮处理的综合效果最好，可作为提高水资源利用及农民收益的理想种植模式及施氮水平。

在年降水量 4 15 m m的黄土高原中部黄绵土上 ,以春小麦 (Triticum aestivum)为供试作物进行大田试验 ,研究了地膜覆盖 (设不覆膜、播种后覆膜 30 d、覆膜 6 0 d和全程覆膜 )和施氮 (设不施氮和施氮 75 kg/hm2 )对春小麦耗水量和水分利用效率的影响。结果表明 ,地膜覆盖对春小麦耗水量和水分利用效率的影响与底墒和覆膜进程有关。增加底墒和施肥 ,春小麦全生育期耗水量显著增加。高底墒处理的平均耗水量 (32 7.7m m)比低底墒(2 85 .4 mm)高 4 2 .3m m,差异达显著水平 (P

【目的】针对玉米连作对化肥依赖过高、水分利用效率低下等问题,探讨间作绿肥和减施氮肥对玉米农田耗水特征的影响,以期明确间作绿肥生产玉米的水分利用特征,为玉米生产减氮及水分高效利用技术的优化提供理论实践依据。【方法】2018—2019年,在河西绿洲设置田间定位试验,设玉米间作绿肥和单作玉米(M)两种种植模式,减量25%施氮(N1:270 kg·hm-2)和传统施氮(N2:360 kg·hm-2)两个施氮水平,绿肥种类包括作箭筈豌豆(V)和油菜(R),研究不同处理下耗水特性和产量表现。【结果】间作绿肥可保证玉米稳产,在玉米/绿肥带状间作模式中,N1与N2处理的玉米产量差异不显著。间作绿肥和减施氮肥25%处理可提高绿肥刈割期、玉米收获后土壤含水量,以M/VN1处理提高幅度最大,较传统施氮下单作玉米(MN2)分别高17.2%—18.9%、28.6%—31.3%;间作绿肥和减施氮肥25%处理可降低作物在绿肥播前至刈割、绿肥刈割至玉米收获和作物全生育期的耗水量,以M/VN1处理降低幅度最大,较MN2分别降低38.8—48.8、32.9—53.9和80.9—92.7 mm;间作绿肥可提高玉米水分利用效率,以M/V处理最为突出,比M处理高14.9%—15.6%;N1与N2相比,M/R、M/V处理水分利用效率分别提高3.4%—5.2%、5.7%—6.5%,M处理的降低4.0%—5.5%;提高幅度以M/VN1处理最大,较MN2高14.8%—16.8%。玉米间作绿肥、减施氮肥25%处理可有效改善土壤含水量,降低系统耗水,提高玉米水分利用效率,具有较高的水分生产力。【结论】在水资源短缺的河西绿洲灌区,间作绿肥可保证玉米稳产,具有较高的水分供给潜力,其中玉米间作箭筈豌豆集成减量25%施氮处理的综合效果最好。

【目的】利用间作和保护性耕作对土壤碳减排及水分高效利用的潜力，将二者集成于同一系统中以发挥各自的优势并催生彼此间的协同效应，从而建立减排与节水双赢的间作高效种植模式。【方法】以河西绿洲灌区长期规模化种植的小麦间作玉米为研究对象，集成应用保护性耕作的理论与技术，利用带状耕作和秸秆覆盖建立免耕立茬（ＮＴＳＳＩ）、免耕秸秆覆盖（ＮＴＳＩ）、少耕秸秆翻压（ＴＩＳＩ）和传统收割（ＣＴＩ）４种处理，并以传统收割单作小麦（ＳＷ）和单作玉米（ＳＭ）作为对照，系统研究了不同处理土壤呼吸与作物耗水状况。应用土壤呼吸测定系统ＥＧＭ－４（ＥＮｖＩｒｏＮＭＥＮＴａｌ ＧａＳ ＭｏＮＩＴｏｒ－４，ＵＫ，ＰＰ ＳｙＳＴＥＭ．．．

目的】优化小麦-玉米周年秸秆还田方式,实现系统碳效率及经济效益协同提高,促进小麦-玉米周年可持续生产。【方法】基于8年小麦-玉米周年秸秆还田长期定位试验,分析小麦、玉米秸秆双季还田(D)与小麦秸秆单季还田(S)对作物秸秆产量和碳投入量的影响,明确不同碳投入量对小麦-玉米周年产量及其稳定性和可持续性的影响;系统分析碳效率与经济效益对小麦-玉米周年不同碳投入量的响应特征。【结果】(1)D和S处理的年均秸秆还田量分别为13.54和5.43 t·hm~(-2);D处理投入土壤中的根系和根茬生物量分别为3.04和2.14 t·hm~(-2),较S处理均无显著差异(P>0.05);S处理的根系、根茬和根系分泌物碳投入量分别为1.34、0.97和1.35 t·hm~(-2),较D处理没有显著差异(P>0.05)。(2)S处理的资源和农田管理碳投入量为1.73 t C·hm~(-2),较D处理减少51.29 kg C·hm~(-2);S处理的农田碳总投入量为9.00 t C·hm~(-2),较D处理的12.30 t C·hm~(-2)显著减少了26.82%(P0.05)。(4)S和D处理的周年籽粒碳产出量分别为6.27和6.25 t C·hm~(-2),植株碳产出量分别为15.96和15.74 t C·hm~(-2),均没有显著差异(P>0.05)。S处理的碳生产效率和碳生态效率分别为0.69 kg·kg~(-1)和1.77 kg·kg~(-1),较D处理分别显著增加60.47%和39.37%(P0.05);玉米季,S处理的年际平均产值和年际平均净收益分别为1.91万元/hm~2和0.81万元/hm~2,较D处理分别增加了0.38万元/hm~2和0.39万元/hm~2;小麦-玉米周年,S处理的年际平均产值和年际平均净收益为3.80万元/hm~2和1.56万元/hm~2,较D处理分别显著增加14.81%和51.54%(P<0.05)。【结论】小麦秸秆单季还田在不显著影响小麦-玉米周年籽粒产量以及产量稳定性和可持续性的前提下,减少了玉米秸秆的碳投入量,促进了碳效率和经济效益的协同提高。

为探求适合淮北平原机播夏玉米的最佳麦秸还田方式,在大田条件下,研究了麦秸全量还田方式(粉碎抛撒、灭茬覆盖、直接覆盖)对机播夏玉米出苗率、抗倒性能和水分利用效率的影响。结果表明,粉碎抛撒处理的出苗率最高;灭茬覆盖处理的总倒伏率最低,而单株气生根数目,总根条数和根系干重最高,且其植株基部第3~7节间的直径、单位茎长干重和茎秆压碎强度、穿刺强度、抗倒指数、土壤含水率、产量及水分利用效率也高于粉碎抛撒和直接覆盖处理。灭茬覆盖和粉碎抛撒处理的产量和经济效益之间差异不显著,但均高于直接覆盖处理。因此,无论是从直接经济效益,还是长期的生态效益考虑,麦秸灭茬覆盖和粉碎抛撒覆盖都值得在生产中推广。

为探究华北地下水超采区冬小麦进一步减灌节水的有效栽培措施,2013—2016年,以石麦15为试材,进行只灌底墒水、生育期不灌溉的贮墒旱作模式(W0)与现行春季灌2水的节水灌溉模式(W2)比较试验,研究2种栽培模式对冬小麦耗水特征和水分利用效率的影响。结果表明:1)W0与W2相比,3年平均产量降低16.6%,主要是因为穗数和穗粒数减少,库容降低,但千粒重明显增加;2)W0全生育期耗水强度较低,主要是拔节后耗水强度逐渐降低,其总耗水量比W2减少52mm;3)与W2相比,W0提高了土壤水分利用率,开花前较多地利

在移动防雨棚条件下，以晋麦４７（抗旱性强）、偃展４１１０（抗旱性弱）和矮抗５８（抗旱性中等）为材料，在足墒播种、安全越冬基础上，设置拔节～成熟期持续干旱（Ｗ１）、开花～成熟期干旱（Ｗ２）、拔节～成熟期供水适宜（Ｗ３）３种水分处理，研究了干旱胁迫对不同抗旱性冬小麦品种产量形成和水分利用的影响。结果表明：供水适宜时３个品种的产量和水分利用效率皆无显著差异，干旱胁迫显著降低了各品种产量，降幅表现为晋麦４７＜矮抗５８＜偃展４１１０。与偃展４１１０相比，晋麦４７干旱时生育前期耗水较多，物质积累量较大，单位面积总粒数较高；而在产量形成期（开花～成熟）叶片蒸腾速率较低，耗水量较小，水分生产效率较高，贮藏物质．．．

为了解滴灌条件下水分调控对春小麦产量及水分利用的影响,以新春22和新春19为试验材料,在其关键生育期:Ⅰ期(出苗-拔节期)、Ⅱ期(拔节-扬花期)、Ⅲ期(扬花-乳熟期)内进行土壤水分控制。结果表明,Ⅱ期是小麦水分调控最为关键和敏感的时期。新春22在Ⅱ期采用75%～80%、Ⅰ期和Ⅲ期采用65%～70%的土壤水分下限处理时产量和水分利用效率均显著高于其他处理,分别达6 894.2 kg/hm2和15.824 kg/(mm.hm2);而新春19在各期下限均为75%～80%时,产量和水分利用效率最高,达7 409.1 kg/hm2和14.586 kg/(mm.hm2);就整个生育期的耗水情况来看,矮秆品...

在南疆干旱气候生态条件下,以矮秆品种新春22和高杆品种新春19为试验材料,研究了滴灌条件下不同土壤水分对春小麦生长、产量及水分利用效率(WUE)的影响,结果表明:拔节-扬花期是春小麦水分敏感期,水分亏缺将显著影响小麦株高、生物量、叶面积和产量形成。各水分处理中T2(出苗-拔节期、拔节-扬花期、扬花-乳熟期田间相对含水量分别为65%-70%、70%-75%、65%-70%)的产量、WUE和收获指数(HI)最高,其次是T4(出苗-拔节期相对含水量为45%-50%,其余时期同T2),其WUE、HI、穗粒数和粒重与处理T2差异不显著,在调亏灌溉中此处理是经济可行性的。不同基因型品种对土壤水分反应有差异...

为合理利用夏闲期光、热和水资源,提高山西南部农业发展的可持续,通过研究种植绿肥苜蓿对后作小麦产量及土壤养分的影响,探索有助于提高小麦的生产力的苜蓿种植模式。试验为二因素裂区设计,主区为苜蓿不同播量,分别为7. 5(S),15. 0(M),22. 5 kg/hm~2(L),副区为不同还田日期:9月10日(T1)、9月20日(T2)、9月30日(T3),以常规复种玉米为对照(CK),于后作小麦的返青期、拔节期、抽穗期测定农艺性状、土壤养分,并于成熟期测定小麦产量。结果表明,与对照相比,供试夏闲期种植苜蓿各处理下,后作冬小麦的株高、绿叶数、单株干质量及倒二叶长宽,土壤有机质、碱解氮含量均有不同程度提高。大播量中还田日期的LT2处理下,有机质、碱解氮含量较对照分别提高1. 20～3. 38倍和4. 08～5. 42倍。冬小麦穗数、穗粒数、千粒质量,较对照分别提高6. 3%,5. 8%,4. 1%,比对照增产3. 9%。大播量中还田日期的LT2处理更有利于该地区小麦产量的提高,该试验可为相关研究提供理论依据。

【目的】探讨玉米秸秆还田配施氮肥对关中灌区冬小麦产量和水分利用效率的影响,为该地区实现小麦高产提供理论依据。【方法】以"西农979"作为供试冬小麦品种,研究玉米秸秆还田条件下配施0,87.5,175,262.5,350kg/hm2氮肥以及秸秆不还田条件下施用175kg/hm2氮肥6个处理,对冬小麦产量、土壤贮水量和水分利用率的影响。【结果】在氮肥用量相等(175kg/hm2)的情况下,玉米秸秆还田配施氮肥处理的冬小麦有效穗数、穗粒数、千粒质量和产量较单施氮肥处理分别增加了39万穗/hm2,1.57,2.11g和1 200kg/hm2。6个处理中,玉米秸秆还田配施262.5kg/hm2氮肥处理的...