全膜双垄沟播技术的大面积应用使玉米成为陇中旱农区的主栽作物之一,但在该种植技术下,玉米在获得高产量的同时加剧了土壤养分的消耗,必须合理培肥土壤才能维持玉米可持续高产。为此,本文依托2012年布设在陇中旱农区的田间定位试验,以不施肥(NA)为对照,设计四个等氮的不同培肥方式,即单施化肥(CF)、有机肥+化肥(SC)、单施有机肥(SM)和单施玉米秸秆(MS),研究了培肥方式对玉米产量形成的影响,并从光合作用及蔗糖代谢等方面探讨了培肥方式影响玉米产量的主要碳代谢机制,主要结果如下:1.与NA相比,四种培肥处理均增加了玉米各生育时期的叶面积指数和干物质积累量,降低了玉米开花前营养器官贮藏同化物的转运率,其中CF和SC处理的增幅最大,其叶面积指数和干物质积累量分别较NA平均增加了61.4%、65.1%和145.8%、142.3%。2.四种培肥方式均增强了玉米光合作用。光合作用随玉米花后生育时期的推进呈下降趋势;CF、SC、SM和MS处理下的平均光合速率较NA分别增加了58.7%、48.7%、17.7%和7.8%;CF和SC处理下的Ru BP羧化酶和PEP羧化酶活性显著高于NA处理,分别较NA处理平均增加了31.3%、34.4%和25.0%、31.2%。3.玉米穗位叶蔗糖含量随花后生育时期的推进而逐渐下降,SS和SPS活性的变化与蔗糖含量一致;同时花后各时期的玉米SS活性、SPS活性与蔗糖含量显著相关。四种培肥处理均提高了玉米穗位叶蔗糖含量、蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性;其中CF和SC处理的增幅最大。与NA相比,CF和SC处理的蔗糖含量、SS活性和SPS活性分别显著平均增加了35.6%、27.6%、32.8%和32.3%、24.8%、28.1%。4.四种培肥处理均增加了玉米产量、全生育耗水量和水分利用效率,其中CF和SC处理的增幅最大。CF和SC处理下的籽粒产量较NA显著增加了146.2%和115.8%,生物产量较NA显著增加了108.1%和94.2%,全生育期耗水量较NA显著增加了了18.4%和15.9%。各处理下的水分利用效率表现为CF>SC>SM>MS>NA,其中CF和SC处理的水分利用效率显著高于其他处理。5.玉米籽粒产量与每平方米穗数、穗粒数、生物产量、籽粒产量水分利用效率、玉米光合特性综合因子、玉米光合作用关键酶综合因子和蔗糖代谢综合因子均呈极显著正相关。综上所述,本研究四种培肥方式通过增加玉米叶片叶绿素含量、延长叶面积指数高值持续期、增加玉米光合作用关键酶活性和提高蔗糖含量及蔗糖代谢关键酶活性,改善了玉米碳代谢,提高了干物质积累量和产量。单施化肥和有机肥化肥配施两种培肥方式改善碳代谢、提高产量的效果最佳,且二者对产量的作用相当。因此,在陇中旱农区应用全膜双垄沟播技术种植玉米,要维持玉米产量的可持续提高,有机肥化肥配施更加适宜。