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通过田间试验,研究了黄土旱塬冬小麦在农户施肥(NH),农户施肥+垄膜调控(NH+LM),测控施肥(CB),测控施肥+垄膜调控(CB+LM)与测控施肥+平膜调控(CB+PM)5种调控方式下的产量及水肥利用效应。旨在为黄土旱塬小麦提高水分生产效率,增产增收提供理论依据。其主要研究结果有:覆膜调控对黄土旱塬冬小麦有明显的增产作用。其中,覆膜调控下的CB+PM、CB+LM和NH+LM处理的籽粒产量和生物产量较不覆膜的CB和NH处理分别提高了29.2%～60.1%和26.4%～61.7%,差异均显著,且以CB+PM的覆盖效果最好。覆膜调控下的CB+PM较CB和NH干物质累积量提高了 29.9～77.0%,各时期差异均显著。CB+LM和NH+LM处理较CB和NH各时期提高了 2.6%～38.6%,差异在扬花和收获期达到显著。小麦植株对N、P、K素的累积吸收量随生育期逐渐增长,收获期累积量最大。覆膜调控下,CB+PM较CB和NH生育期N、P、K累积量分别提高27.5%～72.8%,58.1%～111.5%和22.2%～74.6%,差异在返青—收获期均显著;CB+LM较CB和NH在扬花—收获期分别提高32.1%～37.7%、38.9%～61.7%和33.6%～43.1%;NH+LM较CB和NH在返青—收获期分别提高19.5%～67.3%、37.9%～61.1%和33.1%～64.7%,差异均显著。冬小麦地上各部位氮素和磷素吸收主要集中于籽粒中,钾素吸收主要集中于茎叶中。覆膜调控处理籽粒对氮素和磷素的吸收量分别较不覆膜处理提高41.5%～69.7%和35.1%～48.9%;覆膜调控下的茎叶对钾素的吸收量提高了 34.1%～74.2%,且差异显著。地膜覆盖可以显著提高小麦花后养分转移量,其中CB+PM处理对氮素和磷素的转移量较CB和NH处理分别显著提高58.9%～94.8%和73.9%～115.8%。覆膜调控加大了对土壤水分的消耗,CB+PM与CB和NH相比增加了 10.0%～12.6%;CB+LM和NH+LM较CB和NH提高了 7.4%～10.2%。覆膜调控的主要耗水层位于60-200cm 土层。水分生产效率CB+LM和CB+PM较CB分别显著提高18.5%和32.1%;NH+LM较NH显著提高21.6%。夏闲期蓄水效率CB+LM和CB+PM较CB分别提高66.5%、79.5%;NH+LM较NH提高61%,一定程度上有利于维持周年土壤水分平衡。从温度效应来看,CK+LM能够有效调节土壤温度,在冬小麦生长早期阶段增加土温,生长后期阶段降低土温,有利于作物生长发育。CK+PM除在拔节期温度有所降低外,始终保持良好的保温效果,有利于促进冬小麦根系生长,提高分蘖数和小麦生育期干物质积累。土壤水溶性有机碳(WSOC)含量CB+PM和CB+LM处理较NH提高111.1%～122.2%,差异显著;土壤可溶性有机碳(DSOC)含量CB+PM、CB+LM和NH+LM处理较CB提高25.3%～30.4%,差异显著;土壤易氧化态有机碳(ROOC)和轻组有机碳(LSOC)含量CB+LM和CB+PM处理较CB分别提高22.4%～34.7%和13.6%～15.9%,差异显著。从惰性有机碳来看,CB+LM和CB+PM较CB 土壤重组有机碳(HSOC)含量提高35.0%～55.5%,差异显著。地膜覆盖可以一定程度提高土壤轻组有机氮(LSON)、可溶性有机氮(DSON)和微生物量氮(SMBN)含量,但降低了土壤颗粒有机氮(PON)含量。土壤PON含量CB+PM和CB+LM处理较CB降低20.6%～23.5%,差异不显著;NH+LM较NH降低27.8%,差异显著。收获后,覆膜调控下的NO3-N累积量较无地膜覆盖的处理均有所降低。CB+PM和CB+LM较CB显著降低16.4%～26.2%。收获后小麦有效磷含量相较播前整体呈增加趋势,覆膜调控下的土壤有效磷增加幅度显著降低。CB+PM、CB+LM和NH+LM处理较CB和NH处理降低了 23.4%～45.2%。收获后速效钾含量总体下降。覆膜调控处理有效钾降低幅度较小。CB+PM、CB+LM和NH+LM处理较CB和NH处理降低了35.7%～73.1%。覆膜调控对增加土壤微生物活性具有积极作用。CB+PM处理土壤酶活性较CB提高了 0.8%～24.6%;微生物生物量较CB处理提高了 1.85%～145.2%。综上所述,覆膜调控下的CB+PM和CB+LM处理在测控施肥的基础上均能有效改善土壤水热状况,提高水分利用效率,促进小麦干物质和养分的累积,从而实现黄土旱塬冬小麦增产增收的目的,且以CB+PM处理效果最优。因此CB+PM和CB+LM处理两种覆膜调控方式均适宜在黄土旱塬乃至我国旱地麦区推广应用,且以测控施肥+平膜穴播(CB+PM)的覆膜调控方式效果更佳。