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西北黄土高原深处内陆，气候、土壤和生产条件等与我国北方其它旱作麦区有很大不同，旱情也比其它旱作区更为严酷，探索和推广新的栽培方式，最大限度提高有限降水条件下的小麦生产力，是该区农业生产的现实需要。本研究于2011～2012年在黄土高原典型旱作生态条件下，以冬、春小麦为对象，全面系统的研究了不同覆盖方式以及不同秸秆还田方式对土壤水分和产量形成的影响，主要结论如下：1覆盖和秸秆还田对土壤水分的影响0～200cm土壤含水量秸秆覆盖好于覆膜处理，残膜二茬利用好于新覆膜，冬前覆膜好于春季覆膜，冬小麦好于春小麦。冬小麦的残膜二茬利用处理（WT6）和春小麦的夏季覆膜+麦秸还田处理（ST6）在各时期、各土层土壤含水量普遍高于CK， WT6及ST6的0～200cm平均土壤含水量分别较CK高0.89、1.37个百分点。冬小麦其他覆盖处理开花前0~90cm土壤含水量高于CK，而开花后0～90cm土层以及全生育期90～200cm含水量普遍低于CK。春小麦其它覆盖处理（除春小麦春季覆膜（ST3））全生育期0～90cm土壤含水量高于CK，90～200cm土壤含水量在分蘖期～孕穗期和蜡熟期普遍低于CK，其余生育时期则高于CK。冬、春小麦各处理的土壤水分差异土层间均表现为0~90cm土层大于90~200cm土层；时期间冬小麦以开花期～灌浆初期差异较大，春小麦以分蘖期～孕穗期差异较大。冬、春小麦土壤水分的变化幅度均表现为拔节前0~90cm土层>90~200cm土层，而孕穗期后则相反。0～200cm的土壤含水量小麦秸秆还田略好于玉米秸秆还田，春小麦好于冬小麦。秸秆还田总体改善冬、春小麦的0～200cm的土壤含水量，但冬小麦在开花期～灌浆初期、春小麦在蜡熟期低于CK。冬、春小麦均以秸秆还田+覆膜+播前镇压处理的0～200cm土壤含水量最好，分别比CK高0.48和1.18个百分点；冬、春小麦0～200cm平均含水量均以玉米秸秆还田+不覆膜+播前镇压处理（W2、S2）土壤含水量最低，分别比CK低0.07和0.16个百分点。冬、春小麦各处理间的土壤水分差异，土层间分别以0～20cm、120～150cm最大；时期间均以分蘖期差异最大。各处理冬、春小麦土壤水分变化幅度均为拔节前0～90cm土层>90～200cm土层，抽穗后则相反。2覆盖和秸秆还田对小麦耗水特性的影响覆盖处理能普遍提高冬、春小麦对土壤贮水的利用，进而增加生育期农田总耗水量。冬、春小麦农田总耗水量、土壤贮水消耗量及其占农田总耗水量的比例分别比CK高4.15%和5.05%、14.15%和35.53%、2.67和4个百分点，总体表现为冬小麦大于春小麦，覆膜大于秸秆覆盖。秸秆还田处理的普遍降低了冬小麦对土壤贮水的利用，进而降低生育期农田总耗水量；而春小麦则与之相反。秸秆还田处理的农田总耗水量、土壤贮水消耗量及其占农田总耗水的比例，冬小麦平均分别比CK低2.59%、8.83%和1.89个百分点，而春小麦分别比CK高5.29%、39.67%和4.32个百分点，冬、春小麦均以覆膜+播前不镇压处理最低。3覆盖和秸秆还田对小麦水分利用效率的影响覆盖处理（除春小麦的小麦整秆覆盖（ST5））普遍提高冬、春小麦的产量和水分利用效率。产量和WUE的提高幅度总体表现为覆膜大于秸秆覆盖，新覆膜大于残膜二茬利用，冬前覆膜大于春季覆膜。覆盖处理冬、春小麦产量分别平均比CK高20.04%（4.98%～28.96%）和28.33%（21.71%～37.31%），WUE分别平均比CK高15.22%（8.88%～23.18%）和22.46%（18.91%～30.60%）。秸秆还田处理（除冬小麦的小麦秸秆还田+W6）普遍提高冬、春小麦产量，平均分别比CK高13.19%（-7.37%～32.80%）、5.78%（0.08%～14.67%），并且均以秸秆还田+覆膜+播前镇压（W1、W4）处理最高，平均分别比CK高31.87%、36.07%。秸秆还田处理（除W6）冬小麦水分利用效率与产量变化一致，平均比CK高16.24%（-4.91%～36.19%）；而春小麦仅秸秆还田+覆膜+播前镇压（S1、S4）处理的WUE平均比CK高4.22%，其它处理总体低于CK，平均低1.47%。