本文以河南省许昌地区（豫中地区）为试验点，选用小麦品种豫麦49-198和玉米品种秀青74-9，研究了农民习惯模式(T1)、对比农民习惯模式的优化模式一(T2)、超高产模式(T3)、对比超高产模式的优化管理模式二(T4)等四种管理模式对小麦-玉米轮作体系的产量、群体动态、干物质积累及分配、养分吸收及转移、土壤无机氮累积、抗逆性、养分平衡及经济效益评价等方面的影响，探讨了当前普遍存在的农民习惯模式、超高产模式及相比两种模式的优化管理模式的利与弊，以及在四种模式下作物的生长及养分吸收规律的异同，以此来探明限制作物高产和养分高效利用的主要限制因素与解决措施，从而建立既高产、稳产又资源高效利用的高产高效模式。主要结果如下：1．小麦群体在不同年份不同管理模式下随着生育进程呈现单峰上升趋势，并且在返青期达到峰值。调节群体的关键时期是返青-拔节期，而且返青期是最高分蘖期，因此返青期的群体在一定程度上决定了成穗数及群体质量。研究表明，群体适宜的起点为176.7-256.7104/hm2即适宜播量为79.5-114kg/hm2,最高分蘖数为1020.0-1354.4kg/hm2。而且与农民习惯和超高产模式相比，优化模式一（T2）、二（T4）显著提高了成穗率，因此合理的水肥管理能增加小麦成穗数、提高成穗率。2．小麦的干物质累积量随着生育进程不断上升，在拔节期后干物质累积量上升迅速。与农民习惯和超高产模式相比，优化模式一（T2）、二（T4）的干物质累积量有显著提高，可见合理的水肥管理可提高干物质累积量，且其作用的关键时期是拔节-开花期，因此拔节期追肥可增加干物质累积量。玉米的干物质累积量随着生育期的推进不断上升，而且大喇叭口期和灌浆期都是玉米干物质累积最快的时期。在灌浆期前不同管理模式的玉米干物质累积量差异未达到显著水平，但在灌浆期后，与农民习惯和超高产模式相比，优化模式一（T2）、二（T4）的玉米干物质累积量有明显升高。3．小麦各营养器官中干物质累积量为茎＞叶＞鞘＞颖壳+穗轴，而且随着花后天数的增加，都呈现出先增加后降低的趋势，而且都是在花后7天时达到最大值。而籽粒的干物质累积量则是随着生育进程呈现直线上升的趋势，且在花后14-21天为籽粒干物质增加最快的时期。从干物质转运量及转运率来看，优化管理模式一显著大于农民习惯，优化水肥管理显著提高了花后干物质的转移。4．在不同年份下小麦氮、磷素累积量呈现出随着生育期的推进不断上升的趋势，而小麦钾素累积量则呈现出先上升后下降的趋势，且在开花期达到最大值。在拔节期后，T2处理的小麦氮磷钾素累积量显著大于T1处理，且T3处理的显著大于T4处理。优化水肥管理能显著提高小麦拔节期后氮磷钾素累积量，而拔节-开花期是养分吸收累积的关键时期。玉米的氮、磷素累积量与小麦相似随着生育期的推进呈现直线上升趋势，而玉米的钾素累积量却略有不同，玉米的钾素累积量随着生育期的推进呈现出“S”型上升趋势，在灌浆期后就保持不变。玉米钾素累积量在大喇叭口期后，各处理差异达到5%显著水平，且钾素累积量为T4＞T3＞T2＞T1。5．各营养器官的氮素累积量在花后0-21天内为叶＞茎＞鞘＞颖鞘+穗轴，而在花后21天后则为茎＞叶＞鞘＞颖鞘+穗轴。各营养器官的磷素累积量为茎＞叶＞鞘＞颖壳+穗轴。各营养器官的钾素累积量在花后0-14天内为茎＞叶＞鞘＞颖壳+穗轴，而在花后14天后茎＞叶＞颖壳+穗轴＞鞘。籽粒的氮、磷素累积量在开花后期都显著大于各营养器官。而且籽粒的氮、磷素累积量在不同年份不同处理下都呈现出上升的趋势，籽粒的钾素累积量与氮、磷素累积量不同，显著小于各个营养器官的钾素累积量，而且随着生育进程籽粒的钾素累积量呈缓慢上升趋势。6．与农民习惯(T1)相比，优化管理模式（T2、T4）在0-30、30-60cm土层的小麦土壤无机氮累积量有显著提高，在60-90cm土层小麦土壤无机氮累积量差异不显著，优化施肥增加0-60cm土层的无机氮累积量，并未造成无机氮的向下淋溶。玉米0-30cm土层的无机氮累积量在成熟期为T3=T4＞T1=T2，而玉米30-60cm、60-90cm土层的无机氮累积量为T3＞T4＞T1＞T2。优化管理模式增加了0-30cm土层的土壤无机氮累积量，降低了30-90cm土层的土壤无机氮累积量，有效降低了无机氮向深层土壤的淋溶。7．与T1处理相比，T2、T3、T4处理的小麦产量在2011-2012、2012-2013年分别增加了18.3%、52.7%、45.7%和15.9%、31.5%、25.4%，并且各处理间差异显著。从小麦产量三要素来看，穗粒数是决定产量的关键因素，且T2处理的穗粒数显著大于T1处理，而T3、T4处理间差异不显著。与T1相比，T2、T3、T4处理玉米增产13.1%、37.1%、33.3%和21.7%、31.8%、35.0%。从玉米的产量性状来看，与农民习惯和超高产相比，优化模式显著增加了玉米穗长，显著降低了玉米穗秃尖长，而且穗粒数为决定产量的关键因素，T3与T4处理的穗粒数差异未达到显著水平，但显著大于T1、T2处理的，T2处理显著大于T1处理。T3处理的小麦收获指数显著大于T4处理的，且显著大于T1、T2处理的，但T1与T2处理间差异不显著。但玉米收获指数各处理间差异未达到显著水平。8．与农民习惯相比，优化模式一显著提高了小麦氮肥及磷肥偏生产力；与超高产模式相比，优化模式二显著提高了小麦氮、磷、钾肥的偏生产力。对于玉米氮肥利用率来说，优化模式一比农民习惯显著提高了氮肥偏生产力，而优化模式二与超高产相比则提高了氮、磷、钾肥的偏生产力。T2处理的小麦氮、磷素吸收效率都显著大于T1处理的，而且T4处理的小麦氮、磷素吸收效率显著大于T3处理，T1处理的小麦钾素吸收效率与T2处理的差异不显著，但T4处理显著大于T3处理。T2处理的玉米氮素吸收效率显著大于T1处理的，T4处理的氮磷钾素吸收效率都显著大于T3处理。9． T1处理的赤霉病病情指数显著大于其他处理，T2处理显著大于T3、T4处理，且T3处理显著大于T4处理。从倒伏率来看，T3＞T1＞T2＞T4，且处理间差异显著。从倒伏指数来看，T3＞T1＞T2＞T4，且处理间差异显著，这与倒伏率的规律相一致。与农民习惯和超高产模式相比，优化模式一、二降低了小麦赤霉病发病率及病情指数，降低了小麦倒伏率和倒伏指数，增强了小麦抗逆性。从养分平衡来看，与农民习惯和超高产模式相比，优化管理模式能有效缓解氮、磷素的严重盈余，而能有效提高钾素的盈余量。而且与农民习惯和超高产模式相比，优化模式能显著提高纯收益，有效地提高了经济效益，从而达到了增收增效的目的。