能值分析以同一客观标准的太阳能值衡量各类不同能质能量的真实价值和数量关系,运用其明晰不同类型水资源在作物生产系统中的内在贡献和利用效率,可为落实最严格水资源管理制度提供基础和有效参考。粮食生产耗水来源分为蓝水（即地表水和地下水）和绿水（指有效降水）,且这两类水资源对产量的贡献不同。然而传统的作物生产系统能值分析对蓝绿水的区分及量化研究尚不明晰。本文以中国2001-2016年主要粮食作物水稻、小麦、玉米和大豆生产系统为研究案例,以省级区域为空间单元,基于蓝绿水足迹核算和边际理论区分蓝绿水资源对产量的贡献,以此构建并量化作物生产系统水资源能值评价指标体系,包括水资源能值投入、水资源能值贡献率和水资源能值利用效率指标,实现了基于能值的区分蓝绿水的作物生产系统水资源能值分析。主要研究结果如下:（1）2001-2016年,主要粮食作物生产总水足迹多年平均为5037.41亿m~3/a,呈增加趋势,增幅达22.63%。其中绿水足迹占比64.64%,增幅为34.27%,而蓝水足迹增幅仅为4.27%。各作物生产绿水足迹历年均高于蓝水足迹,年均绿水足迹占总水足迹均超过50%,各作物间水稻蓝水足迹占比最大,玉米绿水足迹占比最大。各地区蓝绿水足迹地区差异显著,2016年蓝水和绿水足迹最大值的河南和黑龙江,分别是最小值的西藏的116.07倍和393.07倍。（2）主要粮食作物生产系统年均总投入能值为4.91×1023sej（solar emjoules,太阳能焦耳）,其中可更新能值流（指系统中投入的可更新资源的总能值）仅占26.96%,其中又以水资源能值投入最多,占可更新能值流62.70%。从当地资源类型看,购入资源占总能值投入的71.89%,化肥（氮磷钾肥和复合肥）占购入资源超50%。不同地区主要粮食作物生产系统中可更新能值流投入占比以西藏、新疆、青海和内蒙古等西部地区较大（均超过30%）,浙江和福建则较小。（3）研究期间内主要粮食作物生产系统中总水资源能值投入增加16.61%,2016年达到9.21×1022sej,绿水能值投入占比为47.36%,其增幅（34.27%）远高于蓝水（4.27%）。各作物生产系统中玉米自2011年超过水稻成为总水资源能值投入最大的作物,且增速最快（增幅达63.28%）,其中绿水投入能值增幅更是达到100.25%。2016年总水资源能值投入数值和增幅均最大的地区为黑龙江,分别为1.04×1022sej和94.81%,蓝绿水能值投入最大地区分别为河南和黑龙江,占全国的11.48%和12.90%。（4）总水资源能值贡献率增幅仅3.79%,蓝水能值贡献率历年高于绿水,但两者差值已由3.73%缩小到0.81%。各作物生产系统中大豆绿水能值贡献率历年均远高于其余作物,2016年达到12.45%,水稻蓝水和绿水能值贡献率增幅（26.25%和7.02%）均高于其余作物。2016年各地区间不同作物总水资源能值贡献率最大值地区均为西藏,最小值地区均为福建,主要粮食作物生产系统中蓝绿水能值贡献率最值地区均为新疆。（5）总水资源能值利用效率研究期间内增加了36.72%,绿水能值利用效率历年均远高于蓝水能值利用效率,多年均值相差达到7.72倍,且其增幅达27.28%。各作物中玉米总水资源能值利用效率多年间均高于其余作物,多年均值为7.64。各地区来看,10个省份总水资源能值贡献率多年均值高于全国平均值但是总水资源能值利用效率低于全国平均值,其中4个分布在干旱缺水的西北地区,对于缺水地区而言,高水资源能值贡献率但较低的水资源能值利用效率意味着水资源紧缺程度加剧。在符合区域气候和作物生长特性条件下,要提高当地作物生产系统水资源利用效率,可根据各地的生产条件和地域特点调整作物种植结构,选育高产优质的作物品种,提高农业现代化程度,充分利用可更新资源,提高系统生产能力。此外,缺水地区还可将有限的水资源投入产能更大的作物上,增加收益,并通过省际粮食贸易,缓解当地水短缺压力,以提高当地农业水资源的利用效率,进而节约当地农业水资源。综上,主要粮食作物生产系统蓝绿水能值分析不仅明晰作物生产与耗水之间的内在联系和变化规律,还完善农业生产系统水资源能值评价研究,丰富农业水资源研究体系,为区域农业水资源高效利用及合理配置提供方法和数据参考。