为探究适宜旱作农业区胡麻生产的高产种植模式,基于2012年开始的田间长期定位试验（4年一个轮作周期）的基础上,于2021年研究了胡麻→胡麻→胡麻→胡麻（FFFF）、胡麻→小麦→马铃薯→胡麻（FWPF）、胡麻→马铃薯→胡麻→小麦（FPFW）、胡麻→胡麻→小麦→马铃薯（FFWP）、胡麻→小麦→胡麻→马铃薯（FWFP）和胡麻→小麦→马铃薯→小麦（FWPW）6种不同轮作模式下作物茬口、胡麻种植频率、胡麻间隔种植年限及连作年限对半干旱农业区胡麻光合参数、非结构性碳水化合物的动态变化、干物质积累分配规律及产量的影响。轮作后第9年研究结果表明:（1）轮作可提高胡麻生育中后期的光合作用能力,增加光合产物的积累量,提高产量。与连作相比,轮作处理下胡麻叶面积指数、SPAD值和光合势分别显著提高了8.11%-86.49%、3.54%-42.86%和10.38%-76.58%,净光合速率和叶片水分利用效率分别显著提高了8.26%-106.00%和20.77%-51.84%。不同轮作模式下的各指标总体表现为小麦茬和马铃薯茬显著高于胡麻茬,25%和50%频率显著高于100%频率,且随胡麻间隔种植年限增加和连作年限缩短而增加。（2）轮作提高了胡麻各器官中可溶性糖和淀粉的浓度和含量。轮作显著提高了胡麻苗期茎秆和叶片中可溶性糖浓度,成熟期籽粒中可溶性糖浓度较连作显著增加了19.55%-39.42%。轮作处理下茎秆、叶片和花、籽粒中可溶性糖含量分别较连作显著提高了34.30%-354.09%、18.70%-211.64%和29.28%-329.89%,淀粉含量显著提高了64.10%-321.98%、22.35%-219.69%和53.94%-188.72%。各轮作模式中马铃薯和小麦茬口下胡麻全生育期茎中可溶性糖含量和淀粉含量显著高于胡麻茬口,且随胡麻种植频率的增加茎中可溶性糖含量显著降低。（3）轮作换茬可改善胡麻株高和茎粗,提高干物质积累量,增加胡麻分枝数、有效蒴果数和千粒重,提高籽粒产量。轮作胡麻全生育期株高、茎粗与干物质积累量均高于连作;有效蒴果数、分枝数和千粒重分别较连作显著增加了35.88%-108.91%、15.47%-46.19%和14.61%-16.34%。且随连作年限的缩短、茬口的更换、胡麻种植频率的减少及间隔种植年限的增加而增加。轮作模式下籽粒产量较连作显著提高了29.89%-109.57%,处理间依次表现为（F）WPW＞（F）FWP＞（F）WFP＞（F）PFW＞（F）WPF＞（F）FFF,且受茬口、频率、间隔年限和连作年限影响显著,小麦茬和马铃薯茬较胡麻茬提高了54.45%-59.29%,25%频率分别较50%频率和100%频率显著增加了30.66%和109.57%,两年连作较四年连作高出29.89%,且随间隔年限增加而增加。（4）相关性分析表明,胡麻生物产量和籽粒产量与现蕾期和盛花期净光合速率、蒸腾速率均呈显著正相关关系,与胞间CO2浓度呈显著负相关关系。其中,胡麻生物产量和籽粒产量呈显著正相关关系,生物产量通过增加分茎数、分枝数、有效蒴果数和千粒重而提高籽粒产量。此外,胡麻各器官中较高的非结构性碳水化合物有利于有效蒴果数、千粒重与产量形成,而果粒数与胡麻各器官中可溶性糖和淀粉含量均呈负相关关系。综合看来,胡麻→小麦→马铃薯→小麦处理下光合性能、非结构性碳水化合物和干物质分配规律最佳,产量最高,是试区比较适宜的胡麻高产轮作模式。