针对内蒙古河套平原冬小麦试种中发现的冬季冻害、春季干旱或“倒春寒”影响返青率及前茬限制等问题,以“春麦冬播”为切入点,以提高小麦抗寒、抗旱能力,提高产量和效益为目标,以不同春化类型小麦品种为材料,系统研究不同播种期、播种深度、播种量及肥水措施对小麦种子越冬、萌发出苗、生长发育及产量形成的影响,阐明气候、土壤及水分条件与冬播小麦生长的关系及实现高产的关键限制因素,深入揭示冬播小麦实现高产高效的生态生理机制,探索构建春麦冬播高产高效栽培技术体系。该研究不仅有利于丰富小麦高产、高效的生态生理机理,而且,对于提高北方春麦区小麦产量、降低小麦生产成本、增加经济效益、提高复种指数、保护生态环境等,都具有重要的现实意义。主要研究结果如下:1.随着播种期推迟,不同春化类型小麦品种春季出苗率均呈增加趋势,其中以“寄籽”形式越冬的小麦出苗率接近60%,而且较春播小麦提前出苗3d左右,成熟期提前7d以上。冬播小麦叶面积指数、光合性能、干物质积累量和籽粒产量均随播期的推迟而升高,以11月上旬播种的小麦表现最优。内蒙古河套灌区“春麦冬播”的适宜播种期为11月上旬,即农历“立冬”前后,此时5 cm 土层日平均温度为1℃左右。2.冬播条件下供试小麦品种的春季田间出苗率较春播小麦有所降低,但根系发达,对低温及干旱的适应性强。通过系统聚类筛选出适宜内蒙古平原灌区冬播的3个小麦品种,包括春性品种永良4号、冬性品种宁冬11号和半冬性品种河农7106,其共同特征为抗逆性强、越冬出苗率高、根系发达、产量表现较高。3.秋浇底墒水与未浇底墒水的冬播小麦相比,出苗早、出苗率高,成熟期提前2～5 d。底墒水对冬播小麦干物质积累量、叶面积指数和光合特性等均有显著影响,以浇灌底墒水的冬播小麦表现更好。3-5 cm播深的“寄籽”小麦较9 cm播深的小麦提早出苗4～5 d,成熟期提前5～7 d,且出苗率、干物质积累量、叶面积指数、光合特性及产量性状表现最优。4.冬播条件下,适当增加播种量与施肥量,“寄籽”小麦叶面积指数、光合势和干物质积累量均表现为增加趋势。冬播小麦叶片SPAD值随播种量的增加呈现先升后降趋势;净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均在高播种量和施肥量处理下表现最优,较春播对照分别提高15.5%、9.2%和7.9%。冬播小麦籽粒产量随播种量的增大而增加,随施肥量的增加呈现先升高后下降的趋势,回归分析表明,冬播小麦籽粒产量与播种量、施肥量二项农艺措施的关系均符合二次多项式线性回归模型,通过方程求极值得出永良4号获得最高籽粒产量的适宜播种量、施肥量分别为 480.5 kg·hm-2 和 396.2 kg·hm-2。5.冬播小麦春季田间出苗率较春播小麦有所降低,但出苗早,分蘖能力强、茎蘖成穗率高,根系发达,叶片光合速率高;且开花之后,旗叶叶绿素含量、Fv/Fm值及光合速率下降缓慢,高值稳定期较长。拔节以前,冬播与春播小麦群体干物质积累量无明显差异,开花之后,“寄籽”小麦干物质积累量逐渐超过春播小麦,籽粒产量也可达到与春播小麦相同的水平。与春播小麦相比,冬播小麦穗数有所减少,但穗粒数和千粒重显著增加。基于上述研究结果,组装集成了内蒙古河套灌区“春麦冬播”高产高效栽培技术模式:在浇灌足量底墒水的前提下,播前精细整地;适宜播期为11月上、中旬,即农历节气“立冬”前后,暖冬年份可适当推迟播种;品种采用春性品种永良4号;播种深度为3-5 cm,播种量为480.5 kg·hm-2,种肥(磷酸二铵)施用量为396.2 kg·hm-2。