非充分灌溉是当前发展节水农业的一种新趋向,利用作物本身具有的生理节水与抗旱能力特点,以有限水量的投入获得最大效益,达到既节水,又高产高效的目标。在西北农林科技大学教育部旱区农业水土工程重点实验室的灌溉试验站,本文通过田间试验研究了不同灌水处理对冬小麦生理生态、产量、水分利用效率及土壤水分消耗规律的影响,并利用大型称重式蒸渗仪的实测数据对充分灌水条件下,冬小麦和夏玉米蒸发蒸腾量的计算及作物系数进行研究。通过田间试验与理论分析,得出以下主要结论。(1)不同灌水处理冬小麦的株高和叶面积指数均随着作物生育期的推进,逐渐增大。不同的是,株高增大到一定高度就不变了,但叶面积指数增大到最大值后又逐渐减小。冬灌均有利于冬小麦株高和叶面积的生长,开花水对亏缺状态冬小麦的株高和叶面积的生长有明显的补偿效应。(2)不同灌水处理不同深度土层含水率动态变化规律不同。灌水量越大,含水率变化的土层深度越大;并且土层深度越深,含水率的变化越小。各处理在各土层含水率的差距在浅层较接近,中间层开始变大,到深层又逐渐变小。降雨和灌水对各土层含水率的影响浅层大,深层较小。降雨对0～40cm土层含水率影响较大,而灌水对0～80cm土层的含水率影响较大。(3)不同灌水处理下,灌水量越大,总耗水量越大。但不同生育阶段耗水量的变化趋势基本相同,冬前较大,返青拔节期耗水量较低,拔节后耗水量骤增,至抽穗灌浆期日耗水量达到一生中的最大值,灌浆成熟期耗水量仍持续较大。不同处理日耗水量的变化也呈现相同的规律,各阶段的日耗水量表现为:抽穗灌浆期>播种返青期>灌浆收获期>拔节抽穗期>返青拔节期。(4)不同灌水处理对冬小麦的产量影响不同。开花水有利于籽粒的形成,只灌开花水也可获得较高产量,开花期灌水越多,产量越高,而越冬水对于籽粒的形成及产量的影响较小。由灌水量及各产量构成的关系分析,灌水量越大,其产量构成也越大。但产量与灌水量及产量与耗水量之间的关系并不是简单的直线关系,而是呈现二次抛物线的关系。本试验结果表明,当灌水量为126.72mm或耗水量为332.785mm时,均可获得最高产量。(5)不同灌水处理的水分利用效率呈现不同的规律。产量水平的水分利用效率(灌溉水利用效率和水分利用效率),均随灌水量的增大而减小。但各处理的单叶水分利用率相差不大。叶片光合速率是影响水分利用效率的主要因素。当作物受到水分胁迫时,主要通过增强光合速率来提高水分利用效率。(6)综合考虑冬小麦耗水量、产量和水分利用效率,推荐该地区的冬小麦灌一水(75mm开花水)最合理。产量可高达7949.57kg·hm-2,水分利用效率达2.76 kg·m-3,灌溉水利用效率达10.6 kg·m-3。(7)在陕西杨凌地区的气候条件下,冬小麦的单作物系数为:Kcini=1.02,Kcmid=1.44,Kcend=0.44;双作物系数中的基础作物系数为:Kcbini=0.14,Kcb mid=1.26,Kcbend=0.15。夏玉米的单作物系数为:Kcini=1.00,Kcmid=1.12 ,Kcend=0.68;双作物系数中的基础作物系数为:Kcbini=0.14,Kcbmid=1.02,Kcbend=0.37。在冬小麦的生长初期,单作物系数法计算的日蒸发蒸腾量与实测的日蒸发蒸腾量较接近。但在中后期,双作物系数法计算的日蒸发蒸腾量与实测的日蒸发蒸腾量较接近。在夏玉米整个生育期内,双作物系数法计算的日蒸发蒸腾量与实测的日蒸发蒸腾量比单作物系数法更接近。单作物系数法和双作物系数法计算的日蒸发蒸腾量与小型蒸发皿的实测的日蒸发量在作物的整个生长期内变化趋势一致,具有较好的相关性。但单作物系数法计算值与小型蒸发皿实测值的相关性比双作物系数法好一些。