研究提高水肥利用率,减少农业面源污染的最优灌水技术参数和畦田规格,对节水有重要的理论和实践意义。本文选取关中地区冬小麦-夏玉米一年两熟制农田为研究对象,展开地面灌溉条件下改水成数和畦田规格对农田水氮分布特性影响的研究。本研究通过大田试验,以冬小麦品种西农“979”为材料,设置三个灌水技术参数处理(七成改水、八成改水、九成改水)和三个畦长处理(80m、120m、240m),利用土钻法采集田间原位土壤,研究了各生育期土壤剖面中水分和硝态氮动态变化规律,应用畦灌水分均匀性系数和畦灌硝态氮均匀性系数作为指标选择灌水技术参数和畦田规格,分析土壤水氮剖面分布与产量及其构成因素的相关关系等。得到如下主要结论:(1)畦长一定时,灌水定额随着改水成数的增大而增大。同一改水成数时,畦长越长,灌水定额也越大。在小麦全生育期耗水量中,拔节期—收获期是小麦全生育期耗水量最大的时期,其次为越冬期—拔节期,苗期—越冬期耗水最少。各时期耗水来源主要为灌溉水,其次为降水,土壤贮水消耗最少。苗期灌水后硝态氮含量最大,从越冬期小麦进入生殖生长开始,深层硝态氮出现减少趋势,拔节期为小麦氮素需求强烈时期,氮含量最小。(2)受改水成数影响,灌水定额对土壤水氮时空分布影响较大,九成改水水分分布不均,较七成改水时空分布起伏明显。0-40cm土层硝态氮累积量随改水成数的增加而减小,40-100cm土层硝态氮累积量八成改水较高,100-200cm土层硝态氮累积量随改水成数的增大而增大。随着改水成数的增加,100cm以下土层土壤含水率增大明显,硝态氮运移深度逐渐加深,硝态氮含量峰值所在位置下移,运移出40cm土层的硝态氮含量增多,淋失率增大,土壤硝态氮残留量增加。(3)土壤贮水量随畦长的增大而增加,同一畦长时各生育期贮水量为畦尾>畦中>畦首。120m和240m畦长八成改水和九成改水时沿畦长方向灌水入渗深度由畦首至畦尾逐渐加深,畦尾发生大面积深层渗漏,水分吸收利用率低,灌溉水损失严重。对于较大畦长应采取较小的改水成数,使得改水后水流能刚好到达畦尾。畦首土壤水氮时空变化比较平缓,畦中苗期至越冬期100cm以下土层壤硝态氮含量季节性变化加大,畦尾在全生育期各个土层变化均较大。从畦首至畦尾土壤硝态氮运移深度加深,运移量增大,畦尾硝态氮累积量多,残留显著亦大,畦尾淋失率较畦首均高出100%,在下一次雨季来临时,这些氮具有淋失风险,造成氮肥损失。(4)灌水均匀度随改水成数的增大而减小,七成改水灌水均匀度最大,随着生育期的推进,灌水均匀度受改水成数的影响加剧。畦灌灌水均匀度在一定范围内随畦长的增大呈现出先增大后减小的规律,畦长超过150m后,灌水均匀度显著将降低。随着畦长的增大硝态氮均匀性系数逐渐减小,苗期与拔节期施肥硝态氮均匀度较低,越冬期最大。合适的畦长可以降低灌水本身造成的水分和氮素损失,故本文推荐七成改水配合80m畦长设置。(5)随着改水成数的增大产量、株数和穗粒数均呈现增大趋势,千粒重减小,七成改水与九成改水处理差异性显著。畦尾受边际效应影响产量较低,80m畦长时,畦首、畦中、畦尾空间变化差异的影响不大。在各层次土壤含水量中,40cm土层土壤含水量在生殖生长前对小麦产量因素影响最大,100cm土层土壤含水量在小麦拔节后显现出重要作用。40cm土层土壤硝态氮含量与产量及其构成因素相关性极为显著,各生育期100cm土层次之,200cm土层相关性未达显著水平,苗期和拔节期土壤各层次水氮对小麦产量因数的影响较大,越冬期次之,成熟期最小。因此,在灌溉制度制定和田间管理过程中应抓住苗期和拔节期这两个关键生长阶段,创造有利的土壤水肥环境,以期达到冬小麦高产的目的。