基于山西洪洞旱地小麦种植区的大田试验,研究了 2016-2017年小麦生育期平膜覆土穴播、垄膜沟播、夏闲期黑网膜覆盖和施用保水剂等四种保水措施对晋南旱地冬小麦生长发育、产量和土壤肥力的影响。旨在确立一套适宜当地的科学保水种植措施,为晋南乃至我国旱作小麦的高产及水肥高效提供理论依据。其主要结果如下:覆膜和夏闲期黑网膜覆盖促进了冬小麦生长,有效增加了小麦产量。籽粒产量和生物产量平膜覆土穴播、垄膜沟播和夏闲期黑网膜覆盖处理分别比对照处理提高39.9%、23.7%、20.6%和35.6%、18.8%、13.24%,经济效益分别比对照增加39.9%、23.7%和20.6%;各生育期(除返青期)总分蘖较对照处理提高了15.12%～105.52%,干物质累积分别较对照增加了 16.70%～153.7%,公顷穗数高于对照15.3%～35.5%,差异均达显著水平。小麦各生育阶段氮磷钾吸收累积量整体表现为从返青—收获期逐渐上升的趋势,收获期达到累积高峰。平膜覆土穴播和垄膜沟播显著提高了小麦地上部的养分累积量,氮累积比对照处理提高了 22.14%-115.09%,磷累积提高40.3%～137.6%,钾累积增加了31.5%～128.6%,且差异均显著。小麦对氮素的吸收分布主要累积在籽粒中,籽粒吸氮量平膜覆土穴播、垄膜沟播和夏闲期黑网膜覆盖较对照处理提高了 77.8%、19.5%和12.4%;对磷素吸收分布主要累积在籽粒和茎叶中,籽粒吸磷量比对照提高30.73%～76.72%;钾素的吸收主要累积在茎叶中,相比于对照提高了 63.05%、32.84%和21.58%,且差异均显著;氮肥表观损失率平膜覆土穴播、垄膜沟播和夏闲期黑网膜覆盖分别比对照降低了 45.24%～81.06%,氮表观回收率和氮肥偏生产力较对照分别提高了52.74%～312.96%和20.63%～39.87%,磷肥表观回收率和偏生产力分别提高了15.63%～163.06%和 20.64%～39.87%,钾肥的偏生产力提高 21.83%～39.87%,且差异均显著。100-200cm 土层贮水量的消耗平膜覆土穴播、垄膜沟播和夏闲期黑网膜覆盖处理要高于对照13.23%～55.53%,水分利用效率较对照提高了 15.34%～33.55%,降水生产效率较对照提高20.65%～39.87%,水分休闲效率比对照提高了15.0%～21.87%,且差异均达显著水平;播前和收获时2m 土层贮水量保水剂处理要显著高于其他处理,比对照提高了 4.61%和27.13%,且差异显著。从温度效应上来看,土壤日均温均随土层的加深而降低;土壤温度在0-10cm土层变化幅度大,越冬期和返青期覆膜处理10cm 土层日均温提高了0.3℃～0.9℃,收获期较对照降低了 0.5℃～1.1℃;各处理20-40cm 土层温度没有较大的波动,且处理间变化趋势一致,均表现为覆膜在低温时土壤温度比对照增加,高温时较对照降低。土壤N03-N的累积主要在0-60cm 土层。收获后2m 土层N03-N累计总量平膜覆土穴播、垄膜沟播和夏闲期黑网膜覆盖处理分别较对照降低了 66.28%、63.13%和48.63%,均达到差异显著水平。土壤总有机碳和易氧化有机碳覆膜较对照处理提高了 8.8%～24.6%,土壤轻组有机碳和颗粒有机碳,平膜覆土穴播、垄膜沟播和保水剂处理比对照提高了27.8%～167.0%,差异均显著。酸解性铵态氮和氨基糖态氮平膜覆土穴播显著高于对照52.69%和43.66%,垄膜沟播氨基糖态氮和氨基酸态氮比对照提高25.81%和20.01%,且差异均显著。覆膜种植能有效提高土壤微生物量和酶活性。平膜覆土穴播和垄膜沟播相比于对照,微生物量碳(SMB-C)、微生物量氮(SMB-N)和微生物量磷(SMB-P)分别提高了 27.83%～149.05%、21.73%～93.63%和 31.08%～70.44%,脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性较对照分别提高5.05%～22.80%、109.4%～60.07%和19.46%～26.67%,且差异均达显著水平。夏闲期黑网覆盖处理生育期SMB-C和SMB-P较对照提高24.94%～108.54%和21.16%～46.74%,差异显著。综上所述,覆膜和夏闲期覆盖能有效提高旱地冬小麦对水分和养分的吸收利用,提高土壤微生物和酶活性,促进小麦生长发育,提高干物质积累量,增加小麦公顷穗数,从而实现小麦增产。其中以平膜覆土穴播与垄膜沟播效果最好,是适宜在晋南旱区推广应用的保水措施,而夏闲期覆盖也可作为休闲期水分保蓄和利用的一项有效保水措施。保水剂处理土壤贮水量和水分休闲效率相比于对照有明显的提高,说明保水剂对改善土壤结构和保蓄水分有积极的意义。