前茬地膜玉米免耕种植后茬小麦水氮高效利用生产技术是绿洲灌区作物高效生产的新型农田管理技术。为构建该区地膜减量和水氮高效生产技术, 2015—2017年通过3年田间试验,研究两种耕作方式、2种灌水水平和3个施氮量组合对小麦干物质积累和产量及产量构成的协同效应,其中耕作方式为覆膜玉米茬免耕直播(NT)和玉米茬传统耕作(CT),灌水量为传统灌水(I2)和传统灌水减量20%(I1),施氮量为纯N 225 kg hm–2(N3)、180kghm–2(N2)和135kghm–2(N1)。结果表明,耕作方式、灌水水平、施氮量对小麦群体生长速率、干物质积累量均有显著影响。与CT相比,NT显著增大全生育期生长速率,提高22.0%～28.0%,NT促进小麦地上干物质积累,提高6.4%～7.4%,收获期生物产量提高5.4%～15.1%。免耕低灌(NTI1)较传统耕作高灌(CTI2)的生长速率增大7.7%～13.4%,干物质积累量提高3.1%～5.9%,收获期生物产量提高8.7%～10.5%。免耕低灌中施氮(NTI1N2)较传统耕作高灌中、高施氮(CTI2N2、CTI2N3)生长速率分别增大6.9%～20.5%与4.1%～14.0%,收获期生物产量分别提高7.8%～9.7%与4.8%～10.2%。NT比CT增产10.1%～10.4%,NTI1较CTI2、CTI1分别增产13.0%～14.8%与9.4%～10.1%,NTI1N2比CTI2N2、CTI2N3分别增产3.7%～9.8%与15.2%～22.0%。从产量构成因素分析,NTI1N2提高了单位面积成穗数、穗粒数和千粒重,NTI1N2处理组合更有利于穗数、千粒重的增加。通径分析进一步证明,NTI1N2增产的主要原因是增加了单位面积穗数和千粒重。因此,在施氮量为180kghm–2的基础上,玉米茬地膜再利用免耕技术组装减少20%灌溉量(1920m3hm-2)轮作小麦模式是河西灌区小麦高效生产的可行措施。
研究茬口对轮作作物的产量贡献及干物质积累与分配规律的影响,对于优化作物高产高效栽培理论和技术具有重要意义。本研究在甘肃河西绿洲灌区,通过田间试验,研究了前茬小麦不同秸秆还田方式（25 cm高茬收割免耕,NTSS;25 cm高茬等量秸秆覆盖免耕,NTS;25 cm高茬等量秸秆翻压,TIS;低茬收割翻耕,CT）对轮作玉米干物质积累和分配及产量的影响,以期为该区前茬小麦轮作玉米生产模式提供优化依据。结果表明,与CT相比,NTSS、NTS、TIS提高了玉米抽穗后干物质的积累量,两年平均高4.8%~12.7%,NTS较NTSS、TIS具有更高的干物质累积作用;NTSS、NTS、TIS可提高玉米叶、茎、鞘对籽粒的贡献率,提高幅度平均为12.8%~25.0%、6.3%~11.3%、18.3%~78.4%,其中NTS较NTSS、TIS提高作用更突出。NTSS、NTS、TIS提高了玉米的籽粒产量,增幅为11.3%~17.5%,其中NTS两年籽粒产量最高,分别达到13 470 kg hm–2和13 274 kg hm–2,较TIS高5.6%~9.0%;穗粒数增加是小麦秸秆还田提高轮作玉米产量的主要原因。同时NTS获得较高的收获指数,提高比例为6.4%~8.4%,说明NTS较其他处理增产的另一原因是提高了收获指数。本研究表明,其前茬小麦秸秆覆盖结合免耕（NTS）可作为绿洲灌区优化后茬玉米干物质累积规律及获得高产的理想耕作措施。
