水是农业生产中重要的限制因子。全球气候变化加剧了降水期与作物需水期的错位，干旱洪涝等自然灾害频发，地面蒸发和水土流失等造成大量水资源浪费日益严重，加上土壤蓄水保水能力弱，造成了降水和灌溉水利用率低，导致粮食的大面积减产。因此，提高作物水分利用效率是目前节水农业研究的重点。　　 本项目根据SPAC原理，利用田间原位试验装置野外小型蒸渗仪，研究不施肥对照(CK)、测土配方施肥(PF)、测土配方施肥+秸秆还田(PF+JG)和测土配方施肥+粉煤灰(PF+FMH)处理对砂姜黑土物理性质、土壤水分入渗性能、土壤水分最大有效库容、玉米冠层结构和光合特性为提高沿淮砂姜黑土区冬小麦-夏玉米水分利用效率提供科学依据。主要结果如下：　　 1.PF+JG和PF+FMH处理使土壤有机质含量分别较CK和PF提高了18.06％、11.18％和8.95％、2.61％；土壤容重降低了11.97％和4.92％；土壤总孔隙度分别增加了13.89％、12.47％和5.69％、4.37％；土壤水分累积入渗量分别增加98.98％、35.07％和90.71％、29.46％。PF+JG(1.18×10-4m/s)和PF+FMH(1.18×10-4m/s)处理时的土壤水分稳定入渗速率分别是CK(5.92×10-5m/s)和PF(8.73×10-5m/s)的1.99倍、1.91倍和1.35倍、1.29倍。土壤水分稳定入渗速率与有机质及总孔隙度显著正相关(P<0.01)，与土壤容重呈显著负相关(P<0.05)。　　 2.土壤水分最大有效库容在小麦全生育期均呈单峰趋势，峰值在返青期；PF+JG处理小麦出苗期的土壤水分最大有效库容较CK和PF增加了8.25％和20.82％，拔节期增幅为8.07％和10.95％，且均差异显著(P<0.05)。　　 3.秸秆还田主要影响0～40cm土层土壤剖面水分含量，而40～80cm土层土壤水分含量基本保持稳定。在小麦出苗期和拔节期，PF+JG处理使0～40cm土层土壤含水量较PF分别高50.9％和34.6％。PF+JG处理的土壤水分入渗量分别是CK和PF的4.53倍和3.55倍；小麦耗水量较PF处理降低9.2％；小麦产量和水分利用效率分别比CK和PF增加124.1％、18.8％和144.0％、30.8％，且达显著差异水平(P<0.05)。　　 4.秸秆还田使玉米大喇叭口期的叶面积指数LAI(4.22)较CK和PF处理显著(P<0.05)提高103.35％和27.56％；株高(100.2cm)较PF显著提高15.84％，光合速率Pn(27.89μmolCO2·m-2·m-1)、蒸腾速率Tr(2.68μmolH2O·m-2·m-1)和气孔导度Cond(0.29molH2O·m-2·m-1)在秸秆还田较PF处理分别增加了40.25％、6.11％和12.41％；胞间CO2浓度Ci(181.91μmolCO2·mol-1)较PF减少了12.86％。秸秆还田处理夏玉米大喇叭口期干物质积累量分别是CK和PF处理的3.28倍和1.75倍，单叶水分利用效率(WUE)分别提高47.77％和30.83％。　　 5.PF+JG处理的土壤水分入渗量分别较PF和CK高15.81％和55.56％；夏玉米耗水量较PF降低18.35％；夏玉米产量和水分利用效率分别比PF和CK增加29.50％、87.56％和58.60％、132.63％，且达显著差异水平(P<0.05)。