本试验于1999.3—11在甘肃省中部半干旱区定西试验站进行，以小麦、玉米为供试作物，以补灌量和补灌时期为试验因子，利用该区已有的集雨设施和自然降水资源，对不同补灌条件下小麦、玉米及其带田的产量、水分效应及生理特性进行了系统研究，结果表明：1．作物需水关键期的少量水补偿灌溉对旱地作物具有补偿或超补偿效应，能大幅度提高作物的产量水平。各种植模式下的产量均高于对照，且随补灌量的增大产量提高，增产幅度因补灌时期的不同而异。单作小麦以81mm水在拔节期+孕穗期分次补灌产量最高，增产率为78.1％；另外，40.5mm水在拔节+孕穗期分次补灌对产量具有超补偿效应，增产率为70.2％；地膜玉米以大喇叭口期一次补120mm处理产量最高，增产率为40.24％，60mm水在大喇叭口期一次性补灌增产率为32.37％，具有超补偿效应；带田中由于两组分对水分的竞争利用，补灌具有明显的增产效应，产量增幅为35.0-80.9％，其中以小麦拔节期、孕穗期各补21mm，玉米抽雄前和灌浆期各补45mm产量最高，带田中同量水分分次补灌效果明显好于一次性集中补灌，但其总体产量水平明显低于单作玉米而高于单作小麦。2．补灌大幅度提高了作物的水分利用效率（WUE），各模式下补灌处理的WUE均高于对照。单作各补灌处理之间，随补灌量的增大WUE及IWUE降低，尤其IWUE下降幅度较大。单作小麦不同时期补灌的IWUE大小顺序为拔节+孕穗期＞孕穗期＞拔节期，WUE顺序为孕穗期＞拔节+孕穗期＞拔节期，比对照分别提高68.0％、58.0％和40.0％；单作地膜玉米IWUE和WUE均以大喇叭口期补灌最高，不同时期补灌二者的大小顺序为大喇叭口期＞拔节+大喇叭口期＞拔节期，较之对照分别提高11.02％、8.47％和4.24％；带田WUE随补灌量的增大先升后降，最大值出现在105mm补灌处理，为0.939kg/亩.mm，补灌量超过105mm WUE下降；IWUE则随补灌量的增大持续下降，最大值为2.67kg/亩.mm（45mm），最小值为1.06kg/亩.mm（108mm），105—150mm补灌处理间的平均WUE比对照提高35.76％。3．补灌提高了土壤水分含量，增加了小麦、玉米干物质积累量，扩大了株体冠层，提高了光和势、LAI和LAD，其平均值分别比对照提高138.35％、59.62％和55.32％，这三个量与产量间均达极显著正相关(0.9345^**、0.9396^**、0.9503^**)，其中，LAD与产量间符合方程Y=-85.8873+18.6599SQR（x）(r=0.9503^**)。 补灌提高了作物的干物质积累量，后期促进了非经济器官的光合储存物向经济 器官的转移，提高了粒重；补灌处理的充实指数高于对照，相同时期随补灌量的增 大其值提高。补灌小麦不同时期干物质积累量、日生产量和RGR均高于同期对照， 开花一成熟期较对照分别提高14．84％、14．09％和1j 个百分点。开花后补灌处理 与对照营养物质转移的差异主要表现在叶片和茎杆上，另外颖壳、穗轴和叶鞘营养 物质储存物向籽粒的运转率也明显高于对照。随补灌量的增大，籽粒平均灌浆速率。 籽粒最大库容都明显提高，灌浆持续期相应延长，但最大灌浆速率却没有提高，而 且随补灌量的增大，有微弱减小。干旱可促进灌浆进程。 4．补灌提高了土壤水分含量，使得小麦、玉米叶片叶绿素含量、瞬间光合速率 OH人单叶水分利用效率（WE）以及蒸腾速率（TR）较之对照明显提高，气孔 阻抗（SR）降低。补灌处理的叶片叶绿素含量明显高于对照，补灌量增大，叶片 叶绿素含量升高，拔节期补灌叶绿素含量提高的早，但后期衰减的快；灌浆末测定 结果表明，补灌可以延长叶片绿叶功能期；小麦各层叶片叶绿素含量与产量间均呈 显著或明显正相关，玉米穗位叶的叶绿素含量与产量间达极显著正相关，相关系数 大喇叭口期为0．8959““、开花期为0．8695’”。瞬间光合速率与产量呈极显著正相关 （0．8977””），PH与叶绿素含量呈显著正相关（0．7956‘），而且，WE、TR与PH呈 明显正相关（0．6226，0．6971），SR与PH呈弱的反相关（－0．3438）。