在黄土高原半干旱雨养条件下,于2008年9月～2009年8月研究了地膜覆盖小麦(冬小麦和春小麦)水热变化效应。供试材料冬小麦为国审品种陇中1号、春小麦为国审品种西旱1号。冬小麦设5个处理,其中覆膜处理3个、露地对照处理2个,各处理如下:甘谷模式(A)、甘肃模式(B)、山西模式(C)、露地条播(CK1)和露地穴播(CK2);在相同地点春小麦共设7个处理:在秋季覆膜和春季覆膜基础上,同样采用如上3种覆膜处理,各处理分别为:甘谷春覆膜模式(A1)、甘肃春覆膜模式(B1)、山西春覆膜模式(C1))、甘谷秋覆膜模式(A2)、甘肃秋覆膜模式(B2)、山西秋覆膜模式(C2)和露地春季条播(CK)。结果表明:1.覆膜对土壤水分具有明显的影响。覆膜能明显改善冬、春小麦0~20cm表层墒情,但深层墒情不如露地。冬小麦越冬初~返青期表层墒情覆膜较露地高出2.8~6.4个百分点,但拔节后覆膜与露地表墒相近,而20cm以下深层墒情则覆膜逐渐低于露地,拔节~成熟期20~200cm土壤平均含水量露地高于覆膜2.0个百分点。各处理、各土层随生育时期的后移,土壤水分虽然总体呈下降趋势,但在个别时段也出现前低后高的波动。土壤水分在不同覆膜处理间的远小于覆膜与露地间的差异。土壤墒情在土层上的差异以150~200cm最大,在生育时期上冬小麦以抽穗期差异最大、春小麦以苗期差异最大。0~200cm土体全生育期平均含水量可较全面反映土壤供水状况。0~200cm土体全生育期平均含水量冬小麦和春覆膜春小麦都低于露地,而春小麦秋覆膜则高于露地。虽然覆膜的高产建立在高耗水基础上,但通过休闲期水分补充,冬小麦播前0~200cm土体水分可得到完全恢复。比较不同覆膜方式0~200cm土体全生育期平均含水量,冬小麦以甘谷模式最高、甘肃模式最低;春小麦秋覆膜高于春覆膜、甘谷和甘肃模式高于山西模式。但在不同时期和土层,各种植处理土壤含水量高低顺序不尽一致,这与不同种植处理土壤水分的消耗和运行调配的差异有关。2.覆膜在生育前期具有明显增温效应,但中后期具有普遍降温效应。冬小麦返青前覆膜较露地0~25cm土温提高0.3~1℃,但从返青开始直到成熟,地温低于露地1~2℃,尤其5cm处的土壤温度明显低于露地对照。三种模式中,全生育期平均温度以甘肃模式最高,甘谷模式次之,山西模式最低。覆膜春小麦在苗期~分蘖期0~25cm土温覆膜较露地提高1.2~1.5℃,但拔节后增温效应减弱,拔节~孕穗0~25cm土温覆膜低于露地0.2~0.4℃,其中拔节后0~5cm的土温覆膜全面低于露地。春覆膜地温明显高于秋覆膜,全生育期0~25cm平均地温约高出秋覆膜1℃左右。不同覆膜方式比较,以山西模式降温效应较明显,甘谷模式次之。山西模式能引起不同土层温度较大变化,这可能与不完全覆膜下热量交换和传导的特殊性有关。冬、春小麦比较,覆膜对冬小麦中后期降低地温更明显。3.地膜覆盖能大幅度提高籽粒单产,冬、春小麦覆膜各处理的产量均高出露地。冬小麦覆膜产量平均高出露地49.4%,其中以甘肃模式增产最显著(64.4%),甘谷模式次之,山西模式最低。春小麦覆膜产量平均高出露地对照44.5%,其中以甘谷模式增产最显著、甘肃模式次之、山西模式最低,秋覆膜平均产量略高于春覆膜;6种覆膜方式中,其中以甘谷秋覆膜模式增产最显著(62.5%)。在同样试验环境条件下,冬小麦平均产量(3412kg/hm2)远高于春小麦(2211 kg/hm2),平均较春小麦增产54%,表明该地区改种冬小麦具有明显产量优势,可显著提高当地有限降水的利用效率。