环渤海低平原地区是中国人均水资源占有量最低的地区之一,土壤盐碱化严重,中低产盐碱田和盐碱荒地面积分别达到了2.66×10⁶ hm²和6.67×10⁵ hm²,是制约该区农业发展和作物产量提高的两个主要限制因子。为探讨盐碱地改良和开发利用途径,缓解该区人地紧张局面,促进盐碱麦区冬小麦增产和水分利用效率提高,本文在冬小麦-夏玉米一年两作模式下,以冬小麦为研究作物,试验设置配施生物有机肥、掺黄河泥沙（简称掺沙）、配施生物有机肥+掺黄河泥沙（简称掺沙配肥）和常规耕作栽培管理（设为对照）共四个处理（分别用FF、SS、SF和CK表示）,在河北省南皮县连续开展了3 a的大田定位试验研究,探讨了掺沙及施用生物有机肥条件下盐碱土壤在冬小麦生育期及周年的水盐动态变化,阐明了冬小麦库源动态变化特征,解析了春限一水条件下盐碱地改良措施对小麦耗水和产量的调控作用,明确了盐碱地冬小麦产量提高的主要限制因子,揭示了掺沙及施用生物有机肥对盐碱土壤水盐运移、冬小麦生长发育、耗水特性及品质的影响机制,取得了如下的主要研究结果:（1）掺沙处理和掺沙配肥处理促进0～30 cm土层中<0.25 mm团聚体形成。掺沙或配施生物有机肥均能降低土壤容重,提高土壤耕层的总孔隙度,提高土壤有效孔隙率,提高土壤饱和导水率。综合来说,以掺沙配肥处理效果最佳。（2）掺沙处理不利于0～10 cm土层的水分存贮,致使20～40 cm土层土壤水分含量低,但有利于60～80 cm土层水分的存贮,30～60 cm土层对灌水和降水的敏感度最高。SS、FF和SF在灌后均可以不同程度的降低土壤盐分含量,其中以60～80 cm土层脱盐最大,配施生物有机肥、掺沙和掺沙配肥处理脱盐依次降低0.03%、0.07%和0.06%以上,掺沙处理更有利于促进土壤盐分淋洗,使盐分聚集到深层土壤之中;脱盐最少的土层是20～30 cm,掺沙和掺沙配肥处理分别脱盐0.042%和0.022%,但配施生物有机肥的处理不仅没有脱盐反而增加了0.002%。（3）基于冬季麦田冻融前后的水分及盐分离子分布特征,揭示了冻融对水盐运移的影响机制。冻融前,土壤含水率随土层深度增加先减小后增大,以30～40 cm土层中的土壤含水率最小;0～30 cm土层的EC显著高于其他土层;pH值随土层深度增加而增大。冻融后,土壤水分分布特征是0～60 cm土层水分含量随土层深度增加而增大,至60～80 cm土层中水分含量陡然降低,80 cm以下土层含水率快速回升;EC随土层深度增加而增大;pH值在10～30 cm土层大于其他土层,30 cm以下随土层深度增加而增加。春季返盐期,0～20 cm土层土壤含水率显著低于20 cm以下土层,而EC显著高于20 cm以下土层,各种离子主要在0～20 cm土层累积。各离子迁移过程受自身溶解度、温度、通道畅通性以及连续性的制约,其迁移规律并不同。冻融前后土壤水分和盐分离子的再分布特征,可作为盐渍化土壤防治和改良的理论依据。（4）揭示了掺黄河泥沙和配施生物有机肥提高小麦光合性能、促进源库转化的生理机制。各处理小麦旗叶花后净光合速率呈逐渐下降趋势,开花—花后20 d的平均值由大到小依次为SF、FF、SS、CK,SF、FF和SS分别比CK高12%、10%和4%以上。尤其在花后20 d,SF、FF和SS仍能维持较高的光合性能,分别比CK高26%、9%和2%以上。光合势随生育进程呈单峰曲线变化,在孕穗—开花期达到最大,开花30 d后群体光合势快速下降,处理间比较由大到小依次表现为SF、FF、SS、CK,其中SF、FF和SS的光合势在孕穗—开花期分别比CK提高25%、9%和7%以上。在花后分别比CK高41%、24%和13%以上。表征源库关系的指标,SF处理全生育期、开花前和开花后源生产能力均为最高,分别比CK高34.06%、40.52%和28.15%,并且SF的穗数、总粒数、最大潜在库容和有效库容量也均为最高,分别比CK高22%、22%、27%和24%以上,同时SF的产量、开花后源生产能力的转化率、粒叶比和经济系数也是最高,比CK提高26%、5%、2%和2%以上。本研究条件下,小麦的有效库容量与总穗数和穗粒数呈极显著正相关。总穗数和总粒数是影响盐碱地冬小麦产量的关键因子。掺黄河泥沙或配施生物有机肥均能够提高小麦光合性能,提高源生产能力,促进源库转化。掺黄河泥沙同时配施生物有机肥处理综合了掺黄河泥沙和配施生物有机肥的优点,效果最佳,更有利于滨海盐碱土壤的改良和可持续开发利用。（5）掺沙或配施生物有机肥均有利于改善小麦籽粒品质。掺沙处理可以提高小麦湿面筋、小麦蛋白质含量、沉淀指数和降落指数,降低小麦籽粒的淀粉含量、吸水率、形成时间、稳定时间和最低粘度,改善小麦加工品质。配施生物有机肥可以提高冬小麦籽粒的淀粉含量、吸水率、形成时间和最低粘度。掺沙或配施生物有机肥均可以降低冬小麦的峰值粘度、衰减值、最终粘度、回生值和峰值时间,其中尤以掺沙配肥处理降低最大。（6）掺沙或配肥处理可增加冬小麦拔节前0～200 cm土层贮水量,提高拔节至成熟阶段的耗水量及其占总耗水量的比例,促进冬小麦对土壤贮水和深层土壤水分的利用,从而提高冬小麦的生物量和籽粒产量。各处理连续3年的产量水平介于3317.8～5449.5 kg·hm^-2之间,以掺黄河泥沙配施生物有机肥处理的籽粒产量最高,与对照相比提高35%～51%;农田蒸散量变幅为352.9～394.9 mm,均以对照处理最低（352.9～386.1 mm）;各处理农田水分利用效率在9.01～13.96kg·m^-3之间,以掺黄河泥沙配施生物有机肥处理(12.0～13.9 kg·m^-3)最高,较对照提高33%～48%,配施生物有机肥处理和掺黄河泥沙处理次之,比对照分别提高9%～32%和9%～18%。冬小麦籽粒产量与干物质积累量、总穗粒数呈显著正相关,WUE与冬小麦耗水量、产量呈二次曲线关系。本研究条件下,各处理随着籽粒产量提高,WUE快速增加;而随耗水量增加,处理间WUE增减表现不同。综合考虑产量、收获指数和水分利用效率,掺黄河泥沙又配施生物有机肥处理是本研究条件下的最佳处理。