本实验于2004～2005年在山东农业大学农学试验站完成,研究了3个灌溉水平下,冬小麦秸秆覆盖、膜垄(垄面覆膜,沟内播种)和常规平作等覆盖种植方式的根系和土壤水分变化特点、生长发育和生理特性以及水分利用效率。目的是研究半湿润地区如何通过“充分利用降水、高效利用灌溉水”来降低灌溉定额,提高小麦产量。主要结果如下:1覆盖和灌溉对土壤水分和冬小麦根系生长的影响不同覆盖和种植方式下,土壤表层土壤水分变化幅度较大,深层变化平缓,灌溉加剧了表层的变化。秸秆覆盖冬小麦30cm以下土壤含水率高于膜垄,受降雨和灌溉影响,膜垄对0-30cm土壤含水率的提高贡献最大。进入拔节期后,随着冬小麦生育进程的推进,膜垄在30-120cm土层含水率降幅较大,形成一个水分亏缺带,而秸秆覆盖在该土层的含水率一直较高。灌溉增加了作物耗水量,但减少了作物对土壤70cm以下水分的利用,降低了底墒利用效率。试验表明,膜垄在保水保墒和土壤水分垂直分布方面表现出与秸秆覆盖完全不同的特点。两种覆盖种植方式冬小麦根重最大值出现在灌浆期,常规平作出现在拔节期,根系活力规律相同。拔节期灌水增加了根重,增重主要产生在0-40cm;不灌水使得40-60cm根系比例增加。秸秆覆盖降低了根系干重,膜垄根重最高且增加了0-20cm根系比例。2覆盖和灌溉对冬小麦光合特性及水分利用效率的影响与不覆盖处理相比,在灌浆期秸秆覆盖和膜垄处理能有效提高冬小麦14:00以后的光合速率,膜垄处理能极显著提高冬小麦12:00后叶片水平水分利用效率,秸秆覆盖处理降低了10:00-14:00的蒸腾速率,从而能提高中午的水分利用效率;两种覆盖处理能提高冬小麦生育后期的叶片水平光合速率及水分利用效率,但在产量及群体水平WUE上并无优势。覆盖处理间比较,膜垄较秸秆覆盖显著提高了降水和灌溉水利用效率;膜垄通过加大对土壤水分的利用而极显著地提高产量,秸秆覆盖由于收获时穗数减小而导致减产。